Un nouveau bactériophage montre un potentiel pour lutter contre Bacillus cereus multirésistant dans le lait, le riz et la viande de porc

« Un nouveau bactériophage montre un potentiel pour lutter contre Bacillus cereus multirésistant dans le lait, le riz et la viande de porc », source Food Safety Magazine.

Une nouvelle étude, intitulée, « A novel lytic phage with potent efficacy against Bacillus cereus, its biofilms and spores, and biocontrol potential in food matrices », publiée dans la revue Current Research in Food Science, a mis en évidence un bactériophage inédit capable de réduire de manière significative, voire d’éliminer, des souches de Bacillus cereus multirésistantes présentes dans le lait, le riz et la viande de porc, aussi bien à température ambiante qu’en conditions réfrigérées. Ce phage a également démontré son efficacité contre les biofilms de B. cereus et a inhibé le développement des spores germées, ce qui suggère son potentiel en tant qu’agent de biocontrôle pour la sécurité des aliments.

L’étude a été menée par des chercheurs de l’Université agricole du sud de la Chine, située à Guangzhou. Ils ont isolé un nouveau phage lytique, baptisé WAH2, à partir d’eaux usées prélevées dans une usine agroalimentaire, en utilisant comme hôte une souche de B. cereus multirésistante, préalablement isolée dans de la charcuterie chinoise.

Le phage WAH2 présente une activité antibactérienne et anti-biofilm

Les chercheurs ont caractérisé les propriétés biologiques, le spectre d’hôtes, la composition génomique et l’efficacité antibactérienne du phage WAH2. Ce dernier s’est révélé capable d’infecter sept des 51 souches de B. cereus testées (soit 13,7 %), correspondant à trois types de séquences génétiques. Bien que son spectre d’hôtes soit relativement restreint, tous les isolats sensibles étaient multirésistants.

Le phage WAH2 est demeuré stable dans une plage de températures allant de 4 à 45°C, à des niveaux de pH compris entre 5 et 11, et à des concentrations en sel variant de 2 à 10 %. L’analyse génomique n’a révélé aucun gène de résistance aux antibiotiques, aucun facteur de virulence, ni aucun élément lié à la lysogénie, ce qui renforce son adéquation potentielle pour des applications de biocontrôle dans le secteur alimentaire.

Lors d’expériences en laboratoire, le phage WAH2 a inhibé la croissance de B. cereus pendant 36 heures, sans aucune repousse bactérienne décelable. Il a également permis de réduire significativement la formation de biofilms et de désorganiser des biofilms matures sur des surfaces en acier inoxydable. Le traitement de biofilms déjà constitués a entraîné une diminution du nombre de bactéries viables de 3,68 à 3,84 log UFC/mL après 12 heures.

Par ailleurs, le phage WAH2 a inhibé le développement des spores germées de B. cereus dans des milieux riches en nutriments. Cependant, le phage n'a pas inactivé directement les spores dormantes et n'a pas empêché leur germination, ce qui indique que son activité dépendrait de la présence de cellules bactériennes métaboliquement actives.

Le traitement par phages réduit la présence de B. cereus dans les matrices alimentaires

Afin d'évaluer le potentiel du phage WAH2 dans le biocontrôle alimentaire, les chercheurs ont inoculé des échantillons de lait, de riz et de viande de porc avec B. cereus, puis les ont traités avec différentes concentrations de ce phage, à 25°C et à 4°C.

À 25 °C, les deux concentrations de phages les plus élevées ont permis de réduire la présence de B. cereus dans le lait à un niveau indétectable en moins de trois heures. Dans le riz, la concentration la plus élevée a abouti au même résultat en trois heures, tandis que la concentration la plus faible a nécessité 24 heures.

Dans la viande de porc, la concentration de phages la plus élevée a réduit B. cereus à un niveau indétectable en 12 heures. Des concentrations plus faibles ont permis des réductions allant de 1,66 à 6,68 log UFC/g après 72 heures.

Le phage WAH2 a également fait preuve d'une activité antibactérienne en conditions réfrigérées. À 4°C, la concentration de phages la plus élevée a réduit B. cereus à un niveau indétectable dans le lait en 12 heures, et dans le riz en 48 heures. Dans la viande de porc, la concentration la plus élevée a permis une réduction de 2,12 log UFC/g après 72 heures.

Aucune repousse bactérienne n'a été observée dans les matrices alimentaires traitées au cours de la période expérimentale de 72 heures.

Des expériences complémentaires ont montré que le phage WAH2 conservait son pouvoir infectieux dans le lait et dans un milieu de culture en laboratoire pendant au moins 120 heures, aux deux températures testées ; aucune bactérie survivante résistante au phage n'a été détectée.

Des études supplémentaires sont nécessaires pour évaluer les applications pratiques

Les chercheurs ont conclu que le phage WAH2 constitue un agent de biocontrôle prometteur contre la contamination par B. cereus dans les denrées alimentaires, grâce à son activité antibactérienne durable, sa stabilité environnementale et son efficacité contre les biofilms et les spores ayant germé.

Toutefois, l'étude présente certaines limites. Le spectre d'hôtes restreint de WAH2 pourrait limiter son efficacité face à des populations de B. cereus génétiquement diversifiées. Par ailleurs, les matrices alimentaires ont été prétraitées afin de minimiser les interférences dues à la microflore indigène ; les résultats obtenus pourraient donc ne pas refléter parfaitement l'efficacité du phage dans des aliments naturellement contaminés. Les chercheurs ont suggéré que de futures études portent sur des cocktails de phages, afin d’élargir le spectre des souches de B. cereus sensibles, ainsi que sur l’amélioration des méthodes d’administration des phages et leur validation dans des conditions réelles de transformation et de stockage des aliments.