Les limites de la désinfection à sec en milieu à faible humidité

Les limites de la désinfection à sec en milieu à faible humidité. De nombreux désinfectants secs introduisent encore de l'humidité dans l'environnement, notamment dans les recoins difficiles d'accès où des pathogènes peuvent persister. Source article de Yuqian Lou et Abby Snyder paru dans FSM.

Les entreprises alimentaires ont de plus en plus recours aux désinfectants « secs » pour réduire les risques liés au nettoyage humide traditionnel. Cependant, nombre de ces désinfectants introduisent encore de l'humidité dans l'environnement, notamment dans les recoins difficiles d'accès où des pathogènes peuvent persister. Sans une application rigoureuse et des attentes réalistes, l'utilisation de désinfectants secs peut créer un faux sentiment de sécurité tout en introduisant de l'humidité dans les recoins mêmes qu'ils sont censés traiter.

L'attrait des désinfectants secs

Les entreprise alimentaires travaillant en milieu à faible humidité s'efforcent de minimiser l'introduction d'eau dans les environnements de production. Dans ces installations, même de faibles quantités d'humidité peuvent accroître les risques pour la sécurité des aliments. L'eau mobilise les pathogènes logés dans les recoins des équipements et propage la contamination dans l'ensemble de l'établissement. L'eau favorise la prolifération microbienne dans des zones où elle ne le serait pas en milieu sec. De ce fait, de nombreuses entreprises ont adopté une approche de « traiter de l'eau comme du verre », reconnaissant la nécessité de maîtriser rigoureusement l'humidité et d'intervenir rapidement en cas de problème.

Le nettoyage humide traditionnel engendre des arrêts de production coûteux pour le séchage avant que la production puisse reprendre en toute sécurité. Dans de nombreuses installations anciennes à faible taux d'humidité, les contraintes de conception hygiéniques complexifient encore le problème. Les structures creuses, les surfaces qui se chevauchent, les joints endommagés et les interstices difficiles à nettoyer retiennent l'humidité longtemps après que l'équipement semble sec. Une fois que l'eau pénètre dans ces recoins, elle crée les conditions propices à la prolifération d'agents pathogènes environnementaux.

L'utilisation de désinfectants « secs » s'est développée dans l'industrie agroalimentaire. Les désinfectants à base d'alcool, les composés à base d'ammonium quaternaire (QACs) sous forme cristalline ou de lingettes, la chaleur et les systèmes antimicrobiens gazeux sont utilisés pour la désinfection dans les environnements à faible taux d'humidité afin d'éviter les lavages humides traditionnels.

Des exigences réglementaires ont contribué à cette tendance. Le projet de guide 2025 de la FDA à destination de l'industrie alimentaire intitulé « Établissement de programmes de désinfection pour les aliments prêts à être consommé à faible teneur en humidité et les mesures correctives suite à une contamination par un pathogène » (Establishing Sanitation Programs for Low-Moisture Ready-to-Eat Human Foods), a introduit la notion de « pause sanitaire », définie comme l'arrêt de la production pour nettoyer et désinfecter les surfaces en contact avec les aliments avant la reprise des opérations. Ce projet de guide précise qu'en l'absence de preuves supplémentaires, l'application d'un désinfectant est nécessaire pour établir une pause sanitaire.

Ce concept a des implications importantes pour la séparation des lots et la portée des rappels. Lors des investigations, la pause sanitaire peut servir à distinguer les produits contaminés de ceux qui peuvent être commercialisés sans risque. Si un établissement ne peut démontrer que la maîtrise de la contamination a été efficacement rétablie, la quantité de produits exposés au risque peut augmenter considérablement. Par conséquent, de nombreuses entreprises se sentent obligées de désinfecter les surfaces afin d'établir des pauses sanitaires justifiées et de limiter les risques pour leur activité. Cependant, lors d'enquêtes concrètes, l'application d'un désinfectant seul peut s'avérer insuffisante pour garantir une interruption de la désinfection.

Ceci soulève d'importantes questions quant au rôle des désinfectants dans les installations sèches. Il semblerait que la réduction microbienne se produise principalement lors du nettoyage, comme évoqué dans un précédent article de Food Safety Magazine. En pratique, les désinfectants permettent des réductions de la charge microbienne plus modestes que celles généralement observées lors des études en laboratoire sur des coupons (1 et 2).

Les crevaces et les anfractuosités difficiles à nettoyer sont souvent cités en exemple pour justifier l'utilisation de désinfectants. Or, ces mêmes recoins sont difficiles à désinfecter, de sorte que la simple application d'un désinfectant peut n'apporter qu'un bénéfice marginal, voire nul, en cas de défauts de conception hygiénique et de nettoyage insuffisant. De plus, les recoins difficiles à nettoyer sont également les endroits les plus susceptibles de contenir des résidus alimentaires après le nettoyage, ce qui réduit encore l'efficacité de la désinfection dans ces zones.

Il convient également de prendre en compte les risques potentiels liés à l'introduction de contaminations lors de la désinfection. La désinfection humide traditionnelle, méthode la plus couramment utilisée pour les pauses sanitaires dans l'industrie agroalimentaire, consiste à introduire une quantité importante d'humidité dans les environnements de transformation des aliments. Il existe une gamme de désinfectants secs différents sur le marché, et l'offre de produits ne cesse de s'étoffer. Certains contiennent une quantité résiduelle d'eau, mais sont formulés pour s'évaporer rapidement des surfaces exposées. Cependant, il est possible que de l'humidité subsiste dans des recoins difficiles à nettoyer, où la circulation de l'air est insuffisante, ce qui réduit l'évaporation. Le problème est que cette humidité résiduelle peut accroître le risque de contamination par des pathogènes environnementaux.

Ce compromis doit être soigneusement évalué. Quelle est l'efficacité du traitement désinfectant pour limiter la présence de pathogènes environnementaux dans l'environnement ?

Quels sont les points d'accès les plus difficiles dans votre installation ? Quel est le niveau de risque accru lié à l'introduction d'humidité lors de l'application de désinfectant et à la rupture de l'intégrité de la ligne ? L'industrie doit éviter que le désir de documenter une interruption de la désinfection n'influence des décisions susceptibles d'accroître involontairement les risques pour la sécurité sanitaire des produits. Les programmes de désinfection doivent être conçus pour réduire la probabilité de contamination, et non simplement pour créer une trace écrite justificative après qu'une contamination se soit produite. Dans la plupart des cas, ces objectifs convergent. Cependant, lorsqu'ils sont contradictoires (par exemple, lors de l'introduction d'humidité pour appliquer un désinfectant dans un environnement à faible taux d'humidité), la priorité est claire.

