Biotechnologies

Plan

•  L’intérêt économique des champignons repose sur leur capacité à produire une grande diversité de molécules.
•  Le monde des champignons représente un ensemble extrêmement hétérogène, dont les individus sont distribués dans toutes sortes d’habitats. Cette caractéristique a pour conséquence une grande diversité métabolique et biochimique.
•  Toutefois, à ce jour, l’industrie n’exploite commercialement qu’un tout petit nombre de métabolites, produits par quelques espèces seulement. En effet, de nombreux champignons ne répondent pas spontanément aux critères qu’impose une exploitation industrielle : culture facile sur un milieu défini, peu cher, répondant aux manipulations génétiques empiriques.
•  Mais il est prévisible que les techniques du génie génétique, permettant de cloner des gènes d’une souche et de les faire s’exprimer dans un hôte hétérologue apportera un intérêt économique à de nouvelles espèces. De plus, les champignons semblent posséder une plus grande capacité que les procayotes à exprimer des gènes étrangers, y compris des gènes d’eucaryotes supérieurs.

I - Alimentation (fermentation, biomasse) 

•  Le tiers environ des 80 genres et 590 espèces de levures actuellement répertoriés peut être associé à des produits alimentaires.

La plupart ne sont que les représentants d’une flore saprophyte de contamination banale reflétant le caractère très ubiquiste de ces micro-organismes.  En revanche, les espèces levuriennes directement impliquées dans un process industriel du secteur agroalimentaire sont fort peu nombreuses. D’ailleurs, seules deux espèces sont considérées G.R.A.S. (“ generally recognized as safe ”) par la Food and Drug Administration : Saccharomyces cerevisiae et Kluyveromyces fragilis (maintenant incluse dans l’espèce K. marxianus) ; une autre, K. lactis, est répertoriée comme “ non-G.R.A.S. ” par la même FDA, c’est-à-dire que son utilisation est limitée à des applications bien spécifiques.

La plus utilisée et la plus étudiée est sans conteste Saccharomyces cerivisiae. D’ailleurs ne dit-on pas “ la levure ” pour définir ce micro-organismes “ modèle ” à bien des égards. Décrite et nommée pour la première fois en 1837 par le botaniste Meyen, elle avait pourtant été observée quelque 157 ans auparavant par un “ microscopiste ” hollandais visionnaire : Van Leeuwenhoek. Il venait d’être élu membre de la Royal Society lorsqu’il décrivit des “ gouttelettes flottant dans une substance parfaitement claire que j’ai prise pour de la bière… bien que je fusse curieux de voir la façon dont ces globules parfaits de levure s’agrégeaient, je ne pus, en dépit de tous mes efforts, observer ce phénomène… ”. Il participa activement au combat contre la doctrine de la “ génération spontanée ” comme le fera, deux siècles plus tard, Pasteur, qui identifie sans ambiguïté le rôle des levures comme agents de la fermentation alcoolique en 1857.

•  A côté de celles-ci, des souches appartenant aux espèces Candida utilis, Yarrowia lipolytica, Geotrichum candidum et quelques autres, sont impliquées dans certaines fabrications.
•  La plus importante et la ancienne utilisation des levures dans le secteur agroalimentaire est la fabrication de boissons alcoolisées : à partir de fruits mûrs dont les sucres sont solubles, la fermentation peut se produire spontanément dès le pressurage, grâce à la présence de levures sauvages.
•  Cette fermentation, dont le bilan global (à partir du glucose) peut être représentée par l’équation

•  Lorsque la matière première est l'amidon (d'orge pour la bière, du riz pour le saké), une hydrolyse préalable est nécessaire ; elle est réalisée par des amylases tirées du grain d'orge mis à germer (maltage) ou apportée par des moisissures ; le jus fermentescible est ensuite ensemencé par des levures sélectionnées.
•  Si certaines levures osmophiles supportent de fortes doses de sucre (de 65 à 70 %), la fermentation est freinée par la toxicité de l'alcool dès que ce produit atteint le taux de 13 à 14 % ; dans les meilleurs cas, le taux d'acool ne peut dépasser 18 ou 19 %.

