Précision des mesures de vitesse de croissance des streptocoques lactiques dans le lait basées sur la méthode de dénombrement microbien par formation de colonies. Étude de référence avec Lactococcus lactis

Abstract - Accuracy and precision of measurements of lactic streptococci growth rates in milk, using the colony counting technique. A reference study on Lactococcus lactis
A proteolytic strain (prt⁺) of Lactococcus lactis subsp. lactis and one of its non proteolytic variants (prt^-) were cultivated separately in reconstituted skim-milk. The experiment was carried out 6 times with intervals of 1 or 2 weeks between each repetition. The same protocol was used very carefully during the study in order to estimate the reproducibility of the determinations. From the growth curves of each strain (log₁₀ of colony forming units as a function of time) intervals of time during which the growing culture seemed to be in an exponential phase of growth were selected. By regression analysis on these intervals, the growth rates of the strains were calculated. On the other hand, the validity of the enumeration method by formation of colonies was checked by comparing its results with those of the direct cell counting under the microscope (DEFT method). The culture of the prt⁺ strain showed two main phases of growth, the first one (from the 1st up to the 4th hour of culture) was really in exponential phase, as shown by the statistical analysis of the residuals; the observed values in the second phase (from the 4th to the 6th hour), did not fit the regression line so well. The growth curves of the prt - strain showed only one exponential phase of growth, from the 1st to the 4th hour, with an average slope which was not significantly different from that obtained with the prt⁺ strain in the same time interval of culture. However, the adjustment of the points to a straight line was not as good as for the prt⁺ strain. The intrisic precision of the slopes was shown to depend on the mathematical model used for interpreting the results, the number of samples taken during the exponential phase of growth and the precision of the counting method. The variability of the growth rates between experiments was also estimated.

Résumé - Une souche protéolytique (prt⁺) de Lactococcus lactis subsp. lactis et un variant non protéolytique (prt^-) de cette souche ont été cultivés dans du lait écrémé reconstitué. L'expérience a été répétée à 6 reprises à 1 ou 2 semaines d'intervalle, en respectant scrupuleusement le même protocole. A partir des courbes de croissance de chaque souche (log₁₀ des unités formant colonies en fonction du temps) on a délimité des intervalles de temps pendant lesquels la culture paraissait en phase exponentielle de croissance. Par analyse de régression des résultats sur ces intervalles, on a déterminé la vitesse de multiplication de ces souches. Par ailleurs, on a établi la validité de la méthode de numération microbienne par formation de colonies en comparant les résultats qu'elle donne avec ceux d'une méthode de comptage cellulaire sous le microscope (méthode DEFT). On a montré que la culture de la souche prt⁺ comportait au moins 2 phases principales de croissance, la première (de la 1^re à la 4^e heure de culture) était réellement exponentielle; la seconde (de la 4^e à la 6^e heure) l'était moins nettement. Les courbes de croissance de la souche prt^- ne montraient qu'une seule phase exponentielle, de la 1^re à la 4^e heure, avec une pente moyenne ne différant pas significativement de celle de la souche prt⁺ dans le même intervalle de temps de culture. Cependant, l'ajustement à une droite n'était pas aussi bon qu'avec la souche prt⁺. On a déterminé la valeur de ces pentes et leur précision. On a montré que la précision intrinsèque des pentes dépend du modèle mathématique utilisé pour interpréter les résultats, du nombre de prélèvements effectués durant la phase exponentielle de croissance, et de la précision des dénombrements. La variabilité des mesures de vitesse de croissance, d'une expérience à l'autre, a également été estimée.
Les résultats de la présente étude, permettent de dégager des recommandations pour obtenir le maximum de précision dans la détermination de la vitesse de croissance des bactéries lactiques dans le lait.