Merguez enrichie en spiruline à base de viande de dromadaire

II.1. Préparation de saucisses de dromadaire de type Merguez

Figure 1. Processus de préparation des saucisses artisanales algériennes de type Merguez à base de viande de dromadaire.

Les différentes étapes sont : (a) préparer la viande et le gras de dromadaire ; (b) hacher la viande et le gras avec de la poudre de spiruline ; (c) ajouter le mélange d'épices Merguez et le sel ; (d) préparer et nettoyer les boyaux de mouton frais ; (e) préparer et mettre en place les boyaux avant le remplissage ; (f) obtenir des saucisses artisanales de type Merguez à base de viande de dromadaire.

Les formulations de saucisses ont donc été préparées comme décrit précédemment. Chaque type de saucisse était composé d'environ 70% de viande maigre et 20% de matières grasses de la bosse. Les saucisses étaient insérées dans des boyaux naturels de 10 mm de diamètre, fabriqués à partir d'intestins de mouton propres, puis découpées en unités de 10 cm de long (Figure 1). Les saucisses de dromadaire ainsi obtenues ont ensuite été placées sur des barquettes en polystyrène et conditionnées sous vide dans des sachets multicouches transparents en polyéthylène basse densité (PEBD) et polyamide (PA), à l'aide d'une machine de conditionnement sous vide (VAC-20 SL 2A, EDESA, Barcelone, Espagne). Elles ont été conservées à l'abri de la lumière à 1 ± 1 °C pendant 35 jours. Par ailleurs, un lot témoin de saucisses (sans spiruline) a été préparé et conservé sous emballage individuel en conditions aérobies.

II.2. Analyse chimique de la poudre de spiruline et des saucisses de chameau

Pour l'analyse de la composition chimique de la poudre de spiruline et du saucisson de chameau, les teneurs en protéines brutes, lipides, glucides totaux, humidité et cendres ont été déterminées selon les méthodes de l'Association of Official Analytical Chemists (AOAC 2023). Les valeurs énergétiques pour 100 g (kcal et kJ) ont été calculées à l'aide des facteurs de conversion spécifiés dans le règlement (UE) n° 1169/2011 (4 kcal/g et 17 kJ/g pour les protéines et les glucides, 9 kcal/g et 37 kJ/g pour les lipides) (CFIA, 2024 ; FDA, 2024 ; AOAC 2019). La teneur en composés phénoliques totaux (CPT) de la poudre de spiruline a été déterminée selon la méthode de Folin-Ciocalteu (Djenane et al., 2019). Les résultats présentés correspondent à la moyenne de trois analyses.

II.3. Détermination du pH des saucisses de chameau

Le pH de la saucisse de dromadaire a été déterminé à l'aide d'un pH-mètre numérique à sonde (modèle PH25 de la marque XS Instruments, Italie) en insérant directement l'électrode dans les échantillons. L'appareil avait été préalablement étalonné avec des solutions tampon de pH 4,01 et 7,00 (XS Instruments).

II.4. Effets prébiotiques et activité antimicrobienne de la poudre de spiruline sur les cultures probiotiques

