project - EIP-AGRI Operational Group

Synergie des flores microbiennes et valorisation des potentialités du lait cru : exploration par méta-génomique
Synergie des flores microbiennes et valorisation des potentialités du lait cru : exploration par méta-génomique

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Completed | 2016 - 2018 France
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Context

Les fromages au lait cru représentent 75 % du tonnage des fromages français bénéficiant d'une Appellation d'Origine Protégée et répondent aux attentes des consommateurs tant d'un point de vue gustatif qu'en termes de conditions de production. L'application de mesures d'hygiène, pour gérer les risques sanitaires, sans réelle connaissance du fonctionnement global des écosystèmes microbiens intervenant en cours de fabrication, tend à appauvrir les populations présentes. Conscients de ce risque majeur, les opérateurs des filières fromagères souhaitent développer des travaux de recherche pour améliorer leur compréhension et optimiser la gestion des risques sanitaires, tout en préservant les spécificités des fromages au lait cru. Raw milk cheese account for 75 % from french cheese who has a Protected Designation of Origin (PDO). And moreover, they meet users need in term of gustatory as well as production conditions. Hygiene measures, whose goal is to manage health risks, are applied without a genuine knowledge of the functioning of the microbial ecosystems involved during the manufacturing process, and tends inevitably to impoverish the populations present. Conscious of this major risk, cheese chain operators want to develop research to improve their understanding and optimize the management of health risks, while preserving the specificities of raw milk cheeses.

Objectives

The works on the microbial system for milks and cheeses has been realized until now with some classical bacteriological analyzes. Those analyzes lead to focus on dominant species. Nowadays, metagenomics analyzes (high throughput sequencing of present DNA ) permit to describe all the microbial species present in a sample. The goal was to study the dynamics of endogenous populations (from milk) and exogenous (from yeast and the environment) during the production in 3 different Savoyard cheese technologies, in order determine their influence on the cheese composition at the end of ripening.

Objectives

Jusqu’ici, les travaux sur les écosystèmes microbiens des laits et des fromages étaient conduits grâce à des analyses bactériologiques classiques. Ces analyses amenaient à focaliser les travaux sur les espèces dominantes.  Aujourd’hui, les analyses métagénomiques (séquençage haut débit des ADN présents) permettent de décrire simultanée l’ensemble des espèces microbiennes d'un échantillon. L'objectif était ainsi d'étudier les dynamiques  des populations endogènes (du lait) et exogènes (des levains et de l’environnement) en cours de fabrication sur 3 technologies  fromagères savoyardes, afin de déterminer leur influence respective sur la composition des fromages en fin d'affinage.

Activities

The project consisted of 3 main activities: 1/ preparation for the implementation of the monitoring phase, with in particular the mobilization of 12 operators, spread over 3 cheese sectors, 2/ the implementation of the monitoring and the completion of the analyses, including metagenomic analyses and, finally, 3/ an important phase of analysis, interpretation of the results, aiming to promote their dissemination to the participating operators as well as to all local cheese sectors.

Activities

Le projet se composait de 3 principales activités, à savoir : 1/ la préparation de la réalisation de la phase de suivis, avec en particulier la mobilisation de 12 opérateurs, répartis sur 3 filières fromagères, 2/ la mise en œuvre des suivis et la réalisation des analyses, dont les analyses métagénomiques et enfin, 3/ une phase importante de dépouillement, interprétation des résultats, visant à favoriser leur diffusion aux opérateurs participants ainsi qu'à l'ensemble des filières fromagères locales.

Project details
Main funding source
Rural development 2014-2020 for Operational Groups
Rural Development Programme
2014FR06RDRP082 France - Rural Development Programme (Regional) - Rhône-Alpes
Location
Main geographical location
Haute-Savoie
Other geographical location
Savoie

EUR 214 945.00

Total budget

Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.

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1 Practice Abstracts

The description of microbial community present in both milks and cheeses,  made the operators and technicians aware of the importance of the genetic diversity, representing a real source of biodiversity. Thereby raw milk can contain more than 120 bacterial species, and more than 50 yeast/mold species, and this is regardless of its total microbial load. At the end of cheese maturing this diversity is widely reduced, in either the dough or the crust. Thus illustrate the phenomena of competition taking place during the production. The observed reduction varies from the technology used, the seasons (summer or winter) and lastly from the type of workshop (dairy or farmer). The completion of the counting will permit to identify the technological factors responsible for this variaty of situations, and thus to make assumptions about the practices favorable to the maintenance of the microbial biodiversity throughout the production process. We will focus on the role of the exogenous input during the production, and more specifically on the role of ferment.

Sharing the first result with the operators and sectors was really satisfying and convinced the interest of developing new works using metagenomics, to explore other technology or  confirm the first hypothesis. Therefore the project allowed the emergence of a significant local dynamic ; it is at the present continuing as part of a national research project.

La description des communautés microbiennes présentes tant dans les laits que dans les fromages a fait prendre conscience aux opérateurs et aux techniciens de l'importance de la diversité génétique présente, représentant une véritable source de biodiversité. Ainsi un lait cru peut contenir plus de 120 espèces bactériennes et plus de 50 espèces de levures / moisissures et ceci indépendamment de sa charge microbienne totale. Dans les fromages, en fin d'affinage, cette diversité est largement réduite, que ce soit dans la pâte ou sur la croûte, illustrant les phénomènes de compétition intervenant en cours de fabrication. La réduction observée varie en fonction de la technologie et pour une même technologie, elle peut varier aussi en fonction de la saison (été / hiver) ou du type d'atelier (laitier / fermier).  La finalisation du dépouillement va permettre d'identifier les facteurs technologiques responsables de cette variabilité de situations et ainsi émettre des hypothèses sur les pratiques favorables au maintien de la biodiversité microbienne tout au long du processus de fabrication. Nous nous interrogerons aux rôles des apports exogènes en cours de fabrication et plus spécifiquement aux apports de ferments. Le partage des premiers résultats avec les opérateurs et les filières a été très riche et a convaincu de l'intérêt de développer de nouveaux travaux utilisant la métagénomique, pour explorer d'autres technologies ou confirmer les premières hypothèses. Le projet a ainsi permis l'émergence d'une dynamique locale importante, dès à présent poursuivi dans le cadre d'un projet national de recherche en partenariat.

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Contacts

Project coordinator

  • Ceraq

    Project coordinator

Project partners