   

  A - Fermentation

  1- Pain

•  La composition microbiologique du levain, tant de seigle que de blé, est hétérogène.
•  Le pain est le résultat d’une fermentation alcoolique par Saccharomyces cerevisiae, qui est utilisé comme levain, et de quelques autres espèces (Candida holmii, Candida krusei, Pichia saitoi).
•  La fermentation lactique qui est également impliquée est dûe à certaines bactéries de type lactobacille.
•  Actuellement, chaque année plus de 2,5 millions de tonnes de levure de boulangerie sont fabriquées dans le monde pour faire du pain.

Le métabolisme de la levure est majoritairement de type fermentatif, même en présence d’une bonne oxygénation, en raison de la répression catabolique exercée par le glucose sur la synthèse des enzymes impliquées dans la respiration.  Le volume de gaz carbonique produit lors de la fermentation panaire, responsable de la levée de la pâte, dépend de la concentration en sucres fermentescibles préexistant dans la farine (oses et oligosides), mais aussi de la vitesse à laquelle le maltose est libéré sous l’action des amylases, et des sucres ajoutés en boulangerie (saccharose, sirops de glucose à forte teneur en fructose…).  Les sucres fermentescibles représentent un peu plus de 1 % de la farine (% de matière sèche) : 0,1 à 0,2 % de glucose et fructose, 0,2 à 0,3 % de saccharose, 0,007 % de maltose, 0,5 % de lévosine.

Le pain … un aliment symbolique qui constitue la base de l’alimentation depuis 7 à 8000 ans. C’est en Egypte, que serait apparu le premier pain fermenté ; sa fabrication était associée à celle de la bière puisque l’on recueillait l’écume qui remontait à la surface des brassins pour faire lever la pâte. Dans cette pratique empirique et ancestrale, on utilisait la levure de bière sans savoir qu’il s’agissait du même microorganisme que celui présent dans la farine : on ignorait même son existence. Ce n’est qu’à la fin du XIXème siècle que se développera une industrie spécifique pour la production des levures, à la suite des travaux de Pasteur. Il faudra attendre 1920 pour que Soren Sak (Danemark), inventât la méthode moderne de production de levure de boulangerie.

•  Très rapidement consommés par la levure, ils sont à l’origine du tiers environ du CO₂ nécessaire à la levée de la pâte.
•  S. cerevisiae étant incapable d’hydrolyser l’amidon ou les dextrines, ces sucres doivent l’être par les a- et b-amylases de la farine, ou par ajout d’a-amylases bactériennes ou fongiques en tant qu’auxiliaires technologiques (autorisés par arrêté du 05 septembre 1989), car les blés hypodiastasiques deviennent de plus en plus fréquents.
•  En Europe, les levures industrielles ont, pour la plupart, une maltose-perméase et une maltase constitutives ; chez certaines souches utilisées aux U.S.A. et au Japon, ces enzymes sont adaptatives.
•  La complémentation des farines par des amyloglucosidases extraites d’Aspergillus niger ou de Rhizopus delemar, qui libèrent le glucose à la place du maltose, est une autre façon de contourner cette difficulté ; mais leur emploi n’est pas autorisé en France.
•  L’apport de sucres ajoutés, saccharose notamment (hydrolysé par une invertase de la levure), permet un accroissement de la vitesse de fermentation, à condition que leur concentration ne dépasse pas 4 à 5 %.
•  De plus, les capacités fermentaires des différents sucres préexistants et incorporés dépendent de la souche S. cerevisiae employée.
•  Au début des années 1960 ont été développées des souches de type “ adaptation rapide au maltose ”. En raison de leur mauvais comportement sur pâtes très sucrées, des souches osmotolérantes ont été proposées à la fin des années 80. Actuellement se développent des souches à large spectre d’application (pâte normale, pâtes acide, sucrée, crue surgelée). Certaines ont pu être améliorées par voie génétique pour répondre à des applications très spécifiques.