Les installations doivent choisir leurs méthodes de désinfection en fonction de leur capacité à minimiser le risque global pour la sécurité sanitaire des produits, même si ces méthodes sont moins conformes aux attentes traditionnelles concernant l'application de désinfectants.

Méthodes d'application des désinfectants secs

Une large gamme de désinfectants est actuellement utilisée dans les installations alimentaires à faible taux d'humidité. Ces traitements varient à la fois par leur composition chimique et par leur mode d'application physique sur les surfaces.

Désinfectants à base d'alcool

Les désinfectants à base d'alcool figurent parmi les interventions les plus courantes dans les installations alimentaires à faible taux d'humidité, car ils s'évaporent rapidement et sont généralement perçus comme des alternatives moins risquées aux désinfectants aqueux traditionnels. Cependant, ces produits ne sont pas totalement exempts d'humidité, car de nombreuses formulations contiennent une quantité importante d'eau. En effet, les formulations contenant environ 70 % d'alcool permettent généralement une inactivation des pathogènes supérieure à celle des formulations à 100 % d'alcool. L'une des raisons souvent invoquées est que l'alcool pur s'évapore trop rapidement, réduisant considérablement le temps de contact avec les surfaces et limitant l'efficacité antimicrobienne. L'eau ralentit l'évaporation et améliore la dénaturation des protéines, renforçant ainsi l'inactivation microbienne. Ceci met en évidence le principal défi auquel sont confrontées les installations à faible taux d'humidité en matière d'assainissement. Cette même humidité qui améliore l'efficacité des désinfectants augmente également le risque d'introduction et de rétention d'eau dans les recoins difficiles à nettoyer.

Composés à base d'ammonium quaternaire (QACs)

Les désinfectants à base de composés d'ammonium quaternaire (QACs) sont également largement utilisés dans les environnements à faible taux d'humidité, notamment lorsqu'une activité antimicrobienne résiduelle est souhaitée. Certains établissements appliquent des cristaux de QACs secs sur les sols ou d'autres surfaces non destinées au contact alimentaire. Cependant, à l'état sec, les QACs ont une activité antimicrobienne limitée, car leur action dépend de leur solubilisation. Certains établissements considèrent l'application de QACs secs comme une précaution supplémentaire, partant du principe qu'en cas d'introduction accidentelle d'eau, les cristaux se dissoudront et exerceront une activité antimicrobienne. Les cristaux de QACs secs ne sont pas utilisés sur les surfaces en contact avec les aliments.

Les QACs sont appliqués sous forme de solutions aqueuses sur les surfaces en contact avec les aliments, à l'aide de lingettes, de pulvérisateurs ou par application localisée. Une limite importante réside dans le fait que l'utilisation de QACs nécessite un rinçage à l'eau potable lors de la fabrication de produits bio, selon la formulation, les instructions d'étiquetage et les exigences de certification biologique. Dans les environnements à faible humidité, cette étape de rinçage peut accroître considérablement les risques, limitant ainsi l'utilité des QACs. Comme pour tous les désinfectants, l'application de QACs ne remplace pas un nettoyage efficace. L'élimination physique des résidus et des contaminants demeure la principale étape de réduction microbienne dans les programmes de nettoyage. L'efficacité des QACs sera limitée par la présence de résidus alimentaires secs sur les surfaces, notamment lorsque les désinfectants sont appliqués localement sans élimination préalable des souillures.

Traitement par la chaleur

La désinfection par la chaleur représente potentiellement l'une des options de désinfection à sec les plus efficaces, car elle permet de réduire la charge microbienne sans ajout d'eau. Dans certains cas, la chaleur peut même réduire l'humidité au sein du système en favorisant l'évaporation et le séchage (dans le cas de la vapeur sèche, mais pas dans celui de la vapeur humide). Par conséquent, certaines approches émergentes de désinfection à sec proposent de combiner une brume antimicrobienne à faible teneur en humidité avec un traitement thermique ultérieur visant à éliminer l'humidité résiduelle de la brume tout en renforçant l'inactivation microbienne (1).

La chaleur peut provenir d'une source de traitement externe ou être générée par l'équipement lui-même. Par exemple, les sécheurs par pulvérisation sont généralement placés en amont des opérations de mélange et de remplissage à sec. Bien que la chambre du sécheur par pulvérisation subisse un nettoyage en place (NEP), l'air chauffé du procédé est souvent utilisé ensuite lors du séchage du système. Bien que cette exposition à la chaleur contribue probablement au séchage et à une certaine réduction de la charge microbienne, ces traitements de séchage sont rarement validés formellement comme interventions de désinfection. Il faut notamment tenir compte de la forte variabilité de la température dans l'ensemble du système. La température de l'air à proximité de la source de chaleur, en haut de la chambre, peut être élevée, mais elle chute considérablement plus loin de la source ou dans les interstices. Par conséquent, les surfaces des équipements peuvent ne pas atteindre une température suffisante pour le passage du fluide caloporteur.

Traitement gazeux

L'industrie a également étudié des systèmes antimicrobiens gazeux, tels que le dioxyde de chlore (ClO₂). Dans des conditions optimales, le ClO₂ peut constituer un agent de désinfection efficace des surfaces. Ces traitements sont intéressants dans les environnements à faible teneur en humidité, car ils évitent totalement l'application directe de liquide. Toutefois, leur efficacité dépend encore largement des flux d'air, de l'accessibilité des surfaces, de l'humidité relative ambiante et de l'absence de résidus faisant écran ou de zones de refuge protégées. Il convient de noter que les données scientifiques évaluant la performance des désinfectants gazeux sur des équipements aux géométries complexes sont limitées, en particulier dans des installations commerciales ou pilotes représentatives d'établissements alimentaires réels fonctionnant en milieu sec.

Compte tenu du coût de ces traitements et des considérations relatives à la santé et à la sécurité des salariés, les établissements doivent évaluer avec soin si les avantages escomptés justifient leur utilisation. Certains acteurs de l'industrie ont signalé que les traitements gazeux peuvent ne pas pénétrer suffisamment dans les interstices difficiles à nettoyer et les zones confinées. Cette limite pourrait réduire considérablement leur utilité pratique, même s'il est possible de traiter les zones ouvertes des équipements et d'obtenir une certaine diffusion à travers les résidus de poudre présents sur les surfaces. En somme, si les désinfectants gazeux peuvent constituer un outil utile, ils ne sauraient compenser des lacunes de conception hygiénique ni se substituer à un nettoyage à sec efficace.

