Influence de la morphologie des microplastiques en PVC sur la survie bactérienne lors de l'inactivation par des UVC

« Influence de la morphologie des microplastiques en polychlorure de vinyle (PVC) sur la survie bactérienne lors de l'inactivation par ultraviolets C dans des systèmes aqueux, source article paru dans Applied and Environmental Microbiology.

Résumé

Les microplastiques sont de plus en plus détectés dans l'eau et les environnements liés à l'alimentation ; toutefois, la manière dont la morphologie des particules influence la persistance microbienne lors des procédés d'inactivation reste mal comprise.

Cette étude vise à élaborer des particules de microplastiques en polychlorure de vinyle (PVC) présentant des morphologies distinctes et des plages de taille contrôlées, ainsi d’évaluer l'influence de la morphologie des particules sur l'adhésion et la survie bactériennes lors de l'inactivation thermique et par ultraviolets C (UVC) en milieu aqueux.

Dans un premier temps, nous avons mis au point un système modèle de microplastiques en PVC aux morphologies distinctes et aux fractions granulométriques contrôlées. Les particules de PVC d'origine étaient relativement lisses et arrondies, tandis que des particules irrégulières ont été produites par mélange, granulation et broyage cryogénique du même matériau PVC, suivis d'un tamisage pour obtenir des plages de taille définies.

Dans un second temps, à l'aide de ce système modèle, nous avons évalué l'impact de la morphologie des particules de PVC sur l'adhésion et la survie bactériennes lors de l'inactivation thermique et par UVC en milieu aqueux. Escherichia coli O157:H7 et Listeria innocua ont été utilisées respectivement comme bactéries modèles Gram négatif et Gram positif. La microscopie confocale a révélé une adhésion de E. coli aux deux types de particules, avec une association plus marquée sur les particules de PVC broyées. En présence de particules de PVC, les réductions logarithmiques thermiques ont diminué pour atteindre environ 4,0 à 5,1 log UFC/mL (contre environ 5,9 log UFC/mL pour les témoins sans microplastiques), tandis que les réductions logarithmiques avec des UVC sont passées à environ 3,9 à 4,6 log UFC/mL (contre environ 5,2 à 6,0 log UFC/mL pour les témoins sans microplastiques). Le PVC broyé a offert une protection accrue lors du traitement thermique, alors que les deux types de particules ont réduit l'efficacité de l'inactivation par les UVC de manière similaire.

Ces résultats démontrent que les microplastiques en PVC peuvent interférer avec les procédés de maîtrise microbienne et soulignent le rôle de la morphologie des particules comme facteur déterminant de la survie bactérienne en milieu aqueux.

Importance

Les microplastiques sont de plus en plus présents dans l'eau et les environnements liés à l'alimentation, mais leurs effets sur les procédés de contrôle microbien restent mal compris. Cette étude démontre que les microplastiques en PVC peuvent réduire l'efficacité de l'inactivation thermique et par des UVC des pathogènes d'origine alimentaire dans les systèmes aqueux. En élaborant des particules de PVC aux morphologies distinctes et définies, nous démontrons que la forme des particules et les caractéristiques de leur surface influencent l'adhésion et la survie bactériennes, notamment lors des traitements thermiques. Ces résultats apportent un nouvel éclairage mécaniste sur la manière dont les microplastiques peuvent modifier la persistance des bactéries dans des conditions de désinfection ou de transformation alimentaire. Ces travaux mettent en évidence le rôle de la morphologie des microplastiques, un facteur jusqu'ici sous-estimé, dans l'inactivation microbienne et établissent un modèle d'étude pertinent (à base de microplastiques de PVC) pour de futures recherches sur les interactions entre microplastiques et micro-organismes, tant dans l'environnement que dans le secteur alimentaire.

Conclusion

Globalement, ces résultats démontrent que les microplastiques de PVC peuvent perturber l'inactivation microbienne en milieu aqueux et que la morphologie des particules joue un rôle important, notamment lors des traitements thermiques.

Ce travail fournit non seulement un modèle utile de microplastiques de PVC à morphologie définie et à taille contrôlée, mais souligne également la nécessité de prendre en compte les caractéristiques des microplastiques lors de l'évaluation des procédés de contrôle microbien dans les environnements alimentaires. Les recherches futures pourraient s'attacher à élucider les mécanismes physico-chimiques régissant les interactions entre les microplastiques et les cellules bactériennes, en particulier l'influence de la chimie de surface sur l'adhérence et la résistance à l'inactivation.