•  En dehors des sources de carbone que nous venons d’évoquer, la levure utilise les acides aminés des protéines de la farine pour couvrir ses besoins azotés limités.
•  Un apport d’acide phosphorique ou de sels d’ammonium et de différents cations est également nécessaire.
•  Vitamino-dépendante, elle puise dans son milieu de culture et, selon les souches, le ou les facteurs de croissance suivants : biotine et/ou acide pantothénique, inositol, thiamine, pyrodixine, niacine.
•  Très tolérante aux variations de pH, son activité fermentaire est optimale pour des pH compris entre 4 et 6, conditions rencontrées dans la plupart des panifications à la levure.
•  En raison de leur possible effet inhibiteur sur S. cerevisiae, l’utilisation de conservateurs doit être limitée et très réglementée. L’acide sorbique n’est plus autorisé en panification française, l’acide propionique l’est en panification de type “ pain de mie ” (arrêté du 14 octobre 1991).

•  Par ailleurs, les interactions entre la levure boulangère et les autres microorganismes constitutifs de la flore sauvage peuvent avoir des effets néfastes ou bénéfiques sur le processus de fermentation. On estime à 10¹⁰ le nombre de cellules/g de levure fraîche (à 30 % de matière sèche), ce qui représente 2 à 5.10⁸ cellules/g de pâte à pain.
•  Comparativement, celui de levures sauvages est compris entre 10² et 10⁶/g, et celui des bactéries lactiques, représentées essentiellement par Lactobacillus, jusqu’à 10⁷ à 10⁹/g en fin de fermentation. Certaines symbioses levures-bactéries lactiques permettent de rehausser le niveau de CO₂ produit pendant la fermentation.

•  La levure de panification revêt différentes formes commerciales.
•  La forme la plus répandue dans les pays industrialisés, pour des raisons pratiques et économiques, reste la levure dite “ pressée ”.
•  Parallèlement, deux types de “ levure sèche active ” sont utilisés : la levure sèche à réhydrater et la levure sèche instantanée, que l’on peut incorporer directement dans la pâte.
•  La seconde forme correspond à une “ levure sèche à pouvoir réducteur ”.
•  Il s’agit de souches dont on exalte la synthèse de glutathion, tripepdique constitué de glycine, d’acide glutamique et de cystéine portant un radical SH.
•  Cette richesse en glutathion facilite le façonnage des pizzas en augmentant l’extensibilité de la pâte.

2 - Produits laitiers

a - Kéfir et koumiss 

•  Le kéfir est une boisson gazeuse crémeuse, épaisse, contenant des “grains” constitués d’une agglomération de polysaccharides (kéfirane), de caséine coagulée par l’acide lactique présent, et de microorganismes.
•  La stabilité des “ grains ” de kéfir dépend de la symbiose entre des levures (S. cerevisiae, S. unisporus, S. kefyr, Candida kefyr, C. valida, K. lactis…), représentant 5 à 10 % de la culture, et des bactéries lactiques (Lactococcus, Leuconostoc, Lactobacillus), des streptocoques, ...
•  Les levures qui fermentent le lactose joueraient un rôle prépondérant ; néanmoins, certains scientifiques estiment plutôt que l’éthanol et le CO₂ seraient primordiaux pour la formation de la flaveur du kéfir.

•  Le koumiss est une boisson acide fabriquée à partir du lait de jument à l’aide d’un mélange de levures (Torula, Kluyveromyces, Candida, Brettanomyces), de lactobacilles et de streptocoques.
•  Ces laits fermentés doivent aux levures leur richesse en vitamines du groupe B.

b - Fromages

Les fromages sont fabriqués à partir de lait coagulé.  Si la présence des levures est à éviter chez les fromages frais (fromages “ blancs ”), leur développement contrôlé et leur maintien à des niveaux élevés pendant l’affinage concourrent à leur attribuer un rôle incontestable dans bon nombre de fromages affinés. Il s’agit :  soit uniquement, ou très majoritairement de levains (Kluyveromyces lactis, Debaryomyces hansenii, Pichia, Saccharomyces, Torulopsis, Rhodotorula …) ensemencés avant que le lait ne coagule, dans le cas   des   fromages  fabriqués à partir de lait  pasteurisé, ce traitement thermique ayant détruit la presque totalité de la flore levure originelle du lait,  soit de l’intervention conjointe de la flore sauvage du lait et des levains, dans les fromages au lait cru : cette diversité enrichit la flaveur des produits.