Méthodes d'application

La méthode utilisée pour appliquer le traitement est tout aussi importante que la nature chimique de l'agent antimicrobien lui-même. La quantité, la répartition et la rétention de l'agent actif et de l'humidité résiduelle introduits dans un environnement sec peuvent varier considérablement selon que le produit est appliqué sous forme de lingette, de brouillard, de mousse, de pulvérisation ou de gaz. Par exemple, la désinfection à l'aide de tampons ou de lingettes pré-imprégnés permet une application plus maîtrisée du liquide et limite la dispersion du produit sur les zones adjacentes. Les systèmes de pulvérisation fine (brouillard) et les pulvérisateurs à gâchette introduisent généralement moins d'humidité que les pulvérisateurs traditionnels à gros débit. Il convient toutefois de rester vigilant quant à l'introduction d'humidité, même avec ces systèmes plus maîtrisés, dans les fissures, les structures creuses, les zones de chevauchement de surfaces et autres recoins et anfractuosités où l'eau ne peut s'écouler. Bien que chacune des approches illustrées aux points 1 à 4 de la figure 1 représente une amélioration par rapport à la désinfection conventionnelle par inondation ou pulvérisation à haut débit, il convient de noter que même les désinfectants aqueux contrôlés peuvent introduire de l'eau résiduelle dans des environnements à faible teneur en humidité. En réponse, certains établissements font suivre l'application du désinfectant d'une étape d'essuyage à sec visant à éliminer le liquide résiduel des surfaces. Les systèmes gazeux évitent l'application directe de liquide, mais se heurtent à leurs propres limites liées au flux d'air, à la diffusion, à l'humidité relative, aux zones d'ombre et à la pénétration dans les cavités fermées. Leur performance doit être évaluée de manière critique, notamment au regard de la réduction microbienne déjà obtenue grâce à un processus de nettoyage à sec rigoureusement validé.

Figure 1. Spectre d'humidité des méthodes de désinfection en milieu à faible teneur en eau (Crédit : Cornell Dry Sanitation Research Advisory Council, généré via ChatGPT 5.5)

Humidité résiduelle issue de désinfectants à humidité contrôlée

De nombreux désinfectants utilisés dans les environnements de fabrication alimentaire à faible teneur en humidité sont classés, sur le plan opérationnel, comme des interventions « à sec », bien qu'ils contiennent des quantités importantes d'eau. Les désinfectants à base d'alcool formulés avec de l'éthanol ou de l'isopropanol contiennent généralement entre 10 et 40 % d'eau, car celle-ci améliore la cinétique de dénaturation des protéines, l'efficacité antimicrobienne et la stabilité de la formulation. Si la fraction alcoolique s'évapore rapidement des surfaces exposées, la dynamique d'évaporation au sein des interstices difficiles à nettoyer des équipements est sensiblement différente. L'humidité introduite lors des opérations de désinfection peut persister dans les fissures, les rouleaux creux, les raccords filetés, les zones mortes, les chevauchements de structures, les logements de roulements, les soudures défectueuses et les joints endommagés, où la circulation d'air restreinte et la rétention capillaire ralentissent l'évaporation.

Les données estimant la rétention d'humidité dans les interstices des équipements sont limitées, mais des études connexes suggèrent que de l'eau résiduelle peut rester piégée dans des cavités fermées pendant plus de deux jours après l'introduction d'humidité. Dans certains établissements, cette durée dépasse l'intervalle entre les phases de nettoyage et de désinfection. Lorsque des résidus alimentaires pénètrent ultérieurement dans ces interstices partiellement hydratés, il peut se former un site de rétention collant ou incrusté, capable de piéger des micro-organismes et de favoriser leur prolifération. Dans ce cas, les surfaces des équipements peuvent sembler sèches à l'œil nu alors que de l'humidité résiduelle reste piégée dans des interstices inaccessibles, difficiles à nettoyer, à inspecter ou à sécher efficacement.

Cela soulève deux questions techniques importantes pour les responsables de l'hygiène dans les environnements à faible teneur en humidité. Premièrement, l'application répétée de désinfectants à humidité contrôlée peut-elle hydrater progressivement, au fil du temps, les sites propices à la rétention de micro-organismes ? Là encore, les études expérimentales directes évaluant la rétention d'humidité cumulative due à l'application répétée de désinfectants sont limitées. Toutefois, le mécanisme est plausible et cohérent avec les comportements connus de migration de l'humidité dans des géométries fermées.

Dans les environnements secs, il convient d'éviter l'introduction répétée de volumes de liquide dans des zones de rétention non drainables où l'évaporation est lente. Cette préoccupation est particulièrement pertinente pour les installations dotées d'équipements anciens ou présentant des défauts de conception hygiénique qui empêchent le drainage et un séchage complet. L'application de principes de conception hygiénique visant à éliminer les zones mortes, à améliorer le drainage, à minimiser les rebords horizontaux et à réduire les volumes de rétention de liquide est essentielle lorsque des désinfectants à humidité contrôlée sont utilisés dans des environnements à faible teneur en humidité.

Une seconde question se pose : la présence de faibles quantités d'humidité résiduelle dans ces zones peut-elle modifier la dynamique de survie des pathogènes ? Salmonella peut persister longtemps dans des environnements à faible activité de l'eau tout en restant métaboliquement réactive à une exposition passagère à l'humidité. De plus, les résidus alimentaires présents dans ces interstices protègent Salmonella contre l'action bactéricide des désinfectants appliqués sur ces surfaces. Des enquêtes environnementales menées dans des installations alimentaires à faible teneur en humidité ont établi à maintes reprises un lien entre la contamination des produits et des épisodes d'exposition à l'humidité. Par conséquent, la rétention d'humidité dans des interstices inaccessibles, impossibles à nettoyer, inspecter ou sécher efficacement, constitue un risque persistant (Figure 2).

Figure 2. La rétention d'humidité dans des interstices inaccessibles demeure un risque. (Crédit: Cornell Dry Sanitation Research Advisory Council, generated via ChatGPT 5.5)

Points clés

La désinfection ne remplace pas un nettoyage validé. Dans les environnements à faible teneur en humidité, l'étape principale de réduction de la charge microbienne reste un nettoyage efficace, favorisé par une conception hygiénique. Si les désinfectants peuvent apporter un avantage marginal à la réduction microbienne sur des surfaces déjà propres et accessibles, ils ne peuvent pénétrer efficacement les résidus ou les zones de refuge inaccessibles. Ces mêmes interstices posent également problème pour les procédures de nettoyage physique à sec. Une dépendance excessive aux désinfectants secs, sans une attention suffisante portée à la gestion de l'humidité, au drainage des équipements et au nettoyage, risque d'accroître le danger plutôt que de le réduire. En fin de compte, l'efficacité de tout programme de désinfection dans une installation à faible teneur en humidité dépend moins de la nature chimique du désinfectant que du processus global prenant en compte les interstices difficiles à nettoyer.

