THESARD EN MICROBIOLOGIE

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Présentation INRAE

L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 272 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.

Environnement de travail, missions et activités

Vous serez accueilli(e) au sein de l’UMR UMET équipe Processus aux Interfaces et Hygiène des Matériaux (PIHM) qui est situé à proximité de l’Université de Lille. L’équipe PIHM s’intéresse à la compréhension des phénomènes bio-adhésifs se déroulant dans le secteur agroalimentaire lors de la transformation de produits issus de l’agriculture.

Contexte Scientifique. Le gaspillage alimentaire est responsable d'émissions de gaz à effet de serre et du gaspillage de ressources. La limitation des pertes alimentaires est donc d’intérêt majeur pour limiter le changement climatique et assurer la sécurité et la durabilité alimentaire. Près d'un tiers des aliments produits dans le monde sont perdus après la récolte, et une grande partie de ces pertes peut être attribuée à l'altération microbienne. Les bactéries sporulées du groupe Bacillus subtilis sont parmi les espèces les plus couramment identifiées dans les aliments altérés qui ont été transformés par la chaleur, tels que les produits laitiers et de boulangerie, et elles conduisent à des pertes économiques et un gaspillage de ressources importants dans l'industrie agro-alimentaire (IAA). Le succès de Bacillus comme contaminant récurrent dans les industries agro-alimentaires s’explique par la capacité de ses spores à adhérer aux matériaux et résister aux procédures d'hygiène des IAA. Pour contrôler ces contaminants, il est indispensable de mieux décrire la couche superficielle des spores qui interagit avec les matériaux contact et de comprendre l’impact des procédés de transformation et d’hygiène (T&H) sur les spores et leurs interactions avec les surfaces.

Objectifs et missions. L’objectif de ce projet est d’améliorer la compréhension des mécanismes d’adhésion des spores afin d’optimiser les procédés industriels et de prévenir efficacement les pertes alimentaires provoquées par les bactéries du groupe B. subtilis. Dans ce cadre, vous serez en charge :

- de caractériser les modifications induites par les procédés de T&H sur les spores. Vous réaliserez des traitements physiques (température, contraintes mécaniques, UV) et chimiques (NaOH, oxydants, ammoniums quaternaires) couramment employés dans les IAA sur des spores de B. subtilis. Vous évaluerez ensuite les modifications induites au niveau de la morphologie (microscopie électronique en transmission) et des propriétés physico-chimiques de surface (charge, hydrophobicité, énergie de surface) des spores. En parallèle, vous mettrez en œuvre des méthodes de biochimie (HPLC, GC-MS), de biologie moléculaire (constructions génétiques, rapporteurs fluorescents) et de biologie cellulaire (cytométrie, microscopie en fluorescence) pour caractériser les modifications de la composition (protéines et glycanes) de la surface des spores.

- d’étudier les interactions spores-surfaces en conditions dynamiques : Vous utiliserez une cellule microfluidique sous microscope afin d'observer et analyser en temps réel l’adhésion et le décrochement des spores traitées. Vous établirez des cinétiques d’adhésion et de décrochement pour étudier en détail les mécanismes impliqués, ainsi que des mesures fines du comportement individuel des spores.

- de développer des modèles prédictifs des interactions spores-surfaces : À partir des données expérimentales collectées, vous développerez des modèles prédictifs permettant de simuler l'encrassement et le nettoyage des surfaces industrielles en fonction des traitements réalisés sur les spores. Deux approches complémentaires seront utilisées : la régression symbolique (analyse dimensionnelle assistée par intelligence artificielle avec PySR, Eureqa) pour développer des modèles analytiques, et la mécanique des fluides numérique avec COMSOL Multiphysics pour une modélisation fine des phénomènes d'interaction à l'échelle microscopique et macroscopique. Ces modèles seront validés expérimentalement à l'échelle pilote afin d'assurer leur applicabilité aux installations industrielles.

Formations et compétences recherchées

Microbiologie et/ou biotechnologies

Connaissances souhaitées : Connaissances théoriques et pratiques en microbiologie et en biologie moléculaire. Des connaissances en physico-chimie des surfaces et/ou modélisation numérique seraient un plus

Intérêt prononcé pour l'interdisciplinarité, l'expérimentation et la modélisation

Votre qualité de vie à INRAE

En rejoignant INRAE, vous bénéficiez (selon le type de contrat et sa durée) :

-  jusqu'à 30 jours de congés + 15 RTT par an (pour un temps plein)
- d'un soutien à la parentalité : CESU garde d'enfants, prestations pour les loisirs ;
- de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation professionnelle ;
- d'un accompagnement social : conseil et écoute, aides et prêts sociaux ;
- de prestations vacances et loisirs : chèque-vacances, hébergements à tarif préférentiel ;
- d'activités sportives et culturelles ;
- d'une restauration collective.

Modalités pour postuler

J'envoie mon CV et ma lettre de motivation