Biofilm et désinfection, une avancée potentielle

Voici le résumé d'un article à paraître dans Journal of Food Protection à propos de l'efficacité et du mécanisme fonctionnel d'un désinfectant à composants multiples contre des biofilms formés par Escherichia coli O157:H7 et cinq sérotypes de Salmonella répandus dans l'industrie de la viande.

Résumé

La formation de biofilms par Escherichia coli O157:H7 et Salmonella enterica dans les usines de transformation de viande présente un risque potentiel de contamination des produits carnés. De nombreux désinfectants courants sont incapables d'éradiquer complètement les biofilms formés par ces pathogènes d'origine alimentaire en raison de la structure du biofilm en trois dimensions et de la présence de substances polymères extracellulaires bactériennes.

Une nouvelle approche à multiples facettes combinant plusieurs réactifs chimiques avec divers mécanismes fonctionnels a été utilisée pour améliorer l'efficacité du contrôle du biofilm. Nous avons testé un désinfectant à plusieurs composants comprenant un composé ammonium quaternaire (QAC), du peroxyde d'hydrogène et un accélérateur la diacétine pour son efficacité à inactiver et à éliminer les biofilms de Escherichia coli O157:H7 et de Salmonella enterica dans des conditions de transformation de la viande.

Les biofilms de E. coli O157:H7 et de Salmonella sur les surfaces en contact courantes ont été traités avec des concentrations de 10, 20 ou 100% de la solution désinfectante ayant des composants multiples pendant 10 min, 1 h ou 6 h, et les réductions logarithmiques de la masse du biofilm ont été mesurées.

La microscopie électronique à balayage a été utilisée pour observer directement l'effet du traitement désinfectant sur l'élimination du biofilm et la morphologie bactérienne. Après traitement par le désinfectant à composants multiples, les cellules viables de biofilm de E. coli O157:H7 et de Salmonella étaient inférieures à la limite de détection, et la prévalence des deux agents pathogènes était faible.

Après le traitement par un désinfectant témoin à base de QAC, les cellules bactériennes survivantes étaient dénombrables et la prévalence des pathogènes était plus élevée. L'analyse en microscopie électronique à balayage d'échantillons témoins traités à l'eau a révélé la structure du biofilm en trois dimensions avec une matrice solide de polymères extracellulaires reliant les bactéries et la surface en contact.

Le traitement avec 20% de désinfectant à composants multiples pendant 10 min a considérablement réduit la masse du biofilm et affaibli la connexion avec les polymères extracellulaires. La majorité des cellules bactériennes avaient une morphologie altérée et l'intégrité de la membrane compromise. Un traitement avec un désinfectant à composants multiples à 100% pendant 10 min a dissous la matrice de polymères extracellulaires et aucune structure de biofilm intacte n'a été observée; au lieu de cela, des grappes dispersées d'agrégats bactériens ont été détectées, indiquant la perte de viabilité cellulaire et l'élimination du biofilm.

Ces résultats indiquent que le désinfectant à composants multiples est efficace, même après une courte exposition à des concentrations diluées, contre les biofilms de E. coli O157:H7 et de S. enterica.

Faits saillants

• Aucune cellule de biofilm viable n'a été détectée après traitement par un désinfectant à composants multiples.
• La prévalence des deux pathogènes était faible après traitement par le désinfectant à composants multiples.
• L'analyse par microscopie électronique à balayage a révélé que le traitement a dissous la matrice de polymères extracellulaires et détruit le biofilm.