Les bonnes pratiques incluent :

• Éviter d'inonder les surfaces
• Privilégier une application ciblée plutôt qu'une pulvérisation généralisée
• Améliorer la circulation de l'air et le séchage
• Vérifier le séchage avant la remise en service, en particulier dans les zones difficiles à nettoyer
• Prioriser les améliorations de la conception hygiénique
• Éliminer les zones de refuge où l'humidité ne s'évacue pas.

Une étude démontre comment le recours à la pulvérisation affecte l'efficacité d'un désinfectant vis-à-vis de Listeria sur des surfaces en contact avec les aliments

« Une étude démontre comment le recours à la pulvérisation affecte l'efficacité d'un désinfectant vis-à-vis Listeria sur des surfaces en contact avec les aliments », source FSM.

• Des chercheurs de l'Université Cornell ont combiné des estimations de contraintes de cisaillement issues de la modélisation informatique de la dynamique des fluides avec des mesures expérimentales de réduction microbienne.

• Des temps d'application plus longs, des distances de pulvérisation plus courtes et des schémas de pulvérisation exerçant une force physique suffisante sur les surfaces peuvent contribuer à une meilleure réduction microbienne.

• Les expériences mesurant l'efficacité des désinfectants peuvent fausser les résultats de désinfection en conditions réelles si les contraintes de cisaillement et le temps d'application ne sont pas pris en compte.

• Ces résultats remettent en question l'hypothèse selon laquelle le nettoyage élimine physiquement la contamination, tandis que la désinfection inactive principalement chimiquement les micro-organismes restants.

• La formation des opérateurs de désinfection et la conception des équipements de pulvérisation gagneraient à mieux prendre en compte l'impact du jet et les forces de cisaillement.

Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'Université Cornell a démontré que la technique d'application des désinfectants et la mécanique des fluides, notamment les contraintes de cisaillement, peuvent influencer significativement la réduction microbienne sur les surfaces en contact avec les aliments. Ceci suggère que les tests d'efficacité statiques classiques peuvent ne pas refléter fidèlement les performances des désinfectants en conditions réelles.

Publiée dans la revue Applied and Environmental Microbiology, l'étude, «Variable fluid mechanics explain why static efficacy tests overestimate sanitizer performance against Listeria», a estimé la contrainte de cisaillement (c'est-à-dire la façon dont un matériau réagit à une force s'exerçant sur sa surface) à l'aide de la dynamique des fluides numérique* (modélisation informatique permettant de simuler et d'analyser l'écoulement des liquides). Ces estimations ont été couplées à des mesures de réduction microbienne obtenues lors d'expériences d'application d'hypochlorite de sodium à 100 ppm sur Listeria innocua présent sur de l'acier inoxydable.

L'efficacité du désinfectant a été analysée par pulvérisation manuelle à l'échelle pilote, par pulvérisation contrôlée à l'échelle du laboratoire et par immersion statique d'échantillons.

Les chercheurs ont expliqué que les tests d'efficacité des désinfectants ont traditionnellement mis l'accent sur l'inactivation chimique dans des conditions statiques, par exemple par immersion de surfaces inoculées dans du désinfectant. Or, la désinfection par pulvérisation est un processus dynamique dans lequel des forces physiques peuvent contribuer à l'élimination microbienne, et la contrainte de cisaillement exercée sur une surface peut varier selon le lieu et le mode d'application du désinfectant. La technique d'application a eu un impact significatif sur la réduction de Listeria.

Afin d'évaluer la variabilité lors de l'application manuelle d'un désinfectant, trois chercheurs spécialisés en désinfection industrielle ont été chargés de traiter une surface en acier inoxydable inoculée à l'aide d'un pulvérisateur sous pression contenant 100 ppm d'hypochlorite de sodium. Les chercheurs ignoraient l'emplacement des sites d'inoculation et n'ont reçu aucune instruction concernant la technique d'application, hormis les consignes de sécurité.

Chaque opérateur a déterminé indépendamment le jet de pulvérisation, la durée du traitement et la distance entre la buse et la surface. Malgré une désinfection complète de la surface plane en acier inoxydable par les trois opérateurs, les réductions microbiennes ont varié significativement :

• L’opérateur ayant pulvérisé pendant six secondes à une distance de 150 cm a obtenu la plus faible réduction, soit 1,9 ± 0,5 log UFC/surface.

• L’opérateur ayant pulvérisé pendant 15 secondes à 45 cm a obtenu la plus forte réduction, soit 3,7 ± 0,7 log UFC/surface.

• Le troisième opérateur a pulvérisé pendant 13 secondes à 75 cm et a obtenu une réduction de 2,1 ± 0,6 log UFC/surface.

À noter que parmi les trois opérateurs,

• La réduction moyenne était de 2,6 ± 0,4 log UFC/surface.

• Aucun opérateur n’a atteint une réduction de 5 log, malgré l’utilisation d’une surface plane en acier inoxydable, facile à nettoyer et sans aspérités, et un temps de contact du désinfectant de 120 secondes après pulvérisation. Les résultats indiquent que des temps d'application plus longs, des distances plus courtes entre les buses et les surfaces, ainsi que des schémas de pulvérisation exerçant une force physique suffisante, peuvent contribuer à une meilleure réduction microbienne.

Contribution des contraintes de cisaillement à l'élimination physique de Listeria

Afin d'étudier l'influence de la mécanique des fluides sur l'efficacité du désinfectant, les chercheurs ont mené des expériences contrôlées à l'échelle du laboratoire à l'aide d'un pulvérisateur fixe positionné à 38 cm de surfaces verticales en acier inoxydable. Trois zones ont été évaluées : le point d'impact direct du désinfectant sur la surface, une zone immédiatement adjacente à ce point et une zone de « film de liquide (fluid-film) » située sous le point d'impact, où le désinfectant s'écoule le long de la surface.

La modélisation CFD** a estimé les contraintes de cisaillement à 25 pascals (Pa) au point d'impact, à 75 Pa immédiatement adjacent et à seulement 4 Pa au niveau du film liquide.

Après une application de trois secondes d'hypochlorite de sodium à 100 ppm, les réductions de L. innocua variaient considérablement selon la zone d'application. Les chercheurs ont observé des réductions de :

• 7,5 ± 0,5 log UFC/surface au point d’impact

• 6,4 ± 0,7 log UFC/surface immédiatement adjacente au point d’impact

• 0,4 ± 0,1 log UFC/surface à l’emplacement du film liquide à faible cisaillement.

