Lait 75 (1995) 17-29
DOI: 10.1051/lait:199512

Effects of free fatty acids on propionic acid bacteria

P. Boyaval^a, C. Corre^a, C. Dupuis^a and E. Roussel<sup>b

a</sup>  Laboratoire de Recherches de Technologie Laitière, INRA, 65, rue de St Brieuc, 35042 Rennes Cedex
^b  Standa-lndustrie, 184, rue Maréchal-Galliéni, 14050 Caen, France

(Received 10 May 1994; accepted 21 November 1994)

Abstract - The seasonal variations in milk fat composition, especially during the grazing period, often lead to poor eye formation in Swiss-type cheese. The influence of free fatty acids on the growth and metabolism of the dairy propionibacteria has been studied in this work. Linoleic (C_18:2), lauric (C_12:0), myristic (C_14:0) and oleic acids (C_18:1) inhibited the growth and acid production of P freudenreichii subsp shermanii in the reference medium. The antibacterial activity of linoleic acid can be overcome by additions of cholesterol and soya lecithin to the medium. The four species and two subspecies of dairy Propionibacterium could be divided into two groups according to their high susceptibility to unsaturated fatty acids (P freudenreichii subsp shermanii and subsp freudenreichii) or low susceptibility (P acidipropionici, P jensenii and P thoenii). Nevertheless, this inhibitory action of free fatty acids was not observed in milk, retentate media or lactic curd. A total extraction of the milk lipids led to the recovery of this inhibitory effect on Propionibacterium. The possible modes of action of these molecules are discussed on the basis of the observed potassium effluxes and disturbances in the cell membranes.

Résumé - Effet des acides gras libres sur les bactéries propioniques
Les variations saisonnières de composition du lait peuvent avoir des répercussions importantes sur la qualité des fromages. Les laits de printemps conduisent souvent à de graves défauts d'ouverture en fabrication de fromage à pâte pressée cuite (PPC) et notamment d'emmental. Ce travail montre l'action fortement inhibitrice de faibles quantités d'acides gras libres (10 à 100 mg / l ^-1) sur le développement, dans leur milieu de culture de référence, des bactéries propioniques, agents de l'ouverture de ces fromages. Les acides linoléique (C_{18: 2}), laurique (C_{12: 20}), myristique (C_{14: 0}) et oléique (C_{18: 1}) inhibent la croissance et la production d'acides propionique et acétique de Propionibacterium freudenreichii subsp shermanii. La présence de cholestérol ou de lécithine de soja dans le milieu de culture restaure l'activité cellulaire. Deux grands groupes de susceptibilités différentes à ces actions inhibitrices peuvent être formés parmi les souches des 4 espèces de bactéries propioniques laitières: les 2 sous-espèces de P freudenreichii (grande susceptibilité) d'une part et P acidipropionici, P jensenii ef P thoenii (faible susceptibilité) d'autre part. Néanmoins, l'action inhibitrice de l'acide linoléique ne se retrouve ni lors de culture sur lait ou sur rétentat (facteur de concentration volumique = 5), ni dans des caillés préparés selon la technologie des fromages PPC. Une délipidation totale du lait permet à nouveau l'expression du caractère inhibiteur de cet acide gras libre sur les bactéries propioniques. Les modes d'action possibles de ces acides gras sont discutés au regard des résultats de pertes de potassium et des perturbations engendrées par ces acides gras libres au niveau des membranes cellulaires.

Key words: free fatty acid / Propionibacterium / inhibition / linoleic acid / lauric acid

Mots clés : acide gras libre / Propionibacterium / inhibition / acide linoléique / acide laurique