Oenococcus oeni a

République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche scientifique
Université A.Mira Bejaïa
Département de microbiologie
Exposé
Module : Micro-organismes d’intérêt
Thème : Oenococcus oeni et son utilisation dans la production du vin
Réalisé par :
Assisté par : Mme Bendali
MANSOURI Aissa.
MOUHOUBI Melissa.
Année scolaire : 2018/2019
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Sommaire
1. Introduction.
2. Découverte et description de l’espèce.
3. Caractéristiques et taxonomie.
4. Métabolisme d’Oenococcus oeni.
5. Utilisation d’Oenococcus oeni dans la production du vin.
5. 1. Fermentation malolactique.
5.1. Utilisation de levains d’Oenococcus oeni.
6. Effets de la FML induite par Oenococcus oeni sur le vin.
7. Conclusion.
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1. Introduction :
Oenococcus oeni est la principale espèce de bactérie lactique d’intérêt œnologique, elle réalise la
plupart des fermentations malolactiques (FML). Les souches d’Oenococcus oeni ont souvent été étudiées
dans le but de sélectionner des levains malolactiques.
Ces souches possèdent des caractéristiques génétiques, et phénotypiques variées. Néanmoins,
l’utilisation de différentes méthodes de typage n’a pas permis à ce jour d’obtenir une image exhaustive de
la diversité œnologique de cette espèce.
2. Découverte et description de l’espèce :
Entre les années 1950 et 1960, plusieurs études ont décrit la présence dans le vin de
bactéries à Gram positif en forme de coque (Bidan, 1956; Ingraham et al., 1960; Peynaud
and Domercq, 1961) qui ont été nommées Leuconostoc oenos (Garvie, 1967).
Cependant, la comparaison du gène codant pour l’ARNr 16S a mis en évidence une forte divergence de
zones conservées, entre L. oenos et toutes les autres espèces de Leuconostoc connues à cette époque.
Le caractère acidophile de cette bactérie, ainsi que ces caractéristiques génétiques, suggéraient
fortement l’appartenance de L. oenos à un autre genre (Garvie and Farrow, 1980; Dicks et al., 1990;
Martinez-Murcia and Collins, 1990).
Ce n’est qu’en 1995 que Dicks proposa de la reclasser en créant un nouveau genre,
« Oenococcus », ne contenant qu’une seule espèce à l’époque : Oenococcus oeni (Dicks et al., 1995).
3. Caractéristiques et taxonomie :
L’espèce Oenococcus oeni appartient à la famille des bactéries lactiques, qui sont des bactéries à Gram
positif, anaérobies facultatives non pathogènes. Le produit principal de la dégradation du glucose par ces
bactéries est l’acide lactique.
O. oeni a été identifiée à la surface des baies de raisins, de pommes et de poires, ainsi que dans le vin et
le cidre.
Les cellules d’O. oeni sont en forme de diplocoque, parfois arrangées en chaînettes plus
ou moins longues. Cette bactérie est acidophile et hétérofermentaire, capable de dégrader
le glucose et donc de produire en plus de l’acide lactique, du CO2, de l’éthanol et de l’acide
acétique.
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4. Métabolisme d’Oenococcus oeni :
 Glucides et composés azotés :
Le genre Oenococcus sont des bactéries hétérofermentaires car elles ne possèdent pas l’aldolase de la
voie de la glycolyse. Cela signifie qu’elles métabolisent le glucose via la voie des pentoses phosphates. Les
produits de cette voie sont l’acide lactique (produit majoritaire, de l’ordre de 50%), l’éthanol, l’acétate et le
CO2.
Les bactéries lactiques hétérofermentaires génèrent à partir du glucose 1 mole d’ATP et 3 moles de
NADH, le fructose présent dans le milieu est également dégradé par la voie hétérofermentaire. Cela
explique le meilleur rendement de croissance d’O. oeni dans un milieu où il y a un mélange de glucose et
de fructose.
Figure 2. Schéma de la fermentation du glucose par les bactéries hétérofermentaires selon la voie des
pentoses-phosphates (Cavin et al., 1998)
La bactérie O. œni possède les systèmes enzymatiques extracellulaires nécessaires pour le catabolisme
des polysaccharides (l’enzyme β (1-3) glucanase a été retrouvé chez O. œni) et pour la dégradation des
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protéines. C’est une bactérie chimio-organotrophe, elle n’assimile donc pas de l’azote minéral et a besoin
de l’azote organique.
Il a été démontré que les protéases de cette bactérie sont capables d’hydrolyser les protéines du vin et
des levures et d’assimiler des dipeptides et des oligopeptides.
 Métabolites issus des acides aminés :
Des souches d’O. oeni sont capables de métaboliser la méthionine pour former des composés soufrés
volatils dans le vin, avec des quantité significatives. D’après Pripis-Nicolau et al. (2004), seul l’acide 3(méthylsulphanyl) propionique pourrait avoir un impact sur la perception aromatique après la fermentation
du vin.
 Acides organiques :
En plus des glucides et des matières azotées, O. oeni métabolise des acides organiques. En effet le jus
de raisin contient de l’acide malique, de l’acide citrique et de l’acide tartrique.
- Le transport du L-malate vers le milieu intracellulaire d’O. oeni fait intervenir une perméase
spécifique des formes anionique de l’acide. Il rentre selon un uniport sous forme mono-anionique suivi de
la diffusion vers l’extérieur de l’acide lactique et du CO2.