La différence entre la zone du film liquide et les deux zones proches du point d'impact du jet était statistiquement significative.

Rôle significatif de l'élimination physique dans la réduction microbienne

Des expériences utilisant uniquement de l'eau ont confirmé le rôle de l'élimination physique. La pulvérisation d'eau a entraîné des réductions de :

• 3,4 ± 0,6 log UFC/surface au point d'impact

• 3,2 ± 0,5 log UFC/surface immédiatement à côté du point d'impact

• 0,4 ± 0,8 log UFC/surface au niveau de la zone du film de liquide.

Bien que les différences entre les traitements à l'eau n'aient pas été statistiquement significatives, les chercheurs ont indiqué que des réductions supérieures à 3 log UFC dans les zones directement exposées au jet démontraient qu'une part importante de la réduction microbienne pouvait être attribuée à l'élimination physique plutôt qu'à l'inactivation chimique.

Les chercheurs ont suggéré que les écarts importants entre les zones directement pulvérisées et celles recouvertes d'un film liquide pourraient expliquer en partie les réductions relativement faibles obtenues lors d'une application manuelle. Des schémas de pulvérisation variables peuvent laisser certaines parties de la surface sans impact direct du désinfectant, entraînant une contrainte de cisaillement moindre et une élimination physique réduite des cellules microbiennes.

L'application et le temps de contact ont influencé l'efficacité du désinfectant

Une exposition prolongée au désinfectant a amélioré la réduction microbienne, y compris dans les zones soumises à une contrainte de cisaillement relativement faible.

Au niveau de la zone du film liquide :

• Une pulvérisation de désinfectant de trois secondes sans temps de contact supplémentaire a entraîné une réduction de 0,4 ± 0,1 log UFC/surface

• L'ajout d'un temps de contact de 120 secondes après la pulvérisation de trois secondes a porté la réduction à 2,0 ± 0,1 log UFC/surface

• La prolongation de la durée de pulvérisation à 120 secondes, sans période de contact supplémentaire, a porté la réduction à 6,3 ± 0,3 log UFC/surface.

L'immersion statique a donné des résultats différents :

• L'immersion de coupons en acier inoxydable inoculés dans le désinfectant pendant trois secondes a entraîné une réduction de 2,3 ± 0,1 log UFC/surface

• Une immersion de trois secondes suivie d'un temps de contact de 120 secondes a entraîné une réduction de 4,4 ± 0,6 log UFC/surface

• Une immersion de 120 secondes a entraîné une réduction de 6,0 ± 0,1 log UFC/surface.

Les chercheurs ont constaté que l'immersion garantissait un contact complet et uniforme avec le désinfectant, tandis que la pulvérisation entraînait une dynamique des fluides et une couverture de désinfectant variables spatialement. Par conséquent, l'efficacité mesurée à l'aide d'échantillons immergés ou de zones exposées directement au jet peut ne pas refléter les réductions obtenues sur l'ensemble d'une surface lors d'une désinfection manuelle.

Principaux enseignements et implications pour la recherche et l'industrie

Globalement, les chercheurs ont conclu que les expériences mesurant l'efficacité des désinfectants pouvaient surestimer ou sous-estimer les résultats réels de la désinfection si les contraintes de cisaillement et la durée d'application ne sont pas prises en compte.

L'étude a également remis en question la distinction simpliste selon laquelle le nettoyage élimine physiquement la contamination tandis que la désinfection inactive principalement chimiquement les micro-organismes restants. D'après les chercheurs, le détachement physique des cellules causé par le flux de désinfectant représente un élément important des réductions microbiennes obtenues lors de la pulvérisation.

Les résultats suggèrent que la formation des opérateurs de désinfection et la conception des équipements de pulvérisation pourraient bénéficier d'une meilleure prise en compte de l'impact du jet et des forces de cisaillement. L'augmentation de la durée d'application de la pulvérisation et un temps de contact suffisant avec le désinfectant ont également été identifiés comme des facteurs importants pour maximiser la réduction microbienne. Les chercheurs ont souligné que l'écart entre les tests d'efficacité contrôlés et l'application pratique a des conséquences sur l'estimation de la réduction des risques apportée par les programmes d'assainissement. Selon eux, une surestimation de la réduction microbienne due au traitement désinfectant pourrait conduire à des politiques de sécurité des aliments ne tenant pas suffisamment compte d'autres sources de réduction microbienne au sein des programmes de nettoyage-désinfection.

* La dynamique des fluides numérique est une branche de la physique qui utilise l'informatique et des méthodes mathématiques pour simuler et analyser le le mouvement des liquides et des gaz, ainsi que leurs interactions avec des surfaces.

** La modélisation CFD (Computational Fluid Dynamics, ou mécanique des fluides numérique) est une méthode de simulation par ordinateur qui permet d'étudier le mouvement des fluides (liquides et gaz) et leurs transferts de chaleur ou de masse en résolvant les équations mathématiques de la physique.

A propos de l'élimination de biofilms monospécifiques et bispécifiques de Escherichia coli O157:H7 et de Listeria monocytogenes formés sur diverses surfaces en contact avec les aliments en flux dynamique par l'acide peracétique

Longtemps, je me suis intéressé aux biofilms. Il s’agit de cette forme de vie usuelle des micro-organismes, qui, comme chacun le sait, ne vivent pas en suspension.

Ainsi en est-il de nouvelle article à paraître où il va être question de biofilms en flux dynamique, comme dans la vraie vie, et du rôle d’un désinfectant majeur en entreprise alimentaire, l’acide peracétique.

On sait que les désinfectants ne sont pas des produits qui font des miracles sur les surfaces en contact avce les aliments, le nettoyage préalable est toujours indispasable. Ici les auteurs de l’étude montre une nouvelle donne des surfaces en contact avec les aliments avec la notion d'aplatissement d'une surface (ou kurtosis* surfacique), en résumé la topographie de la surface et non pas la seule rugosité. L’étude a aussi utilisé une bactérie environnementale** Gram négatif, reconnue comme ayant un fort producteur de biofilm. Voilà, vous lire dans cet article, les Faits saillant, le résumé et la conclusion, et vous vous direz avec les auteurs qu’il est particulièrement difficile d’éliminer un biofilm avec un désinfectant, fut-ce l’acide peracétique. Mais n’anticipons pas, bonne lecture !

