Indirect interaction in milk between proteolytic and isogenic non-proteolytic strains of Lactococcus lactis. II. Effect of pre-culturing by a proteolytic strain

Abstract - Indirect interaction between isogenic strains of Lactococcus lactis growing in milk was examined by pre-culturing milk with a proteolytic strain. The bacterium used for the second culture was either the same proteolytic strain, or one of its non-proteolytic variants. When grown in pre-cultured milk, the proteolytic strain exhibited the same general behaviour as when cultured in control milk, ie exponential growth was biphasic, growth rates during both exponential phases were not significantly affected, and maximum populations were similar. However, the time of shift from the first to the second exponential growth phase occurred earlier in pre-cultured than in control milk. When grown in pre-cultured milk, the non-proteolytic variant exhibited a slower growth rate and a lower maximum population than when grown in control milk. Moreover, abundant growth of the proteolytic strain during pre-culturing caused complete inhibition of the non-proteolytic strain as the second culture. Inhibition of the non-proteolytic variant that resulted from pre-culturing milk with the proteolytic strain was suppressed by adding a non-proteic nitrogen source to milk, indicating that the proteolytic strain grew in milk without accumulating non-proteic nitrogen sources assimilable by the variant. Similar inhibition was also observed using 12 other pairs of isogenic proteolytic / non-proteolytic strains of L lactis.

Résumé - Interaction indirecte entre souches isogéniques de Lactococcus lactis dans le lait. II. Effet de la préculture par une souche protéolytique
L'étude de l'interaction indirecte entre souches isogéniques de Lactococcus lactis a été poursuivie en précultivant le lait par une souche protéolytique. La souche ensemencée en second était soit la même que celle utilisée pour la préculture du lait, soit un variant isogénique non protéolytique. La souche protéolytique incubée dans un lait précultivé par elle-même avait le même comportement général que dans le lait témoin (sans préculture) : sa croissance exponentielle était biphasique; le taux de croissance de chacune des 2 phases exponentielles n'était pas affecté par la pré-culture du lait, et la densité cellulaire maximale était la même. Cependant, le niveau cellulaire auquel le changement de taux de croissance était observé était plus faible que dans le lait témoin. Le variant non protéolytique, incubé dans le lait précultivé par la souche protéolytique, atteignait un niveau maximal de population plus faible que dans le lait témoin, et ce, avec un taux de croissance plus lent. Lorsque la préculture était stoppée durant sa seconde phase de croissance exponentielle, le variant non protéolytique était incapable de se développer dans le lait précultivé. L'effet inhibiteur de la préculture du lait par une souche protéolytique sur son variant non-protéolytique était supprimé en ajoutant au lait une source d'azote non protéique, ce qui montre clairement que la souche protéolytique se développait dans le lait sans y accumuler de substrats azotés utilisables pour la croissance d'une souche isogénique. La conséquence de cette croissance sans accumulation était une compétition indirecte entre les 2 souches pour les sources d'azote non protéique, constatée avec 12 autres paires de souches de L lactis.