Les bactéries lactiques (LAB) sont un groupe phylogénétiquement diversifié de cocci et de bâtonnets Gram-positifs, catalase-négatifs et non sporulants qui produisent de l’acide lactique comme produit final principal de la fermentation des glucides. Les principaux genres d’importance alimentaire comprennent Lactococcus, Lactobacillus, Leuconostoc, Pediococcus et Streptococcus thermophilus. Les LAB sont généralement reconnus comme sûrs (GRAS) et sont utilisés depuis longtemps dans la conservation et la fermentation des aliments. Ils sont exigeants et nécessitent des facteurs de croissance complexes, notamment des acides aminés, des vitamines et des nucléotides.
Les LAB sont classés en fonction de leur voie de fermentation. Les LAB homofermentaires (Lactococcus, Pediococcus, S. thermophilus et de nombreuses espèces de Lactobacillus) produisent principalement de l’acide lactique via la voie Embden-Meyerhof-Parnas (EMP), convertissant une molécule de glucose en deux molécules de lactate. Les LAB hétérofermentaires (Leuconostoc et certaines espèces de Lactobacillus) utilisent la voie de la phosphocétolase, produisant des quantités équimolaires d’acide lactique, d’éthanol et de dioxyde de carbone. Cette distinction est essentielle pour prédire les caractéristiques sensorielles des produits fermentés : les cultures homofermentaires produisent une acidité nette et forte, tandis que les cultures hétérofermentaires contribuent à une complexité aromatique et à une production de gaz supplémentaires.
De nombreux LAB produisent des composés antimicrobiens autres que les acides organiques, notamment le peroxyde d’hydrogène, le diacétyle et les bactériocines. La nisine, produite par Lactococcus lactis subsp. lactis, est la bactériocine la plus largement caractérisée et est approuvée comme conservateur alimentaire (E234) dans de nombreux pays. La nisine agit sur le lipide II précurseur de la paroi cellulaire, perturbant la synthèse de la paroi cellulaire et formant des pores dans la membrane cytoplasmique. Il est particulièrement efficace contre les bactéries Gram-positives et les sporulées. D’autres bactériocines comprennent la pédiocine (Pediococcus) et la sakacine (Lactobacillusakei).
La production de cultures starter implique une propagation dans des milieux stérilisés à pH et température contrôlés, suivie d’une concentration par centrifugation ou filtration sur membrane, et d’une conservation par congélation (avec des cryoprotecteurs tels que le glycérol ou le saccharose) ou par lyophilisation. Les cultures starter commerciales sont évaluées pour leur taux d’acidification, leur résistance aux phages, leur capacité à produire les composés aromatiques souhaités et leur robustesse pendant la production et le stockage. Les applications couvrent les produits laitiers (fromage, yaourt), la viande (saucisses fermentées), les légumes (choucroute, cornichons) et le pain au levain. Les bactéries lactiques sont à la base de la production de produits laitiers fermentés et de légumes fermentés. La fermentation de levure peut se produire parallèlement au LAB dans certains produits, et certaines espèces de LAB sont utilisées comme probiotiques.
