Comportement de Listeria monocytogenes en fonction de la microstructure et la teneur en graisse des aliments

La microstructure et la teneur en graisse des aliments affectent la croissance, la morphologie, la cinétique de croissance et la phase privilégiée de la croissance cellulaire de Listeria monocytogenes dans des modèles à base de poisson.

Tel est le titre d'un article qui vient de paraître dans Applied and Environmental Microbiology, une revue de l'ASM.

Résumé

La microstructure des aliments affecte de manière significative la dynamique de la croissance microbienne, mais les connaissances concernant les mécanismes d’influence exacts à l’échelle microscopique sont limitées.

L'influence de la microstructure des aliments sur la croissance à 10°C de Listeria monocytogenes (souche avec une protéine fluorescente verte) dans un modèle à base de poisson a été étudiée par microscopie confocale à balayage laser.

Les modèles présentaient différentes microstructures, à savoir un liquide, un xanthane (liquide de viscosité élevée), un gel aqueux, une émulsion et une émulsion gélifiée dont la teneur en graisse variait. Les bactéries se sont développées sous forme de cellules individuelles, de petits agrégats et de micro-colonies de tailles différentes (basées sur les rayons des colonies [taille I, 1,5 à 5,0 μm; taille II, 5,0 à 10,0 μm; taille III, 10,0 à 15,0 μm; et taille IV, ≥15 μm]). Dans le liquide, les petits agrégats et les micro-colonies de taille I étaient principalement présents, tandis que les micro-colonies de taille II et III étaient prédominantes dans le xanthane et le gel aqueux.

Les cellules dans les émulsions et les émulsions gélifiées se sont développées dans la phase aqueuse et à l'interface graisse-eau.

Un essai d'adhésion microbienne au solvant a démontré des affinités bactériennes non polaires au solvant, ce qui implique que ce comportement n'était probablement pas causé par le caractère hydrophobe de la surface cellulaire.

Dans les systèmes contenant 1 et 5% de graisse, le plus grand volume de cellules était principalement représenté par les micro-colonies de taille I et II, tandis qu’à 10 et 20% de graisse, quelques micro-colonies de taille IV représentaient presque le volume cellulaire total.

Les résultats microscopiques (concernant, par exemple, la morphologie de la croissance, la taille de la micro-colonie, les distances d'inter-colonies et la phase privilégiée de croissance) ont été mis en relation avec la dynamique de croissance macroscopique obtenue précédemment dans des modèles d'un cocktail de souches de L. monocytogenes, ce qui a permis d'expliquer influence des aspects de la microstructure des aliments sur la durée de la phase de latence et la vitesse de croissance.

Importance.

Listeria monocytogenes est l’un des agents pathogènes d’origine alimentaire les plus dangereux en raison du taux de mortalité élevé de la maladie (c'est-à-dire la listériose).

Dans cette étude, le comportement de croissance de L. monocytogenes a été étudié à une échelle microscopique dans des systèmes de modèles alimentaires imitant les produits transformés de poissons (par exemple, des pâtés de poisson et des soupes de poisson), et les résultats étaient liés aux paramètres de croissance macroscopiques.

De nombreuses études ont précédemment porté sur l’influence de la microstructure des aliments sur la croissance microbienne.

La nouveauté de ce travail réside dans (i) la recherche microscopique de produits avec une composition et/ou une structure complexes  en utilisant la microscopie confocale à balayage laser et (ii) le lien direct avec le niveau macroscopique.

Le comportement de croissance (c'est-à-dire concernant la morphologie de la croissance bactérienne et la phase de croissance préférée) était plus complexe que supposé dans les études macroscopiques courantes.

Par conséquent, l’efficacité des technologies antimicrobiennes industrielles de conservation des aliments (par exemple, le traitement thermique) peut être surestimée pour certains produits, ce qui peut avoir des conséquences critiques pour la sécurité des aliments.