Isolement et identification des levures sauvages du fruit du goyavier

Madagascar est riche en biodiversité aussi bien floristique que faunistique. Il est parmi les pays possédant une endémicité d’espèces la plus élevée du monde (Schatz, 2001). Une grande partie de cette biodiversité, surtout microbienne, est encore à découvrir. La grande île, par son climat, possède une multitude de fruits exotiques cultivés dans différentes régions, disponibles durant toute l’année (Ralantonarivo, 1980 ; Bertiny, 1987). Ces fruits constituent des habitats naturels favorables pour différents microorganismes tels que les levures en raison de leurs compositions : sucres simples (assimilables), acides organiques, composés aromatiques, vitamines, minéraux, protides et lipides (Bouix et Leveau, 1991 ; François, 2008). Les levures sont des habitants communs des plantes (Hong et al., 2003) et plusieurs espèces sont associées aux fruits (Miller et Phaff,1998). Elles occupent une place primordiale dans plusieurs secteurs tels que les biotechnologies, l’agro-alimentaire (brasserie, cidrerie, vinification, fromagerie,…), la recherche et les applications industrielles (chimiques, pharmaceutiques, cosmétiques,…) (Pol, 1996 ; Labrecque, 2003 ; Kurtzmann et al., 2011). En outre, le nombre d’espèces de levure réellement identifiées n’est qu’environ à 1 % de celles existantes dans la nature où elles sont fonctionnelles dans les cycles biogéochimiques des plantes (Fell et al., 2000 ; Rose et Harison, 1993).

LA GOYAVE

La goyave (Psidium guajava), fruit de la famille des Myrtaceae, est originaire des régions tropicales d’Amérique. Son nom provient du mot grec, « psien » qui signifie « donné à manger » et « Guajava » qui est d’origine amérindienne signifiant « le fruit lui-même ». Elle est cultivée depuis plus de 2 000 ans en Amérique centrale (Universalis, 2014).

Position systématique (Tropicos, 2014) 

La position systématique de la goyave est la suivante :
Règne : Plantae
Division : Magnoliophyta
Classe : Magnoliopsida
Ordre : Myrtales
Famille : Myrtaceae
Genre : Psidium
Espèces : guajava L.

Noms vernaculaires : Goavy (malagasy), Goyave (français), Péra (comorien) .

Il existe deux genres de goyave Suprême (Psidium guajava L.) : l’un à pulpe (chair) rose et l’autre à pulpe (chair) blanche.

Description botanique (cirad.fr, 2014)

Le goyavier est un arbre de taille moyenne qui peut atteindre 8 m de hauteur, à l’écorce lisse, rougeâtre se desquamant. Les feuilles de forme oblongue sont couvertes d’un fin duvet sur la face inférieure, opposées décussées à nervures latérales saillantes. Elles peuvent atteindre 15 cm de long et 7 cm de large. Le fruit du goyavier est globuleux, jaunâtre à pulpe rose ou blanche juteuse et moelleuse, et à nombreuses graines comestibles très dures et un arôme légèrement astringent. Elle a une peau fine et fragile, vert pâle à jaune, piquetée de noir quand le fruit est très mûr.

Ecologie et distribution géographique

La goyave prospère sous des climats tropicaux et des sols extrêmement variés. En effet, on la trouve dans des forêts tropicales humides et sèches. Commune en zone sèche de végétation secondaire de basse altitude, elle est rencontrée dans des savanes, forêts naturelles et sur les rives des fleuves. Elle est disponible tout au long de l’année (Fabrice et Christian, 2006). Probablement originaire du Pérou, la goyave (Psidium guajava) s’est répandue très rapidement à travers le continent tropical américain jusqu’au Mexique. Sa culture s’est étendue vers l’Asie, l’Afrique et notamment le sud de l’Europe. A Madagascar, elle a été introduite par Michaux vers 1901 (Perrier, 1932) et sa distribution est maintenant pantropicale (cirad.fr, 2014).

Composition nutritionnelle de la goyave

Comme presque tous les fruits, la goyave est composée d’eau, de glucides, de protides, de lipides, d’acides organiques, de molécules minérales, de vitamines, d’oligo-éléments et enfin des fibres (cellulose, hémicellulose, pectines). Cependant, d’un point de vue nutritionnel, la goyave présente un apport calorique très faible mais extrêmement riche en vitamine C et en fibres.

LES LEVURES

Historique
Les levures font partie du quotidien des êtres humains depuis des milliers d’années. Ce sont les premiers microorganismes utilisés pour la fabrication des boissons alcoolisées et des pains par le phénomène de fermentation par les Sumériens et les Babyloniens 6000 ans avant notre ère (Bouix et Leveau, 1991). Elles sont également les premiers microorganismes observés au microscope par Antoine Van Leeuwenhoek qui les a dessinées vers 1680. Cependant, c’est à partir des travaux de Pasteur (1866-1876) que le rôle des levures dans la fermentation alcoolique a été mis évidence.

