La cellule d’une bactérie lactique est constituée dans sa partie la plus externe par une paroi cellulaire puis d’une membrane plasmique appelée aussi membrane cellulaire ou membrane cytoplasmique.

Tous les nutriments dont la bactérie lactique a besoin doivent pénétrer à l’intérieure de sa cellule. Pour cela ces différents nutriments doivent traverser la membrane plasmique.
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Le glucose est le sucre préférentiel des bactéries lactiques, il est aussi leur principal nutriment et leur principale source d’énergie. La glucose est apporté par les végétaux utilisés.
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Contrairement aux autres bactéries, levures et moisissures qui ont deux métabolismes de base (respiration OU fermentation), les bactéries lactiques ont une seule métabolisme de base : la fermentation. Comme c’est leur seule et unique métabolisme (les bactéries lactiques ne respirent pas!) ,c’est grâce à la fermentation qu’elles vont produire les énergies dont elles ont besoin.
Le glucose va donc devoir pénétrer à l’intérieur de la cellule, lieu des différentes réactions chimiques permettant  aux bactéries lactiques de maintenir une bonne santé et de proliférer.
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Rappelez vous, comme dit plus haut, les bactéries lactiques ne peuvent pas synthétiser les acides aminés et certaines vitamines indispensables à leur prolifération. Il est donc plus qu’important que ces acides aminés et ces vitamines soient présents dans le milieu et puissent pénétrer dans la cellule des bactéries lactiques.
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Par ordre hiérarchique des besoins des bactéries lactiques : le glucose, les acides aminés et certaines vitamines qu’elles ne peuvent pas synthétiser se trouvent au sommet.
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Ni le glucose, ni les acides aminés ni certaines vitamines que ne peuvent synthétiser les bactéries lactiques  ne peuvent pénétrer d’eux-mêmes à l’intérieure de leur cellule. Pour cela des protéines spécifiques constituant la membrane plasmique, appelés enzymes de transport, doivent intervenir afin d’assurer le passage transmembranaire.
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Il existe de nombreuses catégories d’enzymes de transport, chaque enzyme de transport est spécifique au transport transmembranaire d’une substance bien spécifique. Ainsi, il existe une enzyme spécifique au transport des électrons, une enzyme spécifique au transport des protons (H+), une enzyme spécifique pour le transport des acides aminés, une enzyme spécifique pour le transport des vitamines, une enzyme spécifique pour le transport du sucre, etc etc.
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Ces enzymes de transport transmembranaires n’oeuvrent pas seuls, et c’est à ce niveau que les fameux ions Na+ libres se trouvant dans le milieu entrent en scène.

Dans le milieu de la fermentation, nous connaissons bien les enzymes  digestives (amylases, protéases et lipases) ou du moins on en a entendu parlé.
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Par contre on parle rarement voire pas du tout des enzymes métaboliques (appelées aussi enzymes systémiques). Pourtant les enzymes systémiques sont indispensables au fonctionnement harmonieux de chaque cellule, de toutes cellules.

Les enzymes de transport font partie de ces enzymes systémiques.
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Un exemple dans le milieu végétal : ce sont des enzymes de transport qui véhiculent les différents nutriments pour les apporter d’un endroit à un autre de la plante en naviguant à travers la sève. Autre exemple, chez les mammifères ce sont aussi des enzymes de transport qui vont faire pénétrer le glucose dans les cellules.
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Il existe plusieurs familles d’enzymes de transport et les modes de transport des substances sont catégorisés en transport passif ne nécessitant pas d’énergie et en transport actif qui en nécessite.
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Dans le cas des bactéries lactiques les enzymes de transport spécifiques au sucre, aux acides aminés et aux vitamines appartiennent  à la famille d’enzymes SSS (symporteurs sodium/soluté).
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Le passage transmembranaire de ces substances, c’est à dire leur passage à travers la membrane plasmique de la bactérie lactique, se réalise par un mode de transport actif appelé transport actif secondaire nécessitant de l’énergie durant lequel deux substances (Na+/soluté) sont transportées simultanément par une même enzyme de transport du milieu extérieur vers le milieu intracellulaire de la bactérie lactique.
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La face interne de la membrane plasmique est chargée négativement, cette force électrique va donc attirer les ions Na+ puisque les opposés s’attirent. Cette attraction va faciliter les mouvements des ions Na+ vers la membrane plasmique jusqu’à atteindre l’enzyme de transport,  mouvements à travers la membrane plasmique qui vont produire l’énergie nécessaire au transport du soluté.