La transformation du lait en fromage constitue une forme ancestrale de conserver le lait. Beaucoup de nos fromages sont les héritiers d’un long passé (l’histoire du roquefort remonte au moins à l’an mille) qui les rattache à l’histoire ecclésiastique et politique d’une abbaye médiévale. Cependant, avant le XVIème siècle, une grande partie du monde ignorait les fromages. La faible tradition fromagère proche-orientale est un réel paradoxe car l’élevage laitier y est un des fondements de l’économie régionale.

•  Ainsi, les Kluyveromyces, les Torulopsis et les Candida sont majoritaires dans le fromage de type Cantal, les Debaryomyces sur les pâtes pressées ou les pâtes à croûte lavée.
•  L’évolution des levures au cours de l’affinage est caractéristique de chaque type de fromage, car elle dépend très étroitement du “ process ” technologique.
•  Cependant, d’une manière générale, les levures sont nettement plus abondantes sur la croûte qu’au sein de la pâte.

Dans le camembert (exemple de fromage à pâte molle à croûte fleurie), elles se développent rapidement en surface et atteignent vers le 10ème jour un taux proche de 5.108/g pour diminuer ensuite sensiblement (107/G en fin d’affinage). Dans la pâte, la population suit la même évolution, mais reste environ 100 fois moins abondante qu’en surface.

Dans le roquefort (exemple de fromage à pâte persillée), les levures se développent rapidement au cours des premières heures, mais le mode particulier de salage va être à l’origine d’une diminution sensible en surface pendant plusieurs jours. Par la suite, la flore levure atteint jusqu’à 109/g.

•  Des espèces de champignons filamenteux sont également d’une grande importance dans cette industrie, en particulier Penicillium et Geotrichum candidum.
•  Ces champignons produisent le feutrage de la surface des fromages à pâte molle de type Camembert (P. camembertii), les veinures bleues-vertes des fromages à pâtes persillées de type Roquefort (P. roquefortii), et l’aromatisation des fromages à pâte pressée de type Saint Nectaire (G. candidum).
•  Ces espèces possèdent les propriétés suivantes : consommation d’acide lactique, protéolyse, lipolyse, qui jouent un rôle dans la maturation des fromages.

3 - Produits carnés

•  Des moisissures et des levures se développent à la surface des boyaux et des pièces de viande fermentée (Penicillium chrysogenum, Geotrichum fragrans, Candida deformans, C. zeilanoides, Debaryomyces hansenii, Rhodotorula  rubra, ...) et contribuent à leur aromatisation.
•  P. nalgiovense est utilisé dans l’industrie des salaisons où il produit la couverture blanche (la “fleur”) sur les saucissons qui fournit une protection efficace vis-à-vis des moisissures contaminantes.
•  Les levures participent au séchage des saucissons, à leur maturation, à la production de composés aromatiques, au développement de la couleur, à l’inhibition de flores indésirables et évitent les phénomènes de rancidité.

  4 - Vins, cidres et bières

  a - Levures de vinification et d’autres boissons alcoolisées

• Pendant des millénaires, la fermentation alcoolique du jus de raisin s’est développée spontanément par l’intermédiaire de la flore sauvage présente sur les baies.

•  Au début de ce siècle (la France a joué en ce domaine un rôle de précurseur), on a cherché à connaître la nature exacte des levures effectivement responsables de la fermentation spontanée.
•  Prédominent des espèces appartenant aux genres Kloeckera, Hansenula, Hanseniaspora, Metschnikowia et Saccharomyces.
•  La fermentation du jus de raisin est assurée par différentes levures dont les actions se succèdent pour atteindre différents degrés alcooliques. Les levures des genres Kloeckera, Hansenula et Hanseniaspora permettent d’attendre jusqu’à 3-4° d’alcool, les Saccharomyces prennent le relais pour porter le degré alcoolique à 11-15°, voire 18° avec certaines souches.