Va paraître dans Journal of Food Protection un article intitulé, « Efficacy of Peracetic Acid in Removing Escherichia coli O157:H7 and Listeria monocytogenes from Single- and Dual-Species Biofilms formed on Various Food Contact Surfaces under Dynamic Flow » (Efficacité de l'acide peracétique pour l'élimination des biofilms monospécifiques et bispécifiques de Escherichia coli O157:H7 et de Listeria monocytogenes formés sur diverses surfaces en contact avec les aliments en flux dynamique).

Faits saillants

• Le stress lié aux forces de cisaillement influence la formation du biofilm et son élimination par l'acide peracétique.
• Les pathogènes sont plus difficiles à éliminer des surfaces en EPDM (Éthylène-Propylène-Diène Monomère un caoutchouc synthétique).
• L. monocytogenes est plus résistant que E. coli O157:H7 au sein du biofilm.
• La bactérie indigène Ralstonia insidiosa protège les pathogènes présents dans les biofilms contre le désinfectant.

Résumé

Les biofilms de Escherichia coli O157:H7 et de Listeria monocytogenes survivent souvent aux procédures de nettoyage et de désinfection standardisées, ce qui représente un risque majeur pour la sécurité des aliments dans le secteur de la transformation alimentaire. Pour étudier ce phénomène, nous avons cultivé des biofilms monospécifiques et bispécifiques de ces pathogènes en co-culture avec la bactérie Ralstonia insidiosa, jouant le rôle de promoteur, sur des coupons de différents matériaux en contact avec les aliments (acier inoxydable, PTFE et EPDM), dans des conditions de contrainte de cisaillement contrôlées. Les coupons portant les biofilms ont ensuite été transférés dans un réacteur Bio-inLine® afin d'évaluer l'efficacité de décontamination de l'acide peracétique selon diverses conditions hydrodynamiques.

L'efficacité de l'acide peracétique a varié en fonction du type de surface, des conditions de cisaillement lors de la formation du biofilm et de la durée d'exposition. L'EPDM s'est révélé être systématiquement la surface la plus difficile à nettoyer ; le traitement à l'acide peracétique a permis une réduction de E. coli significativement plus faible sur EPDM que sur l'acier inoxydable (0,81 contre 5,09 log UFC/cm²) pour les biofilms formés sous une force de cisaillement élevée. Une force de cisaillement élevée durant le développement du biofilm a probablement favorisé une architecture matricielle plus résistante dans les biofilms monospécifiques des pathogènes, tandis que R. insidiosa a offert une protection supplémentaire à ces derniers, agissant potentiellement comme une barrière structurelle.

Nos résultats suggèrent que les protocoles de nettoyage et de désinfection pourraient nécessiter une optimisation en fonction du matériau de surface afin de garantir une élimination plus efficace des biofilms. Par ailleurs, la gestion des zones opérationnelles soumises à un cisaillement élevé et le choix des types de surfaces seront essentiels, car ces facteurs physiques peuvent influencer la pénétration de l'acide peracétique et l'élimination ultérieure du biofilm.

Conclusion

Cette étude met en évidence le fait que le matériau de surface et la force de cisaillement hydrodynamique lors de la transformation influencent considérablement l'efficacité de l’acide peracétique, pour l'élimination des biofilms.

La valeur élevée de l'aplatissement d'une surface (ou kurtosis surfacique) de l'EPDM crée un environnement protecteur pour les bactéries et favorise la formation de biofilms persistants sur les lignes de transformation alimentaire ; cela met en évidence que la topographie de la surface peut jouer un rôle plus déterminant que la simple rugosité dans l'efficacité anti-biofilm des désinfectants.

L'écoulement hydrodynamique du fluide affecte considérablement la résistance des biofilms, car ceux qui se forment sous un fort cisaillement peuvent présenter une résilience accrue aux traitements par les désinfectants. Par ailleurs, le rôle de R. insidiosa comme promoteur de croissance ou d'activité métabolique dans les environnements plurispécifiques souligne la nécessité de protocoles de désinfection ciblant les bactéries facilitatrices présentes dans l'environnement, lesquelles uniformisent la résistance microbienne sur divers matériaux.

Nos résultats démontrent que le choix du désinfectant est complexe et dépend des paramètres du procédé de transformation alimentaire. Les conditions de cisaillement, la nature des matériaux de surface ainsi que l'usure structurelle de la surface polymère peuvent influencer l'efficacité anti-biofilm du désinfectant.

** L’aplatissement d'une surface (ou kurtosis surfacique est un paramètre métrologique et statistique qui mesure l'acuité et la distribution des pics et des vallées d'une texture de surface par rapport à une loi normale.

** Ralstonia insidiosa est une bactérie environnementale Gram négatif, reconnue comme un fort producteur de biofilm jouant un rôle de « pont » ou de promoteur pour l'adhésion d'autres pathogènes. La bactérie survit en milieu pauvre en nutriments, les réseaux d'eau et les milieux industriels. Voir aussi ici.

Une nouvelle étude suggère que les particules de plastique renforcent les biofilms de E. coli ; les chercheurs soulignent les implications pour la sécurité sanitaire de l'eau potable

« Une nouvelle étude suggère que les particules de plastique renforcent les biofilms de E. coli ; les chercheurs soulignent les implications pour la sécurité sanitaire de l'eau potable », source Food Safety Magazine.

Les microplastiques et les nanoplastiques pourraient aider les bactéries pathogènes à survivre aux efforts d'élimination, leur permettant ainsi de persister dans les systèmes d'eau potable, selon une nouvelle étude publiée dans Water Research.

Plus précisément, les chercheurs ont constaté que les nanoplastiques peuvent renforcer les biofilms bactériens qui se développent à l'intérieur des canalisations d'eau potable et autres infrastructures hydrauliques. Ces biofilms deviennent plus résistants à la désinfection au chlore, ce qui peut rendre l'éradication des bactéries pathogènes des systèmes de traitement et de distribution d'eau plus difficile.

Les microplastiques et les nanoplastiques constituent déjà une préoccupation croissante de santé publique en raison de l'exposition alimentaire via l'eau et les aliments, dont l'ampleur et les conséquences sanitaires restent encore mal connues. L’étude récente suggère que ces particules de plastique pourraient affecter indirectement la santé humaine en influençant le comportement de pathogènes comme Escherichia coli dans les systèmes aquatiques.

