Elucidation des mecanismes d’interaction entre Geotrichum candidum et Fusarium langsethiae et F. sporotrichioides pour l’optimisation d’un biocontrôle afin de réduire la concentration de la mycotoxine contaminante T-2/HT-2 dans le procédé de brasserie

L'implémentation des espèces Fusarium sur l’orge, notamment F. langsethiae et F. sporotrichioides, producteurs de la toxine T-2, est devenu une préoccupation majeure pendant le maltage. Des études ont montré que l'utilisation de la levure filamenteuse Geotrichum candidum, connue comme agent de biocontrôle contre plusieurs micro-organismes, peut réduire la contamination de la toxine T-2 pendant le maltage. Néanmoins, le mécanisme d'action est encore inconnu. G. candidum produit des composés antimicrobiens tels que l'acide phényllactique (PLA) qui, selon la littérature, induit des modifications comportementales et structurelles chez des bactéries telles que L. monocytogenes et inhibe leur croissance. Le premier objectif était d’élucider in vitro les mécanismes d'interaction entre G. candidum et les deux espèces Fusarium. Le PLA produit par G. candidum a été identifié comme responsable de la réduction de la croissance fongique et de la concentration en toxine T-2. L’étude de la cinétique de croissance de G. candidum était essentielle pour comprendre son comportement, déterminer le temps de fermentation optimal et le taux de production de PLA. Ce dernier a été produit au début de la phase de croissance de la levure, et a atteint son pic après 24h et 48h d'incubation. Ceci a été corrélé avec les réductions de concentration de la toxine T-2 les plus élevées dans les conditions de culture avec les souches fongiques. Enfin, tester l’effet du PLA pur sur la croissance fongique et la concentration de la toxine T-2 a permis de valider les résultats précédents. Le second objectif était de reproduire ces résultats à l'échelle du micro-maltage en mimant les conditions industrielles et de déterminer les conditions idéales pour limiter la présence de la toxine. Les résultats ont démontré que l'activation de G. candidum avant le processus permettait une production plus précoce de PLA et donc une réduction de 90% de la concentration de toxine T-2 après 3 jours de maltage. Cependant, l'extension du processus à une durée de 5 jours pourrait entraîner une concentration plus élevée de toxine. Une solution possible à cela est de doubler la concentration d'inoculation de G. candidum dès le début de l'étape de maltage. Enfin, pour optimiser ultérieurement l'utilisation de G. candidum à un niveau industriel, l'influence de plusieurs paramètres sur la croissance de la levure et la production de PLA a été testée in vitro. La composition des milieux de culture a joué un rôle important dans l'amélioration de la croissance et de la production de PLA. En effet, G. candidum s'est développée abondamment et a produit de plus grandes quantités de PLA lorsque la phénylalanine était ajoutée au milieu.The establishment of Fusarium species, especially F. langsethiae and F. sporotrichioides known for producing T-2 toxin on the malting barley has become a major concern during malting process. Studies have shown that the use of the filamentous yeast Geotrichum candidum known as biocontrol agent against several microorganisms, can reduce T-2 contamination during the malting process. Nevertheless, the mechanism of action is still unknown. G. candidum produces antimicrobial compounds such as Phenyllactic acid (PLA) that have been reported to induce behavioral and structural alterations to bacteria such as Listeria monocytogenes, and to completely inhibit their growth. The first objective was to decipher in vitro the interaction mechanisms between G. candidum and two Fusarium species F. langsethiae and F. sporotrichioides. For that, the PLA produced by G. candidum was identified as responsible for the reduction of fungal growth and T-2 toxin concentration. The implementation of growth kinetics of G. candidum is essential to understand its behavior, to determine the optimal fermentation time and the rate of PLA production. It seemed like PLA was produced during the early yeast growth phase, reached its peak after 24h and 48h of incubation time. This was correlated with the highest T-2 toxin concentration reductions when cultivated with Fusarium strains. Finally, the effect of pure PLA compound on Fusarium growth and their ability to produce T-2 toxin was evaluated. This experiment validated previously found results. The second objective was to reproduce these results on a micro-malting scale by miming industrial conditions and to determine the ideal conditions to limit the presence of the toxin during malting. Results demonstrated that activating G. candidum before the process allowed earlier PLA production and thus T-2 concentration lower by almost 90% after 3 days of malting. However, extending the malting process to a 5-day duration might result in higher T-2 toxin concentration. A possible solution to that is to double the inoculation concentration of G. candidum right from the beginning of the malting step. Finally, to optimize G. candidum use at an industrial level later on, the influence of several parameters on yeast growth and PLA production was tested in vitro. The composition of culture media played an important role in enhancing both growth and PLA production. Indeed, G. candidum grew abundantly and produced larger amounts of PLA when phenylalanine enriched medium