La chasse aux germes

Campylobacter jejuni ©UMR Secalim
Michel FEDERIGHI, Professeur à l’ENVN, école nationale vétérinaire de Nantes, directeur de l’UMR Secalim, Sécurité des aliments (Inra/ENVN/Enitiaa)

Dans les pays industrialisés, les traitements voués à la conservation des aliments ont longtemps été dominés par les procédés de chauffage qui, avec la réfrigération, ont largement remplacé le séchage, le fumage, le salage ou l’immersion dans l’huile. Le besoin de faire des réserves est devenu moins important et les consommateurs exigent de plus en plus de pouvoir disposer d’aliments présentant des caractéristiques proches de celles des produits frais, tout en ne tolérant quasiment plus aucun risque de maladie infectieuse d’origine alimentaire. Le déclenchement d’une telle maladie résulte d’une chaîne d’événements ayant trois acteurs principaux : la bactérie(1) (voire le virus), l’aliment vecteur (dit contaminé lorsque la bactérie s’y est installée) et le consommateur. Il a souvent d’autant plus de chances de se produire que le nombre de bactéries ingérées est grand. Ce nombre dépend non seulement de l’ampleur de la contamination initiale mais aussi de l’historique de production, de transformation, de distribution et de préparation de l’aliment contaminé. Il s’agit donc de recourir, tout au long de la chaîne de l’alimentation, à des mesures de réduction des dangers bactériens, classées habituellement selon trois types : les mesures d’hygiène de rang I, destinées à éviter ou minimiser la contamination ; les mesures de rang II, destinées à éviter l’augmentation de la dangerosité (grâce à la réfrigération, par exemple) ; les mesures de rang III, destinées à éliminer ou inactiver les bactéries dangereuses de l’aliment contaminé. Parmi ces dernières mesures, les alternatives au chauffage, plus respectueuses des qualités organoleptiques (texture et flaveur) des produits, connaissent un essor considérable. On peut ainsi soumettre un aliment à une forte pression hydrostatique (dans un liquide tel que l’eau), à un champ électrique ou magnétique, à des ultrasons ou à de puissants flashs de lumière ultraviolette. Il est également possible d’employer des bactéries, non pathogènes pour l’Homme, dont la capacité à produire des molécules à activité anti-bactérienne ou à occuper la surface de l’aliment (lire "Coulis de bactéries" ci-contre) va empêcher le développement de bactéries pathogènes. Il reste à généraliser l’usage de ces techniques diverses en réduisant leurs coûts. Notre unité de recherche « Secalim » travaille à une meilleure connaissance des bactéries pathogènes. Entre autres applications, nous avons établi les bases d’une destruction par haute pression hydrostatique de divers pathogènes tel Campylobacter jejuni (image ci-dessus), principale source d’infections intestinales bactériennes dans le monde. Parallèlement, nous cherchons à identifier des molécules qui leur sont nocives. Nous testons ainsi des peptides (des chaînes d’acides aminés) susceptibles de neutraliser les bactéries Campylobacter.

(1) Tous les microorganismes ne sont pas néfastes, loin s’en faut. L’apport de certaines bactéries lactiques ou de levures permet même d’élaborer de nombreux aliments : yaourts, fromages, pain, bière... Il faut en revanche prévenir le développement d’autres microorganismes responsables d’intoxications graves, comme les listérioses ou les salmonelloses. Ces deux domaines, utilisation et prévention, constituent depuis Pasteur le champ des recherches de la microbiologie alimentaire.

DOSSIER
Bien manger

Microbiologie

Coulis de bactéries

Sylvie LORRE, Docteur en microbiologie, directrice scientifique de la société Biocéane (Saint-Herblain). www.bioceane.com
© Biocéane

Durant ces dernières décennies, la stratégie « zéro bactérie » prévalant dans la prévention des intoxications alimentaires a cherché à éliminer autant que possible des aliments toute vie bactérienne nocive(2). Grâce au développement des protocoles d’hygiène et des technologies d’emballage, les industries ont ainsi mis sur le marché des produits frais non pasteurisés (le chauffage intense de la pasteurisation dégrade souvent les flaveurs et les textures) à très faibles teneurs en bactéries. Pour autant, ces derniers ne sont pas à l’abri d’invasions bactériennes rapides et impossibles à maîtriser. Afin de conditionner au mieux un produit frais, il s’avère efficace d’ajouter à sa surface une bactérie neutre pour la santé, capable de s’y développer tout en gênant, par sa présence, la prolifération des autres germes, mais ne modifiant pas les qualités organoleptiques de l’aliment. C’est le procédé de biopréservation alimentaire. Les industriels s’intéressent depuis peu à cette approche qui a fait pourtant l’objet de nombreuses recherches (principalement en Europe) depuis les années 1980, mais qui s’est heurtée à la connotation négative généralement associée aux bactéries ainsi qu’à de grandes difficultés pour maîtriser la survie et l’évolution des germes potentiellement intéressants. Les bactéries lactiques, privilégiées car présentes dans l’intestin, s’accommodent souvent mal de la réfrigération ; elles n’empêchent pas toujours le développement des autres germes et altèrent parfois les qualités organoleptiques des produits. En 1997, après un long «casting» réalisé sur des milliers de bactéries différentes, nous avons pu isoler un spécimen idéal, nommé LLO (cf. article ci-dessous), à partir d’un merlan pêché au large de La Turballe. L’exploitation de cette découverte permet de retarder l’altération nocive de produits marins sans recourir à des additifs chimiques. Ainsi, grâce à une présence abondante de LLO sur du poisson et des crevettes conditionnés en barquettes sans oxygène, il est possible d’allonger de plusieurs jours leur durée de conservation, dans des conditions parmi les plus saines possibles.