Les souches probiotiques utilisées dans cette étude sont Lactobacillus salivarius CECT 4063 et Pediococcus acidilactici CECT 9879, tandis que les pathogènes d'origine alimentaire utilisés sont Staphylococcus aureus CECT 4459 et Escherichia coli O157:H7 CECT 4267. Toutes ces souches ont été fournies par la Collection espagnole de cultures types (CECT) et conservées dans des cryovials (réf. 409113/6 de Deltalab, Barcelone, Espagne) à − 80 °C. Pour standardiser l'inoculum, chaque souche probiotique a été incubée dans un bouillon Man Rogosa et Sharpe (MRS) (Merck, Darmstadt, Allemagne) à 37 °C pendant 24 heures dans un bocal anaérobie (Anaero Jar™ 2,5 l, Oxoid Ltd., Basingstoke, Royaume-Uni), comprenant un générateur de gaz (AnaeroPack, Mitsubishi Gas Chemical Co., Tokyo, Japon). Les souches de pathogènes d'origine alimentaire ont été incubées dans un bouillon BHI (Brain Heart Infusion) à 37 °C pendant 24 heures. Après l'incubation, leur concentration a été mesurée par spectrophotométrie (Spectronic 20, Bausch & Lomb, Rochester, NY, États-Unis) puis confirmée par ensemencement sur gélose PCA (Plate Count Agar). Les charges bactériennes finales étaient les suivantes : 1,5 × 10⁹ UFC/mL pour Lactobacillus salivarius, 3,2 × 10⁹ UFC/mL pour Pediococcus acidilactici, 1,2 × 10⁸ UFC/mL pour Staphylococcus aureus et 2,5 × 10⁸ UFC/mL pour Escherichia coli O157:H7. L'effet prébiotique de la spiruline (SP) sur ces deux souches a été testé dans des plaques à 96 puits à fond plat, incubées à 37 °C pendant 24 heures sous agitation orbitale continue à 150 tours par minute. Pour ce faire, des dilutions en série par demi-concentrations ont été réalisées dans une gamme de concentrations de spiruline allant de 0,02% à 10% (v/v) dans des tubes stériles de 10 mL contenant des cultures probiotiques pures en bouillon MRS. La croissance bactérienne a été suivie par mesure de la densité optique (DO à 630 nm) toutes les trois heures pendant 24 heures.
L'aptitude des souches probiotiques sélectionnées à inhiber la croissance de bactéries pathogènes a été évaluée par la méthode de comptage sur plaque, en coculture. Des cultures de S. aureus et d’Escherichia coli incubées pendant la nuit ont été mises en suspension dans un bouillon de tryptone de soja additionné d'extrait de levure (TSB-YE), tamponné avec du phosphate de sodium à pH 5,6-5,8, afin de simuler le pH normal de la viande. Des échantillons de saucisse de dromadaire fraîche contenant des probiotiques (5 g) ont été agités dans des flacons contenant 50 mL d'eau peptonée stérile à 0,1% afin d'obtenir un bouillon de viande. Un millilitre de chaque suspension de bactéries pathogènes et un millilitre de chaque suspension de probiotiques ont ensuite été ajoutés successivement à chaque flacon.
Les flacons contenant le mélange de bouillon de saucisse de dromadaire enrichi en SP, en probiotiques et en pathogènes ont été incubés à 8 ± 2 °C pendant 8 jours, afin de simuler les conditions de réfrigération typiques des supermarchés. Les variations du nombre de S. aureus ont été évaluées par ensemencement sur gélose Baird-Parker (Oxoid, réf. CM275) enrichie en émulsion de jaune d’œuf-tellurite (Oxoid, réf. SR054C), puis incubée à 37 °C pendant 48 heures. Le dénombrement d'E. coli a été réalisé sur gélose MacConkey au céfixime-tellurite-sorbitol (CT-SMAC) (DIFCO Lab, Detroit, Michigan, États-Unis), incubée à 37 °C pendant 24 heures. L’analyse a porté sur l’impact de toutes les variables catégorielles, notamment la souche probiotique, le prébiotique SP et sa concentration, ainsi que la souche pathogène. Chaque échantillon a été analysé en triplicata et les résultats sont exprimés en log UFC/mL.

III. RÉSULTATS ET DISCUSSION

III.1. Composition chimique et teneur en composés phénoliques totaux (CPT) de la poudre de spiruline

L'analyse de la poudre de spiruline (Tableau1) a révélé une teneur élevée en protéines (66,88%), une forte proportion de glucides (20,73%) et de cendres (5,11%), ainsi qu'une faible teneur en matières grasses (3,13%). Ces caractéristiques expliquent sa valeur calorique relativement basse (378 kcal pour 100 g). Ces valeurs concordent avec celles publiées précédemment (Lambiase et al., 2023). Les bienfaits potentiels de la spiruline pour la santé sont principalement dus à sa composition chimique, qui comprend de protéines contenant ders acides aminés essentiels, des minéraux (notamment du Fer), des concentrations élevées d'acides gras polyinsaturés oméga 3 et de vitamines. Grâce à sa teneur élevée en protéines, la spiruline figure parmi les sources de protéines les plus riches, tant végétales qu'animales. L'incorporation de ces algues dans les produits carnés permettrait donc d'améliorer leur teneur en tous les nutriments mentionnés. Les protéines jouent un rôle crucial pour améliorer non seulement la valeur nutritionnelle, mais aussi la texture et les qualités organoleptiques des saucisses. Les saucisses de dromadaire enrichies en spiruline peuvent donc être considérées comme une alternative plus saine aux saucisses conventionnelles actuellement disponibles sur le marché. Le tableau 1 présente également les résultats de l'analyse des composés phénoliques totaux (CPT) dans l'extrait de SP, dont la concentration a atteint 8,94 ± 0,16 mg EAG/g d'échantillon. Les composés phénoliques sont considérés comme une source importante de molécules bioactives aux propriétés antimicrobiennes et antioxydantes. Ils sont constitués d'un cycle aromatique portant un ou plusieurs groupements hydroxyle (OH).