Puis l’enzyme de transport va véhiculer (Na+/soluté) dans le cytoplasme de la bactérie lactique.
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C’est exactement ce qu’il se passe pour le transport transmembranaire du glucose (Na+/glucose), des acides aminés (Na+/acide aminé) ainsi que celui des vitamines (Na+/vitamine).
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Vous l’avez compris, les enzymes tiennent une place importante lors du processus de lacto-fermentation. Des enzymes se trouvant aussi bien dans les végétaux utilisés que dans les bactéries lactiques se trouvant sur ces mêmes végétaux.

Mais si des pesticides par exemple ont été utilisés lors de la culture des végétaux utilisés, alors de nombreuses enzymes végétales ont été détruites ! En effet tous les pesticides aussi bien naturels que fabriqués par synthèse chimique ont des effets inhibiteurs sur les enzymes. D’ailleurs en médecine allopathique, des médicaments ayant pour effet d’inhiber des enzymes sont utilisés pour certaines pathologies.
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Certains produits phytosanitaires, aussi bien naturels que chimiques et même bio, peuvent avoir des conséquences fâcheuses sur les activités enzymatiques qui auront une conséquence directe sur les qualités nutritionnelles des végétaux cultivés.
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Les enzymes des végétaux vont par exemple dégrader les polypeptides en acides aminés libres qui pourront être directement transportés dans la cellule des bactéries lactiques lors de la lacto-fermentation.
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S les enzymes responsables de la décomposition des polypeptides en acides aminés sont peu actives voire inactives alors les bactéries lactiques seront privées de nutriments essentiels qu’elles ne peuvent synthétiser et pourtant indispensables pour leur prolifération !
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Parallèlement à cela, les ions Na+ qui étaient censés participer au transport de ces acides aminés vont se retrouver au chômage et la salinité du milieu ne va pas diminuer !
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Ce sont encore des enzymes des végétaux qui vont décomposer le saccharose en glucose et fructose ou l’amidon en glucose afin de disposer de sucres fermentescibles pour les bactéries lactiques. Et là encore la quantité de sucres fermentescibles pour les bactéries lactiques sera compromise si les enzymes sont peu actives voire complètement inactives !

Non seulement les bactéries lactiques manqueront de leur source principale d’énergie ( le glucose) mais les ions Na+ indispensables au transport du glucose ne pourront pas accomplir leurs rôles et resteront libres dans le milieu !
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Résultat des courses, un produit fini avec peu de bactéries lactiques car les conditions leur permettant de se proliférer n’ont pas été réunies. Qui dit peu de bactéries lactiques dit peu d’acide lactique produit. Comme c’est l’acide lactique qui permet la longue conservation , là encore la conservation du produit va être compromis et celui-ci risque de pourrir ! Et de surcroît un produit fini encore bien salé qu’il va falloir rincer pour se débarrasser du sel ! Un rinçage qui va de toute façon changer le goût du produit !
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Autant dire un produit fini de qualités nutritionnelles et gustatives bien médiocres, bien loin des qualités mirobolantes des fruits et légumes lacto-fermentésque l’on nous chante tous les matins !
La lacto-fermentation des fruits et légumes ne fait pas de miracles ! Les véritables qualités nutritionnelles et gustatives de votre préparation dépendra intimement de la qualité des ingrédients utilisés et de la méthode utilisée bien sûr.

A qualité égale, concernant les végétaux utilisés, mettre 2 % de sel plutôt que 1 % pour une méthode en salage à sec, permet d’apporter une quantité suffisante d’ions Na+ indispensables aux différents transports des nombreux nutriments indispensables à la croissance des bactéries lactiques.