•  Un deuxième type de fermentation, la fermentation malolactique, est nécessaire au vieillissement de certains vins.
•  Contrairement à ce qui s’est pratiqué dans les industries panaire ou brassicole, l’emploi systématique de levures sélectionnées en vinification est très récent (à peine 20 ans).
•  Le moût de raisin ne subissant pas de stérilisation, la flore spontanée, spécifique d’un terroir, continue cependant de jouer un rôle important en initiant la fermentation. Elle est ensuite rapidement éliminée au profit de S. cerevisiae.
•  Les souches sélectionnées pour leurs caractéristiques œnologiques, et en partie responsables de la typicité du vin, ont été isolées à l’origine au moment des vendanges.

- leur capacité à fermenter rapidement et à basse température des quantités importantes de glucose et fructose, - leur alcoolorésistance, la fermentation devant se poursuivre en présence de teneurs importantes en éthanol, - leur rendement alcoolique, le rendement moyen étant de 1° d’alcool pour 17 g de sucre fermenté, - leur résistance à l’action du SO2,

- leur résistance au facteur Killer puisqu’elles seront confrontées à une population levurienne sauvage importante dont certains représentants peuvent secréter cette toxine, - leur action synergique ou inhibitrice à l’égard des bactéries lactiques lorsqu’une fermentation secondaire malolactique est recherchée, S. cerevisiae étant incapable d’assurer cette fermentation, contrairement aux levures du genre Schizosaccharomyces.

•  Mentionnons le cas particulier du saké pour lequel interviennent deux micro-organismes. Aspergillus oryzae transforme, dans un premier temps l’amidon de riz en sucres fermentescibles. Le jus obtenu, ou koji, est alors fermenté par S. cerevisiae.
•  La fermentation du jus de pomme est réalisée par Saccharomyces cerevisiae var. uvarum, et secondairement par des espèces des genres Metschnikovia et Hanseniaspora.

b - Levures et industrie brassicole

•  Pour la fabrication du cidre, la succession de flores et le déroulement de la fermentation sont comparables, dans leurs grandes lignes, à celle du vin.
•  A côté de la fabrication du moût, la fermentation est la phase qui influence de façon prépondérante la qualité de la bière.
•  Elle se déroule en trois étapes :
  •  croissance de la levure,
  •  floculence,
  •  et refroidissement.