Tableau 1. Composition chimique et teneur totale en composés phénoliques de la poudre de spiruline utilisée dans cette étude.

Apak et al. (2005) ont rapporté une teneur en polyphénols totaux (TPC) de la spiruline d'environ trois fois supérieure à celle obtenue dans notre étude (26,64 mg EAG/g contre 8,94 mg EAG/g), et ont démontré sa capacité à inhiber 46% des radicaux libres. À l'inverse, Matos et al. (2020) ont observé des concentrations plus faibles de polyphénols dans les extraits alcooliques (2,05 mg EAG/g) et aqueux (3,34 mg EAG/g) de spiruline. Parmi les composés phénoliques présents dans ces extraits, on trouve la catéchine, l'épicatéchine, le pyrocatéchol, les acides chlorogénique et vanillique, la caféine, l'hespéridine, l'acide gallique, la naringénine, la naringine, le pyrogallol, l'acide p-coumarique, la quercétine et la rutine. De plus, il a été rapporté que l'extrait de spiruline contenant entre 4,50 et 27 mg GAE/g était capable d'inhiber 42 à 50% des radicaux libres (Kumar et al., 2022). Rose et al. (28) ont constaté que les variations du pourcentage d'inhibition du DPPH et des teneurs totales en composés phénoliques dans la spiruline pouvaient être attribuées à différents stades de maturité et de récolte des algues, ainsi qu'à des opérations de traitement telles que le séchage et le broyage. Agustini et al. (2015) ont observé qu'une spiruline dont la teneur en composés phénoliques variait entre 2,12 et 6,92 mg EAG/g présentait une IC50 d'environ 33 pour l'activité de piégeage du DPPH. Les grandes variations des valeurs de TPC (total des composés phénoliques) de la spiruline rapportées dans la littérature s'expliquent par la présence de plusieurs facteurs (espèce d'algue, origine, conditions de culture, génétique, molécules bioactives, matière fraîche et sèche, type de solvants et conditions d'extraction, conditions expérimentales, etc.).

III.2. pH

Les valeurs initiales de pH sont comprises entre 5,62 et 5,83 dans tous les échantillons (Figure 2). Une augmentation significative du pH (p < 0,05) a toutefois été observée dans tous les échantillons au cours de la période de stockage, avec des valeurs finales comprises entre 6,21 et 8,50. Néanmoins, nous avons observé que, durant les deux premières semaines de stockage, les échantillons enrichis en spiruline présentaient des valeurs de pH relativement stables. Cette stabilité pourrait être attribuée au pouvoir tampon de la viande, à l'activité antimicrobienne de la spiruline ou au mélange d'épices utilisé, susceptibles d'inhiber le développement des micro-organismes altérant les aliments et, par conséquent, de réduire la dégradation des protéines dans les saucisses stockées. Les propriétés tampon intrinsèques de la spiruline doivent également être prises en compte (Shafiei et al., 2022). Le pH des saucisses suremballées et conservées en conditions aérobies (OW) a augmenté plus rapidement au cours du stockage, atteignant une valeur de 8,31 au dixième jour, tandis que celui des échantillons traités avec les produits SP-250 et SP-500 a atteint respectivement 6,82 et 6,21 au 35ème jour de stockage. Cette augmentation significative du pH pendant le stockage aérobie peut être attribuée à la libération de métabolites provenant de la dégradation des protéines, notamment d'aminés basiques, résultant de l'activité microbienne.

Figure 2 : pH de saucisses de dromadaire conditionnées et conservées à 1 ± 1 °C pendant 35 jours.

Plusieurs auteurs suggèrent que le microbiote présent à la surface de la viande au début du stockage peut produire et libérer des métabolites issus de la dégradation des protéines, principalement des amines basiques, susceptibles de modifier le pH du produit stocké (Wu et al., 2024). Pour appuyer cette hypothèse, Yehia et al. (2021) ont rapporté une diminution significative du pH d'échantillons de viande de dromadaire conditionnés sous vide et traités au chitosane et au citrox, diminution qui pourrait être attribuée à l'activité antimicrobienne de ces deux composés.