L’insuffisance d’ions Na+ limitera la croissance des bactéries lactiques et le produit fini sera beaucoup moins riche en bactéries lactiques.
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Et pour finir, une lacto-fermentation de fruits et légumes sans sel et donc sans apport d’ions Na+, n’est pas envisageable pour toutes ces mêmes raisons.
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Une lacto-fermentation de fruits et légumes sans sel mais avec apport de grains de kéfir de fruit a vu ses jours depuis que la lacto-fermentation a le vent en poupe.
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Alors bien sûr les grains de kéfir de fruits vont apporter des bactéries lactiques au milieu mais il manquera un élément essentiel : les ions Na+ !
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Ceux qui ont essayé cette méthode disent que l’acidité du produit fini est moins marquant. Normal puisque l’acide lactique produit est moindre vu que la multiplication des bactéries lactiques est limitée.
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Et puis il y en a qui me diront certainement que ça bulle et donc c’est que ça fermente! Bah non, tout ce qui bulle ne fermente pas ! Les bulles sont constituées de gaz carbonique et de nombreuses réactions chimiques qui font intervenir des matières organiques produisent du CO2.

La respiration cellulaire des levures par exemple produit aussi du CO2 et n’oublions pas que des levures sont aussi présentes dans le milieu mais comme les conditions ne leurs sont pas favorables (ex le taux sel) alors elles vont recourir à la respiration plutôt qu’à la fermentation car la respiration leur fournira beaucoup plus d’énergie leur permettant d’assurer leur survie.
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Un autre exemple concret de production de CO2 et qui n’est pas une fermentation et pourtant qui fait tomber de nombreuses personnes dans le panneau c’est la réaction qui se produit au tout début de la préparation des sirops crus (cheong/koso), au tout début de la préparation d’ail lacto-fermenté au miel et même les 1ères heures qui suivent le début d’une lacto-fermentation de fruits et légumes.

Vous avez certainement remarqué que dès les 1ères heures d’une lacto de fruits et légumes, une buée se dépose sur le couvercle des bocaux (visibles sur les couvercles en verre) : c’est du CO2, mais ce CO2 n’est pas issu de la lacto-fermentation mais par une réaction chimique en amont.
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Il me semble important de préciser que ça n’est pas le glucose lui-même qui est utilisé par les bactéries lactiques mais le pyruvate qui est un produit issu de la transformation enzymatique du glucose lors de la glycolyse. Le glucose n'est pas directement utilisable ni par les bactéries lactiques ni par les levures
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Pour simplifier on s'accorde à dire que les bactéries lactiques et les levures se nourrissent de glucose.

La glycolyse est une succession de 10 réactions faisant intervenir 10 enzymes différentes pour transformer le glucose en pyruvate.

Une fois le pyruvate formé, son devenir dépendra des microbes présents dans le milieu et des conditions environnementales.

Dans le cas d’une lacto-fermentation de fruits et légumes, les levures présentes dans le milieu vont utiliser une partie de ce pyruvate pour leur respiration cellulaire. Tout comme nous, les levures aussi produisent du CO2 au cours de la respiration.  

Les bactéries lactiques quant à elle vont utiliser le pyruvate afin de produire de l’acide lactique mais également l’énergie dont elles ont besoin : c’est la fermentation lactique à proprement parlé !
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Je rappelle les bactéries lactiques n’ont pas de métabolisme respiratoire : elle ne respirent ni l’oxygène ni d’autres substances comme c’est le cas d’autres bactéries et par conséquent la présence d’oxygène dans le milieu ne les empêche pas de rester vivante ni de se proliférer. Et par conséquent, contrairement à ce qu'il se dit ici et là, la lacto-fermentation de fruits et légumes peut très bien se faire aussi bien en présence qu'en absence d'oxygène. Dans cet article ICI j'explique tout cela de façon détaillée avec des références de documents d'études scientifiques qui en parlent.

Il arrive aussi que le pyruvate formé subit une décarboxylation oxydative pour conduire à la formation de l’acétyl-CoA. Cette réaction produit également du CO2 et ne fait pas intervenir les bactéries lactiques. C’est cette réaction qui se produit au tout début de la production de sirops crus (cheong/koso), les 1^ers jours de lacto-fermentation d’ail au miel et également les 1ères heures de lacto-fermentation de fruits et légumes.

Les grains de kéfir ont été utilisés depuis des temps immémorables par certains peuples, bien avant qu’ils aient eu recours à la lacto-fermentation pour conserver leurs fruits et légumes.
Alors vous ne trouvez pas bizarre que ces peuples là n’ont pas utilisé des grains de kéfir pour faire une lacto-fermentation sans sel !
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Si cette méthode de lacto-fermentation sans sel et avec des grains de kéfir de fruits ont connu  du succès auprès de ces peuples anciens alors ça se saurait n’est ce pas ?