DOI: 10.1051/lait:2001114

Lait 81 (2001) 83-90

La biosynthèse des acides aminés à chaîne branchée et des purines : deux voies essentielles pour une croissance optimale de Streptococcus thermophilus dans le lait

Peggy Garault^a, Catherine Letort^b, Vincent Juillard^b and Véronique Monnet<sup>a

a</sup>  Unité de Biochimie et Structure des Protéines, INRA, 78352 Jouy-en-Josas Cedex, France
^b  Unité de Recherches Laitières et Génétique Appliquée, INRA, 78352 Jouy-en-Josas Cedex, France

Abstract
Branched-chain amino acids and purine biosynthesis: two pathways essential for optimal growth of Streptococcus thermophilus in milk. Slowing down and delays in Streptococcus thermophilus growth in milk have negative effects for dairy technology. Our objectives are to understand the reasons for those delays, and to identify some of the functions essential for optimal growth of S. thermophilus in milk. To reach this goal, a random insertional mutagenesis was performed on a S. thermophilus strain chosen for its ability to grow rapidly in milk. We obtained 14 different mutants, affected in their capacity to grow quickly in milk. Four of them were further characterized: two were mutated in the branched-chain amino acids biosynthesis operon and two others were mutated in the purine nucleotides biosynthesis operon. Consequently, branched-chain amino acids and purine biosynthesis pathways are functional in S. thermophilus. Our results suggested that the amount of both branched-chain amino acids and purine nucleotides, present in milk, and directly consumable is not sufficient for an optimal growth. Moreover, we identified the branched-chain amino acids and purine biosynthesis pathways as essential functions for optimal growth of S. thermophilus in milk.

Résumé
Les retards ou ralentissements de croissance de Streptococcus thermophilus, parfois observés dans le lait, ont des conséquences négatives importantes sur le plan technologique. Notre objectif est de comprendre les raisons de ces retards et d'identifier les fonctions qui, chez S. thermophilus, sont essentielles à la croissance optimale dans le lait. Pour atteindre cet objectif, une mutagenèse insertionnelle au hasard a été réalisée sur une souche de S. thermophilus choisie pour sa capacité à se développer rapidement dans le lait. Les mutants pour lesquels la croissance n'est plus optimale dans le lait ont été sélectionnés. Nous avons obtenu 14 mutants distincts affectés dans leur capacité à se développer rapidement dans le lait. Ceux-ci ont été classés en trois groupes selon leur comportement dans différents milieux de culture. Quatre mutants ont été mieux caractérisés : 2 sont atteints dans l'opéron de la biosynthèse des acides aminés à chaîne branchée et les 2 autres dans l'opéron de la biosynthèse des bases puriques. Les voies de biosynthèse des acides aminés à chaîne branchée et des bases puriques sont donc fonctionnelles chez S. thermophilus. Nos résultats suggèrent que les quantités d'acides aminés à chaîne branchée et de bases puriques, assimilables dans le lait par S. thermophilus, ne suffisent pas à une croissance optimale. Ils mettent de plus en évidence que les voies de biosynthèse des acides aminés à chaîne branchée et des purines sont deux fonctions essentielles à la croissance de S. thermophilus dans le lait.

Key words: milk / Streptococcus thermophilus / growth / branched chain amino acid / purine

Mots clés : lait / Streptococcus thermophilus / croissance / acide aminé à chaîne ramifiée / base purique

Correspondence and reprints: Véronique Monnet Tél. : (33) 1 34 65 21 49 ; fax : (33) 1 34 65 21 63 ; e-mail : monnet@jouy.inra.fr

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