Caractéristiques microbiologiques

Description des levures
Le terme levure provient du mot latin « levare » qui veut dire « lever » comme levain. Ce mot a été appliqué aux levures en raison de l’aptitude de ces microorganismes à produire du CO2 pendant la fermentation et à lever la surface mousseuse d’un milieu liquide de fermentation (Oteng-Gyang, 1984). Les levures sont des Eucaryotes microscopiques, hétérotrophes, faisant partie du groupe de champignons unicellulaires et à pseudomycélium (au moins dans la plus grande partie de leur cycle biologique) (Meyer et al., 2004 ; Guiraud, 1998). Elles se différencient nettement des bactéries par leur taille et leur structure cellulaire eucaryote, leur cytoplasme contient les organites habituels des végétaux supérieurs non photosynthétiques (Guiraud, 1998 ; Bourgeois et Larpent, 1996). Actuellement, les levures constituent un matériel expérimental de premier choix en raison de leur double état d’eucaryote et unicellulaire (Pol, 1996).

Habitat
Comme tant d’autres microorganismes, les levures sont largement répandues dans la nature. Elles colonisent les milieux riches en sucres assimilables : généralement les végétaux (Bouix et Leveau, 1991). Elles sont présentes à la surface ou à l’intérieur d’autres êtres vivants, dans les eaux, et dans l’atmosphère. (Leveau et Bouix, 1993 et Pol., 1996). Les levures peuvent persister librement dans le sol (Mangenot, 1966; Phaff et Starmer, 1987). En outre, le sol constitue un large réservoir assurant leur survie dans des conditions défavorables (Leclerc, 1975). Certaines espèces sont présentes dans le tube digestif de certains animaux et les galeries d’insectes (Rose et Harison, 1987 ; Lachance et al., 2006).

Morphologie
Les levures sont des eucaryotes unicellulaires. La forme des cellules varie d’une espèce à une autre. Leur taille est de quelques microns à 30 microns (Bouix et Leveau, 1991 ; Bourgeois et Larpent, 1996). En effet, la morphologie des levures est très variée, mais on distingue des formes caractéristiques : la forme levure possédant une multitude de sous formes, la forme mycélium et la forme pseudomycélium.

Table des matières

INTRODUCTION
Première partie : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
I. LA GOYAVE
I.1. Position systématique
I.2. Description botanique
I.3. Ecologie et distribution géographique
I.4. Composition nutritionnelle de la goyave
II. LES LEVURES
II.1. Historique
II.2. Caractéristiques microbiologiques
II.2.1. Description des levures
II.2.2. Habitat
II.2.3. Morphologie
a. La forme levure
b. La forme mycélium
c. La forme pseudomycélium
II.2.4. Reproduction
a. Reproduction végétative
b. Reproduction sexuée
II.2.5. Classification
II.3. Nutrition, besoins physicochimiques et métabolisme
II.3.1. Les besoins nutritifs
a. Source de carbone et d’énergie
b. Source d’azote
c. Oligoéléments et facteurs de croissance
II.3.2. Les besoins physicochimiques
a. Effet de la température
b. Effet du pH
c. Effet de la pression osmotique et l’activité d’eau
d. Effet de l’oxygène et du dioxyde de carbone
II.3.3. Le métabolisme
a. Métabolisme oxydatif
b. Métabolisme fermentaire
c. Métabolisme respiro-fermentaire
II.4. Utilisation des levures en Biotechnologie
III. INTERACTIONS PLANTES-MICROORGANISMES
III.1. La symbiose
III.2. Le mutualisme
III.3. Le commensalisme
III.4. Le parasitisme
Deuxième partie : MATERIELS ET METHODES
I. Matériels
I.1. Matériel d’étude
I.2. Matériels de laboratoire
II. Méthodes
II.1. Echantillonnage
a. Principe
b. Mode opératoire
II.2. Isolement et dénombrement des microorganismes
II.2.1. Préparation de la suspension mère (NFV 08-002)
II.2.2. Préparation des dilutions (NF V08-010)
II.2.3. Dénombrement de la flore fongique (NF V 08-059)
II.2.4. Mode de calcul du dénombrement (ISO 7218)
II.3. Purification
II.4. Conservation
II.5. Identification
II.5.1. Etude des caractères culturaux
a. Principe
b. Mode opératoire
II.5.2. Etude des caractères morphologiques
a. Principe
b. Mode opératoire
II.5.3. Etude des caractères biochimiques
II.5.3.1. Etude sur le milieu Hajna-Kligler
a. Principe
b. Mode opératoire
II.5.3.2. Etude sur le milieu Lysine-Fer
a. Principe
b. Mode opératoire
II.5.3.3. Etude sur le milieu Mannitol-Mobilité
a. Principe
b. Mode opératoire
II.5.3.4. Etude sur le milieu Citrate-Simmons
a. Principe
b. Mode opératoire
II.5.3.5. Auxanogramme du carbone
a. Principe
b. Mode opératoire
II.5.4. Etude des caractères physiologiques et physiques
II.5.4.1. Etude sur le milieu Viande Foie
a. Principe
b. Mode opératoire
II.5.4.2. Etude du comportement vis-à-vis de la température
a. Principe
b. Mode opératoire
Troisième partie : RESULTATS ET DISCUSSIONS
A. RESULTATS
I. Isolement et dénombrement de la flore fongique
II. Purification
III. Conservation
IV. Identification des souches
IV.1. Etude des caractères culturaux
IV.2. Etude des caractères morphologiques
IV.3. Etude des caractères biochimiques
IV.4. Etude des caractères physiologiques et physiques
V. Profil numérique
B. DISCUSSIONS
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES
ABSTRACT
RESUME

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