(2) Tous les microorganismes ne sont pas néfastes, loin s’en faut. L’apport de certaines bactéries lactiques ou de levures permet même d’élaborer de nombreux aliments : yaourts, fromages, pain, bière... Il faut en revanche prévenir le développement d’autres microorganismes responsables d’intoxications graves, comme les listérioses ou les salmonelloses. Ces deux domaines, utilisation et prévention, constituent depuis Pasteur le champ des recherches de la microbiologie alimentaire.

L’histoire de la recherche sur la bactérie LLO

Chercher une bactérie ayant une propriété technologique intéressante a parfois des allures de quête d’une aiguille dans une botte de foin ! La découverte de la bactérie protectrice de la société Biocéane est ainsi l’aboutissement de nombreuses années de recherche commencées par une thèse de doctorat en microbiologie alimentaire, effectuée à l’Enitiaa, à Nantes, et financée par l’Ifremer.
O.N.d.S.
Sylvie Lorre © Atlanpole

Une recherche menée avec du jus d’épinard

Après avoir, pendant sa thèse, étudié et appliqué des protocoles scientifiques standard portant sur la connaissance des bactéries lactiques issues de poisson, Sylvie Lorre était convaincue de pouvoir en trouver une qui soit utilisable dans un procédé de biopréservation de produits d’origine marine et exploitable à un niveau industriel. Or, au début des années 1990, l’idée d’ajouter une bactérie dans les aliments était contraire à la doctrine du « zéro bactérie » ; une fois la thèse achevée, il n’a pas été possible d’obtenir un financement pour poursuivre une telle recherche au sein d’une structure dotée d’équipements modernes.

Sylvie a alors monté son propre atelier de microbiologie dans une dépendance de jardin et a dû adapter ses méthodes de travail à cet environnement inhabituel. C’est en s’inspirant de techniques employées au XIXe siècle qu’elle a pu mettre au point des milieux de culture à base de jus d’épinard et de tranches de pomme de terre. Après avoir vérifié qu’il est ainsi possible d’isoler des bactéries lactiques du yaourt, elle a commencé, dès 1994, à chercher une telle bactérie isolée de poisson. Il lui faudra patienter trois ans pour trouver enfin la bactérie LLO. La découverte de ce ferment est liée aux conditions « rustiques » de son isolement : il s’agit d’une souche isolée en hiver, à température ambiante, et qui est particulièrement adaptée au froid. Avec la venue de l’été, Sylvie a découvert que cette bactérie ne supporte pas les températures proches de 30°C. Cette caractéristique est devenue un atout technologique par la suite car, à 30°C, LLO ne gène pas l’analyse complète des germes d’un produit, généralement réalisée à une telle température. Or, à l'époque, il n'était pas concevable qu'une bactérie lactique ne puisse pas se développer à 30°C ; on sait aujourd'hui que de nombreuses bactéries lactiques ont cette particularité (un article sur ce sujet avait pourtant été publié en 1991 mais sans attirer alors l'attention car il portait sur une bactérie isolée du permafrost canadien, a priori sans intérêt alimentaire).
Le bénéfice de la persévérance

Trois années supplémentaires seront nécessaires pour tester cette bactérie sur des filets de poisson et pour se convaincre de ses effets bénéfiques. Ce fut, pour Sylvie, le moment d’étudier les brevets déjà déposés dans le domaine de la biopréservation.

En 2000, une fois certaine de l’originalité de son idée, elle se lance dans le montage de son entreprise avec un ancien collègue nantais rencontré pendant sa thèse : Patrice Daniel, Docteur de l'Université de Nantes. Dans le même temps, les industriels commencent à reconnaître largement l’inefficacité de la stratégie « zéro bactérie » pour les produits alimentaires non pasteurisés ; certains acceptent alors de participer à des essais.

Avec le succès de ces tests, le projet reçoit les soutiens de la Région des Pays de la Loire et du Département de Loire-Atlantique, via la pépinière d’entreprises Atlanpole. Un brevet est déposé en 2001 et le projet reçoit un prix au Concours de la création d’entreprises innovantes, permettant le lancement effectif de la société Biocéane et la diversification des essais. Ces résultats ont contribué au développement de la recherche institutionnelle sur les bactéries lactiques menée aujourd’hui à Nantes par l'Enitiaa et l'Ifremer.

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