« Il est crucial de mieux comprendre les effets néfastes des nanoplastiques sur la santé humaine, mais aussi sur l'environnement, ce qui a une incidence indirecte sur la santé humaine », a déclaré Jingqiu Liao, co-auteur de l'étude. « Les nanoplastiques peuvent favoriser la survie des agents pathogènes résistants aux antimicrobiens, ce qui pourrait nuire à l'environnement et avoir des conséquences sur la santé publique. »

L'étude a été réalisée par des chercheurs de Virginia Tech, de l'Université Rice, de l'Académie chinoise des sciences, de l'Institut fédéral suisse des sciences et technologies aquatiques et de l'Université du Zhejiang

Les nanoplastiques renforcent les biofilms de E. coli et de Pseudomonas

Les biofilms sont des communautés de bactéries qui adhèrent aux surfaces et s'entourent d'une matrice protectrice appelée substances polymériques extracellulaires (extracellular polymeric substances pour EPS). Ces communautés microbiennes qui se développent dans les réseaux de distribution d'eau potable peuvent héberger des pathogènes opportunistes et rendre leur élimination plus difficile.

Pour comprendre l'influence des nanoplastiques sur la dynamique des biofilms, les chercheurs ont exposé des biofilms composés de deux espèces bactériennes, Escherichia coli et Pseudomonas aeruginosa, à des nanoplastiques de polystyrène chargés positivement et négativement, à des concentrations environnementales pertinentes allant de 100 à 1 000 nanogrammes par litre (ng/L). Les nanoplastiques chargés positivement ont produit les effets les plus marqués.

Les chercheurs ont constaté que les nanoplastiques pénétraient dans les cellules bactériennes et augmentaient le stress oxydatif, faisant augmenter les niveaux de dérivés réactifs de l'oxygène d'environ 2,2 fois. Ce stress activait les bactériophages dormants, des virus infectant les bactéries, provoquant une lyse partielle des cellules de E. coli et la libération de matériel intracellulaire dans le biofilm environnant.

Parallèlement, des analyses transcriptomiques et protéomiques ont montré que les nanoplastiques activaient les réponses au stress chez les bactéries, stimulaient la réplication des bactériophages et renforçaient le quorum sensing, un système de communication chimique utilisé par les bactéries pour coordonner leur comportement collectif. En communiquant entre elles, les bactéries sécrétaient de plus grandes quantités d'EPS, produisant ainsi des biofilms plus épais, plus denses et plus protecteurs.

Les chercheurs ont également observé l'activation des systèmes de défense antiviraux bactériens en réponse aux prophages, des bactériophages qui insèrent leur génome dans l'ADN de bactéries hôtes et détruisent les cellules bactériennes qu'ils infectent tout en produisant un grand nombre de nouvelles particules virales. Pour se défendre contre ces prophages, les bactéries utilisent le système CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), un ensemble de séquences d'ADN ou d'ARN.

Ensemble, ces processus ont augmenté la quantité d'ADN extracellulaire au sein du biofilm, amélioré sa résistance mécanique d'environ 1,5 fois et accru significativement sa résistance à la désinfection au chlore. L'analyse métagénomique des biofilms présents dans les pipelines a suggéré que ces interactions bactéries-phages favorisaient également le développement de communautés de biofilms multi-espèces plus résilientes.

Les auteurs ont conclu que des biofilms plus résistants et plus robustes aux désinfectants pourraient créer de nouveaux défis pour les systèmes de traitement et de distribution d'eau potable en rendant les biofilms plus difficiles à éradiquer des surfaces des infrastructures.

Des recherches futures sont nécessaires pour identifier les processus moléculaires qui régissent les réponses des biofilms complexes contenant plusieurs espèces microbiennes aux particules de plastique, ainsi que pour comprendre le rôle de la taille des particules (c.-à-d. microplastiques vs nanoplastiques) sur la dynamique bactéries-phages.

Ces conclusions s'appuient sur des preuves émergentes liant les plastiques aux risques microbiens.

Ces nouvelles découvertes viennent s'ajouter à un ensemble croissant de recherches suggérant que les microplastiques et les nanoplastiques peuvent modifier le comportement bactérien de manière à accroître la persistance microbienne, la résistance aux antimicrobiens (RAM) et la virulence.

Par exemple, une étude menée en 2025 par l'Université de Boston a révélé que les microplastiques augmentaient la résistance aux antimicrobiens et la formation de biofilms chez E. coli, ce qui soulève des inquiétudes quant au fait que la pollution plastique pourrait contribuer à la propagation de la résistance aux antimicrobiens parmi les agents pathogènes d'origine alimentaire.

Des chercheurs de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign avaient rapporté des résultats similaires concernant les nanoplastiques. Cette étude avait révélé que les nanoplastiques chargés modifiaient la croissance, la viabilité, les réponses au stress physiologique, la virulence et la formation de biofilm de E. coli pathogène. Une autre étude avait également montré que les nanoplastiques augmentaient la virulence de Salmonella, favorisaient la formation de biofilm et exacerbaient la résistance aux antimicrobiens, les effets étant plus marqués à des concentrations plus élevées.

Prises ensemble, ces études suggèrent que les particules de plastique peuvent influencer les communautés microbiennes par de multiples voies biologiques, augmentant potentiellement la persistance des bactéries pathogènes dans les matrices alimentaires et les systèmes aquatiques.

Environnement de fabrication et Listeria monocytogenes

« Impact of surface type and sanitizer use on reduction of Listeria monocytogenes biofilms subjected to varying nutrient availability », source Journal of Food Protection, In Press (Impact du type de surface et de l'utilisation de désinfectants sur la réduction de biofilms de Listeria monocytogenes soumis à des conditions variables de disponibilité en nutriments).

Faits saillants

• L. monocytogenes est capable de persister sous forme de biofilm sur diverses surfaces en contact avec les aliments.
• L. monocytogenes a survécu sur des surfaces pendant 17 jours malgré une disponibilité limitée en nutriments.
• L'efficacité des désinfectants dépend du type de surface en contact avec les aliments.
• L'acide lactique a montré une efficacité accrue vis-à-vis L. monocytogenes.