•  En brasserie, la levure fermente dans des conditions proches de l’anaérobiose, l’oxygène dissous du moût étant assimilé 4 heures après le début de la fermentation.
•  Les glucides fermentescibles contenus dans le moût stérilisé et clarifié servent de source carbonée à la levure. Sont d’abord utilisés le glucose (10 g/l) et le saccharose (4 g/l) dont l’hydrolyse très rapide est due à l’action de l’invertase extracellulaire de la levure, puis le fructose (1 g/l). A ce moment, la répression catabolique étant élevée, le maltose, principal sucre du moût (55 à 65 g/l) et le maltotriose (15 g/l) sont utilisés. Leur vitesse d’hydrolyse dépend de l’activité des maltose- et maltotriose-perméases et de la maltase levuriennes.
•  Pendant la fermentation, la levure synthétise principalement deux glucides : le tréhalose et le glycogène.
•  Les acides aminés du moût sont les sources azotées préférentielles. Dans les conditions brassicoles, certains sont absorbés immédiatement : c’est le cas des acides aspartique et glutamique, de l’asparagine, la glutamine, la sérine, la thréonine, la lysine et l’arginine.
•  A l’inverse, la proline, qui représente pourtant le tiers des acides aminés du moût, est très peu absorbée.
•  Pendant les premières heures de la fermentation, la levure synthétise plus d’une vingtaine de stérols, le principal étant l’ergostérol. Ces stérols jouent un rôle essentiel dans le maintien dynamique de la paroi cellulaire. Ils représentent jusqu’à 2 % du poids sec de la levure.
•  Les nombreux métabolites formés pendant la fermentation sont responsables des qualités organoleptiques de la bière. Ils sont très influencés par le choix des souches sélectionnées et leur taux d’ensemencement, même si d’autres paramètres participent à leur expression : la composition initiale du moût, sa densité, son aération, la température de fermentation…
•  Parmi ces métabolites, le principal, au niveau quantitatif, l’éthanol, n’est pas celui qui intervient le plus dans la flaveur du produit. Il s’agit d’avantage :
  •   des alcools supérieurs (fusels) issus d’une réaction en chaîne, sur un acide aminé, d’une transaminase, d’une décarboxylase et d’un alcool déshydrogénase.
  •  de composés carbonylés (aldéhydes et cétones). Le plus important et aussi le plus étudié est certainement le diacétyle. Marqueur essentiel du suivi de la fermentation, à côté de la densité du moût, il peut atteindre 1 mg/l avant d’être partiellement réduit en acétoïne. L’acétaldéhyde représente à lui seul de l’ordre de 90 % de tous les aldéhydes.
  •  de composés soufrés, qui jouent un rôle clé dans la flaveur. Certains proviennent des matières premières, d’autres des métabolismes de la levure. C’est le cas de l’hydrogène sulfuré, excrété par le Saccharomyces à partir du sulfate, du diméthylsulfure qui provient du dimétylsulfoxyde ou des mercaptans dont les seuils de perception sont particulièrement bas.
  •  d’esters provenant du métabolisme lipidique de la levure (acétate d’éthyle ou d’isoamyle…).
  •  d’acides organiques volatils ou non. Plus d’une centaine ont été mis en évidence.
  •  de phénol, crésol, vinylphénol…

5 - Cacao

•    Les graines de cacao doivent subir une fermentation de 2 à 9 jours qui implique l’action successive de levures (Saccharomyces, Hansenula, Pichia) qui produisent de l’éthanol, de bactéries (Acetobacter) donnant de l’acide acétique, et qui conduit à diminuer les teneurs en caféine, en sucres réducteurs et en tanin.

6 - Autres applications : sauce de soja, miso et sufu, …

•  De nombreux autres aliments fermentés à base de levures sont consommés dans le monde.
•  La sauce de soja (shoyu), le plus vieil assaisonnement, est produite par fermentation du soja cuit, ou de la farine de soja délipidée, et de blé, en présence d’une forte concentration de sel (NaCl) sous l’action successive (hydrolyse) de moisissures (Aspergillus oryzae, A. soyae) pendant 3 jours, puis de levures (Zygosaccharomyces rouxii) et de bactéries (Pediococcus halophilus) pendant 8 à 10 mois à température ambiante.
•  Le miso est fabriqué à partir du riz, du soja et de sel, d’une manière comparable à la sauce de soja.
•  Le sufu est un aliment traditionnel chinois préparé à partir de lait caillé de soja. Le procédé de fabrication comporte une fermentation fongique (Mucor, Actinomucor, Rhizopus) de 3 à 7 jours suivie d’une maturation pouvant durer plusieurs mois.
•  G. candidum est impliqué dans plusieurs aliments fermentés à base de maïs (le kenkey), de riz (le torani), de fruits (le poï) ...

B - Biomasse

1 - Culture sur amidon

•  L’amidon, qui représente la principale réserve carbonée de nombreux végétaux, est peu sensible à la dégradation enzymatique.
•  La production de biomasse à partir de ce polysaccharide devra donc s’effectuer après chauffage en milieu aqueux, les eaux de traitements devenant alors sensibles à l’action des champignons.
•  Les principales souches concernées sont Trichoderma viride (maïs), Fusarium graminearum, A. niger (maïs), A. fumigatus, Cephalosporium eichhorniae (manioc).
•  L’enrichissement en protéine est important et la teneur dépasse 50 %.