- De même, le transport du citrate est catalysé par un uniport et est transporté sous forme monoanionique. Il a été suggéré qu’il y a possibilité d’existence du même mécanisme de transport du citrate et
du malate, voire que ce soit un transporteur unique. A l’intérieur de la cellule, l’acide citrique, est dans un
premier temps catabolisé par le système citrate lyase qui produit de l’oxaloacétate et de l’acétate. Ensuite
l’oxaloacétate peut être décarboxylé par l’oxaloacétate décarboxylase pour donner du pyruvate selon la
réaction suivante :
Oxaloacétate
pyruvate + CO2
Les concentrations en malate et en citrate dans le vin constituent des éléments favorisant une bonne
croissance de la bactérie et donc une bonne conduite de la FML, puisque ils ont un effet stimulateur de la
croissance.
- En ce qui concerne l’acide tartrique, celui-ci n’est généralement pas métabolisé par les bactéries
lactiques.
5. Utilisation d’Oenococcus oeni dans la production du vin :
Dans le moût en début de fermentation, on trouve une grande diversité d’espèces de bactéries
lactiques, dont l’espèce O. oeni qui est présente à un niveau de population très faible. Cependant, au cours
de la vinification, elle devient l’espèce majoritaire.
Cette espèce est tolérante aux pH acides et à la présence d’éthanol (10 – 15%). Grâce à ces
caractéristiques, elle est l’une des espèces les plus adaptées aux conditions difficiles du vin et celle qui, de
ce fait, est responsable du déclenchement et de la réalisation de la FML de la plupart des vins. Ces
qualités ont mené à la sélection de plusieurs souches dans le but de produire des levains malolactiques
pour contrôler au mieux le déroulement de la FML.
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5.1.Fermentation malolactique :
La fermentation malolactique est généralement consécutive à la fermentation alcoolique. L’importance de
la FML n’a été découverte qu’à partir des années 1920, et ce malgré les progrès de la microbiologie
depuis les découvertes de Pasteur en 1857. De nos jours, la fermentation malolactique (FML) est devenue
une étape critique dans l’élaboration des vins. La réaction de décarboxylation de l’acide malique en
présence d’ions manganèse (Mn2+) et de NAD+ comme cofacteurs par l’enzyme Malo-Lactique entraîne
la production d’acide lactique et le dégagement de CO2 :
Figure 1. La fermentation malolactique et son mécanisme cellulaire (Bartowsky, 2005)
Cette réaction est réalisée par O. œni dans les vins rouges et dans certains vins blancs comme le
Champagne. Elle est également réalisable par Lactobacillus.
5.2.Utilisation de levains d’Oenococcus oeni :
Le rôle prépondérant d’Oenococcus oeni dans la vinification a entrainé son utilisation de plus en plus
fréquente sous forme de levains malo-lactiques. Les premières expérimentations d’ajout de souches
exogènes dans le vin datent des années 1960, mais son utilisation est maintenant plus courante.
Les levains son utilisés en général pour compenser l’absence des souches d’O.oeni indigènes, et favoriser
la FML.
Actuellement une dizaine de levains sont commercialisés par les industriels. Ils sont sélectionnés
seulement sur des critères de survie et de croissance dans le vin.
Récemment une voie a été explorée, pour disposer de préparations de bactéries lactiques répondant à la
double exigence de pouvoir être inoculées dans un vin sous forme lyophilisées ou congelée sans perte de
viabilité malgré le degré alcoolique, ce qui permet en particulier de réaliser la FML dans des délais plus
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courts sans augmenter la biomasse apportée. Le brevet EP 635 050 décrit un procédé d’induction de la
fermentation malolactique par inoculation d’un vin avec une culture lyophilisée de bactéries lactiques
appartenant au genre Oenococcus oeni résistantes à l’alcool, sans étapes préalable d’acclimatation. Les
souches d’Oenococcus oeni sélectionnées (ex : Oenococcus oeni EQ54, commercialisée par Lallemand)
présentent un taux de survie élevé qui rend possible le déclanchement de la FML même à des basses
concentrations d’apport (1.106 à 5.107 UFC/ml) et en présence d’alcool à des taux compris entre 10,5% et
13%. Dans les conditions définies et pour un pH compris entre 3,2 et 3,6, les cellules entrent rapidement en
phase active de fermentation malolactique.
6- Effets de la FML induite par Oenococcus oeni sur le vin :
La FML permet de :
- transforme l’acide malique résultant de la fermentation alcoolique en acide lactique qui est plus doux.
- diminuer l’acidité afin de produire un vin souple et moins agressif gustativement
- avoir une meilleure stabilité microbiologique.
- produire un caractère organoleptique plus complexe par formation de certaines molécules aromatiques :
modification de la couleur, de la saveur et de l’arôme.
- le vin ayant subis cette transformation sera plus apte à être conservé.
7. Conclusion :
Oenococcus oeni est l’espèce la plus fréquente des bactéries lactiques associée à la fermentation
malolactique du vin qui confère à celui-ci une meilleure qualité organoleptique et une meilleure
conservation.
Une FML réussie est importante pour la qualité du vin mais aussi pour le coût de production.
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Références bibliographiques :
BRIDIER.J ; 2011. Etude de diversité intraspécifique de l’espèce Oenococcus oeni. Relation entre
variabilité phénotypique et diversité génétique. Thèse de doctorat. Université Bordeaux Segalen.
FAHIMI.N. ; 2012. Étude des interactions entre bactéries lactiques œnologiques Œnococcus œni. Analyses
cinétiques et modélisation. Thèse de doctorat. Institut National Polytechnique de Toulouse (INP Toulouse).
EL KHOURY.M ; 2014. Etude de la diversité des souches d’Oenococcus oeni responsables de la fermentation
malolactique des vins dans différentes régions vitivinicoles. Thèse de doctorat. Université Bordeaux.
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