III.3. Composition chimique des saucisses de chameau

Concernant la composition chimique des saucisses de dromadaire fraîchement préparées, les résultats moyens indiquent une teneur en eau de 56,92% ± 1,80%, en protéines de 17,62% ± 0,57% et en matières grasses de 11,37% ± 0,42%. Ces résultats sont conformes à ceux d'études antérieures sur les saucisses de viande, qui ont mis en évidence une teneur en eau de 51,3%, en protéines de 15,9% et en matières grasses de 13% dans des saucisses composées à 100% de viande de chameau.
La composition chimique de ces produits revêt une importance particulière, car elle permet de renseigner sur la qualité de la matière première, mais aussi de déterminer les valeurs technologiques et nutritionnelles, ainsi que l'acceptabilité globale. La teneur en eau de la viande de chameau, par exemple, détermine sa jutosité et sa durée de conservation. À l'inverse, les protéines et les lipides jouent un rôle crucial dans la composition de la viande, notamment en ce qui concerne la structure, la texture et les qualités organoleptiques. Bien que la viande de dromadaire soit moins consommée que d'autres types de viande, elle mérite une attention particulière en raison de ses propriétés nutritionnelles exceptionnelles. Contrairement aux viandes rouges traditionnelles, elle est particulièrement riche en acides aminés et en minéraux, et contient une quantité importante de graisses insaturées. De plus, ses propriétés hypoallergéniques en font un ingrédient précieux pour la fabrication d'aliments fonctionnels. Plusieurs auteurs ont décrit les propriétés fonctionnelles des produits alimentaires enrichis en substances algales. Agregan et al. (2018) ont rapporté que la teneur en matières grasses des produits carnés restait inchangée après l'ajout d'extraits d'algues à raison de 0,05%. Malgré leur faible teneur en matières grasses, l'ajout d'algues dans les produits carnés pourrait avoir un effet positif sur leur profil d'acides gras, en raison de leur richesse en AGPI.

III.4. Effet prébiotique de la spiruline sur l'activité antagoniste des souches probiotiques contre les bactéries pathogènes

Pour garantir la haute qualité et la sécurité de la viande, des techniques d'emballage telles que l'emballage sous atmosphère modifiée (MAP), l'emballage sous vide (S/V), l'emballage actif et l'emballage intelligent ont été utilisées avec succès, parfois en combinaison avec des conservateurs naturels. Le développement de saucisses de dromadaire dans le cadre de cette étude nécessite de comprendre son comportement lors du stockage, car ce type d'aliment est périssable sur le plan microbiologique et peut présenter un risque pour la santé des consommateurs. Dans les régions arides d'Algérie, où la viande est souvent manipulée à des températures inadaptées, des mesures de sécurité supplémentaires sont nécessaires pour ce type de produit. À notre connaissance, la littérature scientifique disponible sur la sécurité microbiologique des produits dérivés du dromadaire est limitée, en particulier en ce qui concerne les micro-organismes pathogènes. Face à ce manque de connaissances, nous avons étudié l'effet prébiotique de l'enrichissement en spiruline sur l'activité antimicrobienne des bactéries lactiques contre les micro-organismes pathogènes. Nos résultats in vitro obtenus avec L. salivarius montrent que si des concentrations de spiruline supérieures ou égales à 5% inhibent la croissance bactérienne, des concentrations inférieures ou égales à 0,16% la stimulent de manière significative (Figure 3). Les autres concentrations intermédiaires testées n'ont pas d'effet notable sur la croissance de L. salivarius. De même, pour P. acidilactici, la spiruline est toxique à des concentrations supérieures à 5%, tandis que des concentrations comprises entre 0,02 et 0,08% stimulent la croissance bactérienne (Figure 4). Les concentrations intermédiaires n'ont cependant pas d'effet significatif sur la croissance. Nos résultats illustrent donc clairement l'effet prébiotique de faibles concentrations de spiruline sur la croissance de Lactobacillus salivarius et de Pediococcus acidilactici. Cette observation est conforme à des études antérieures ayant démontré la capacité de la spiruline à augmenter le nombre de bactéries lactiques et de souches probiotiques (Beheshtipour et al., 2012 ; Khaledabad et al., 2019). La spiruline, une cyanobactérie, contient plusieurs composés bioactifs à effet prébiotique qui induisent la croissance des bactéries lactiques, tels que des acides aminés libres, de l'acide linoléique et de l'adénine. Gupta et al. (2017) ont étudié l'effet des cyanobactéries sur les bactéries probiotiques, tandis que des recherches ultérieures menées par Pandey et al. (2015) et Lv et al. (2021) ont montré qu'une utilisation combinée de prébiotiques et de probiotiques sous forme de symbiose procure un effet positif supplémentaire par rapport à leur utilisation individuelle. Plusieurs études ont rapporté l'effet bénéfique de la spiruline sur la viabilité et la croissance des bactéries lactiques et probiotiques dans le lait fermenté et les yaourts (Beheshtipour et al., 2012 ; Khaledabad et al., 2019).