2 - Culture sur cellulose

•  La cellulose provenant des résidus de paille, de paille de riz, de déchets de maïs peut être hydrolysée par différentes espèces fongiques (Trichoderma harzianum, Penicillium janthinellum, Chaetomium cellulolyticum).
•  L’enrichissement en protéines est moins important que dans le cas d’hydrolyse de l’amidon, la teneur passant de l’ordre de 5 % à 25 % en 5 jours de culture.
•  En plus des celluloses, la paroi des cellules végétales contient également des hémicelluloses, comme des hétéropolymères ramifiés de xylose, d’arabinose, etc. et de la lignine, hétéropolymères de dérivés de l’alcool hydroxycinnamique, qui peuvent être dégradées par Aspergillus niger (xylanases) et Sporotrichum pulverulentum (ligninases).

3 - Culture sur glucides divers

•  Les effluents divers peuvent être épurés par certaines espèces fongiques, tout en produisant une importante biomasse : usines de pâte à papier (Paecilomyces variotii), pulpe de betterave (Trichoderma album), distillerie d’alcool de pomme (A. niger), de whisky (Geotrichum candidum), vinasse de sucre de canne (Phanerochaete chrysosporium).
•  Les déchets de végétaux peuvent être décomposés en compost par certaines espèces thermophiles, comme Chaetomium thermophile ou Humicola lanuginosa.

4 - Culture à partir du méthanol et de l’éthanol

•  Les levures méthylotrophes peuvent servir à la synthèse en chimie fine : synthèse d’ATP (Candida boidinii), de dihydroxyacétone et de glycérol (souches mutantes d’Hansenula polymorpha), alcool oxydase (Pichia pastoris).
•  Candida utilis est produit à partir de l’éthanol, sur lequel il se développe plus facilement que les bactéries.

5 - Levure-aliment

•  Les levures ayant une grande valeur nutritive peuvent entrer dans la ration alimentaire animale ou humaine.
•  Les “ levures-aliment ”, ou P.O.U (proteines d'organismes unicellulaires),  autorisées dans les alimentations humaine et animale, correspondent à la définition suivante : “ levure tuée, privée de pouvoirs fermentaires, séchée, n’ayant subi ni extraction ni ajout ”.
•  Elles doivent appartenir aux espèces S. cerevisiae, K. lactis et K. marxianus (K. fragilis) appelées aussi “ levures lactiques ”, Candida utilis, Yarrowia lipolytica, Pichia pastoris.
•  Elles sont incorporées dans diverses préparations alimentaires comme exhausteurs de goût, ou pour leurs pouvoirs liant, épaisissant, stabilisant… ou utilisées en l’état (cas du fameux “ bouillon Kub ”) pour leurs propriétés aromatisantes.
•  Elles supplémentent les relations humaines ou animales en raison de leur richesse particulière en protéines (> 45 %), en acides nucléiques, glutathion, lysine, choline, vitamines du groupe B, sels minéraux.
•  Entre autres propriétés bien connues, elles renforcent les défenses immunitaires, constituent un facteur d’appétence.

- le lactosérum, par exemple, produit résiduaire important des laiteries et fromageries, est un excellent milieu de culture permettant le développement de levures utilisant le lactose comme source de carbone ; ce sont des souches de Kluyveromyces lactis et  K. lactis qui ont le meilleur rendement.

- les mélasses de betterave et de cannes à sucre, riche en saccharose, permettent d'obtenir des biomasses protéiques ou des levures pour la panification ; les deux espèces les plus couramment cultivées sur ces substrats étant Saccharomyces cerevisiae et Candida utilis.

- les liqueurs sulfitiques, résidus de la fabrication de la pâte à papier, riches en pentoses, ainsi que les hydrolysats cellulosiques provenant de déchets forestiers, paille de blé ou autres céréales, fournissent des milieux de culture pour Candida utilis.

- enfin, les hydrocarbures, essentiellement les paraffines normales, les gasoils paraffiniques, le méthane et le méthanol (produit d'oxydation du méthane) peuvent servir de substrats pour la croissance de nombreuses espèces de Candida. On peut signaler que des analyses biologiques de ces "levures du pétrole" ont démontré l'absence de toute toxicité ou effet nuisible important imputables à ces protéines microbiennes introduites dans l'alimentation animale ou humaine.

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