Figure 3 : Courbes de croissance de L. salivarius en présence de dilutions numériques du SP (10 – 0,02% v/v).

Par la suite, l'effet prébiotique de la spiruline sur L. salivarius et P. acidilactici a renforcé leur effet antimicrobien contre deux pathogènes alimentaires courants, Escherichia coli O157:H7 et Staphylococcus aureus, contaminants bien connus pour leur capacité à infecter la viande et ses dérivés. Les expériences ont été menées dans un bouillon de saucisse de dromadaire à une température de 8 ± 2 °C afin de simuler un éventuel abus de température tout au long de la chaîne de commercialisation de la viande. Les résultats (Figure 5) ont révélé que les concentrations d'E. coli et de S. aureus dans le bouillon de saucisse de dromadaire additionné de L. salivarius et de P. acidilactici étaient inférieures à celles obtenues dans les bouillons témoins ne contenant pas de souches probiotiques. Plus précisément, L. salivarius a inhibé E. coli et S. aureus de 30 et 14% respectivement après huit jours d'incubation, tandis que P. acidilactici les a réduits de 3 et 17% respectivement au cours de la même période. L'inoculation de souches probiotiques n'a pas modifié de manière significative le pH des bouillons (données non présentées), ce qui indique que le pH n'était pas un facteur contribuant à l'inhibition de la croissance des agents pathogènes. Nous pensons que l'utilisation de souches probiotiques peut être moins efficace dans la matrice alimentaire que dans les bouillons testés. Des recherches supplémentaires sont donc nécessaires pour comprendre de manière exhaustive l'effet des probiotiques et élucider leurs mécanismes d'action précis.

Figure 4 : Courbes de croissance de P. acidilactici
en présence de dilutions numériques du SP (10 – 0,02 % v/v).

Figure 5 : Effets des souches probiotiques Lactobacillus salivarius et Pediococcus acidilactici sur le nombre de Staphylococcus aureus et d'Escherichia coli dans des bouillons de saucisse de dromadaire traités avec du SP, incubés pendant 8 jours à 8 ± 2 °C.

Plusieurs études ont porté sur l'effet antimicrobien in vitro de nombreux extraits d'algues sur Staphylococcus aureus et Escherichia coli, révélant une efficacité variable selon le procédé d'extraction et l'espèce d'algue utilisée. La phycocyanine, extraite de la spiruline, a démontré une activité antibactérienne in vitro contre S. aureus et E. coli. L'extrait d'Arthrospira platensis (ou spiruline) a présenté une activité antibactérienne intéressante contre Listeria monocytogenes dans le tartare de saumon (Salmo salar) : il est bactériostatique à 0,45% et bactéricide à 0,90%. Il pourrait ainsi ouvrir la voie à son utilisation comme conservateur alimentaire (Martelli et al., 2020).

IV.CONCLUSIONS

À la lumière des résultats obtenus, la poudre de spiruline apparaît comme un ingrédient innovant et intéressant pouvant être incorporé avec succès à des concentrations comprises entre 100 et 500 mg/kg dans les saucisses épicées à base de viande de dromadaire. Cet enrichissement présente une capacité prébiotique qui favorise la croissance des bactéries lactiques utilisées comme probiotiques. Les saucisses de dromadaire à la spiruline présentent donc un potentiel en tant qu'aliment fonctionnel, avec les effets bénéfiques possibles des probiotiques lorsqu'ils sont ingérés dans le cadre de l'alimentation. Des recherches supplémentaires, appuyées par des études in vivo, sont nécessaires pour comprendre de manière exhaustive l'effet prébiotique de la spiruline et ses mécanismes d'action. Cette recherche sur les saucisses de dromadaire peut contribuer de manière significative à la création de produits innovants répondant aux besoins des populations du sud algérien en matière de santé et de développement, tout en participant au développement durable des régions sahariennes. Elle soutient également l'idée d'intégrer la spiruline dans la filière carnée, tant du point de vue nutritionnel que sanitaire, en raison de ses nombreux avantages. Face à la demande croissante des consommateurs pour des produits carnés fonctionnels et de haute qualité, la spiruline est appelée à devenir un élément essentiel de l'évolution future de la filière. C'est une voie possible dans un contexte de diversification des produits camelins.

Références