Résumé

La capacité de Listeria monocytogenes à adhérer aux surfaces et à former un biofilm tout en survivant dans des environnements froids accroît le risque de transfert de contamination dans les environnements de transformation alimentaire. Cette étude vise à déterminer quels matériaux de surface en contact avec les aliments favorisent la formation et la survie de biofilms de L. monocytogenes dans des conditions favorisant ou limitant la disponibilité en nutriments. L'efficacité antimicrobienne de trois désinfectants (acide lactique à 5%, chlore à 200 ppm, ammonium quaternaire à 200 ppm) vis-à-vis debiofilms formés dans deux environnements nutritionnels a également été évaluée. Un cocktail de cinq souches de L. monocytogenes a été utilisé pour développer des biofilms sur quatre types de coupons (1 × 1 cm) : acétal, nitrile, caoutchouc et acier inoxydable. Dans les conditions favorisant les nutriments, les coupons ont été soumis à une incubation de 72 heures, avec renouvellement du milieu de culture toutes les 24 heures, suivie d'un traitement par un désinfectant. Pour les conditions limitant les nutriments, les coupons ont subi les traitements après une période de stockage supplémentaire de 14 jours à 4,4°C sans apport de nutriments, faisant suite à la période initiale d'incubation de 3 jours. Les résultats ont montré que les populations cellulaires associées aux biofilms dépassaient 6,75 log UFC/cm² sur tous les types de surfaces dans les conditions favorisant les nutriments. Les conditions limitant les nutriments ont entraîné une réduction des populations microbiennes sur tous les types de surfaces, atteignant des niveaux compris entre 6,21 et 6,48 log UFC/cm². Bien que l'efficacité des désinfectants ait varié selon le type de surface, tous les désinfectants ont permis d'obtenir des réductions significatives (P < 0,05) par rapport au témoin dans les deux conditions. L'acide lactique a systématiquement entraîné une réduction plus importante (P < 0,05) dans les deux conditions testées. Cette étude confirme la capacité de L. monocytogenes à adhérer à diverses surfaces en contact avec les aliments utilisées dans les installations de transformation alimentaire et à y former un biofilm, ainsi qu'à survivre dans un environnement pauvre en nutriments ; elle suggère également que l'efficacité des désinfectants vis-à-vis des biofilms dépend du type de surface servant de substrat.

Conclusion

Les résultats de cette étude indiquent que L. monocytogenes peut adhérer à diverses surfaces en contact avec les aliments utilisées dans les installations de transformation alimentaire et y former un biofilm. Des facteurs tels que la température de croissance et la disponibilité des nutriments influencent l'ampleur de la formation du biofilm. Les biofilms de L. monocytogenes formés dans un environnement riche en nutriments et transférés dans un environnement pauvre en nutriments peuvent survivre et maintenir une population relativement stable pendant 14 jours. L'application des désinfectants a permis de réduire les biofilms sur différents types de surfaces. Par rapport à un témoin négatif (sans traitement), tous les désinfectants se sont révélés efficaces (P ≤ 0,05) pour réduire les biofilms, contrairement à l'eau seule (P > 0,05). L'acide lactique s'est parfois montré plus efficace que le chlore et les composés à base d'ammonium quaternaire. Les récentes épidémies liées à L. monocytogenes dans des produits alimentaires prêts à consommer soulignent le défi que ce micro-organisme représente pour les producteurs de denrées alimentaires. Les recherches sur les interactions entre la disponibilité des nutriments, le type de surface et l'utilisation de désinfectants apportent un éclairage précieux sur le comportement et l'écologie de L. monocytogenes dans les installations de transformation alimentaire. Plus précisément, ces travaux ont confirmé la capacité de L. monocytogenes à survivre dans diverses conditions nutritionnelles et sur différents types de surfaces. Ils ont démontré que l'efficacité des désinfectants peut dépendre du type de surface et que diverses interventions de désinfection restent efficaces si elles sont correctement appliquées. Des essais supplémentaires portant sur les surfaces, les désinfectants et les souches de L. monocytogenes permettront de mieux comprendre le comportement de cette bactérie.

Comment passer d'un état viable mais non cultivable à un état réactif ? L'exemple démonstratif de L. monocytognes et du hareng fumé

Listeria monocytogenes viable mais non cultivable peut se réactiver après transfert de biofilms sur de l'acier inoxydable vers du hareng fumé conditionné sous-vide.

Faits saillants

• Listeria monocytogenes viables mais non cultivables (VBNC) ont été induits dans des biofilms par de l’ammonium quaternaire.
• Les populations de VBNC sont transféré à des surfaces de hareng fumé.
• Listeria monocytogenes VBNC retrouvent leur capacité de culture lors du stockage réfrigéré.
• Les populations réactivées atteignent 6 à 7 log UFC/g à la date limite de consommation.

Résumé

Listeria monocytogenes est un pathogène persistant d’origine alimentaire, capable de survivre lors des conditions d’hygiène et de basse température fréquemment rencontrées dans les environnements de transformation des aliments. En situation de stress environnemental, cette bactérie peut entrer dans un état viable mais non cultivable (VBNC), caractérisé par le maintien de sa viabilité mais la perte de sa capacité de culture, la rendant indétectable par les méthodes microbiologiques conventionnelles. Cette étude visait à déterminer si des populations de Listeria monocytogenes VBNC issues de biofilms pouvaient être transférées à un produit de la mer prêt à consommer et se réactiver lors de la conservation réfrigérée. Des biofilms ont été formés pendant 24 h sur des supports en acier inoxydable à 8°C et exposés à un désinfectant à base d'ammonium quaternaire. Les populations totales, viables et cultivables ont été quantifiées par qPCR, PMA-qPCR et dénombrées. Le traitement par de l'ammonium quaternaire a réduit significativement les populations cultivables (réduction de 3 log) tout en maintenant des populations viables élevées (≈ 5,2 log GE/cm²) [GE = genome equivalent ou équivalent génomique], suggérant une induction du caractère VBNC. Les biofilms traités et non traités ont ensuite été mis en contact avec des morceaux de hareng fumé-salé stériles afin de simuler une contamination croisée. Dans tous les cas, des populations de Listeria monocytogenes ont été transférées, avec des populations viables atteignant environ 4 à 6 log GE/g pour les biofilms non traités et environ 3 log GE/g pour les biofilms traités par de l’ammonium quaternaire, où la plupart des populations étaient à l'état VBNC. Lors du stockage sous-vide et réfrigéré (7 jours à 4°C suivis de 14 jours à 8°C), les populations présentes à la surface du hareng ont progressivement retrouvé leur capacité de culture, les populations cultivables passant de faibles niveaux initiaux à 5 à 7 log UFC/g à la fin de la durée de conservation du produit (21 jours). Ces résultats montrent que les populations de Listeria monocytogenes VBNC présentes sur les surfaces en contact avec les aliments peuvent être transférées aux produits de la mer prêts à consommer et retrouver leur capacité de culture pendant le stockage. Ceci met en évidence une voie de contamination potentielle et souligne la nécessité de prendre en compte les populations VBNC dans les stratégies de surveillance de l'hygiène et d'évaluation des risques pour les aliments conditionnés sous-vide.

Ces résultats ont des implications majeures pour la gestion de la sécurité des aliments. Les méthodes conventionnelles de maîtrise de l'hygiène, basées sur le dénombrement des cellules cultivables, sous-estiment probablement la présence de Listeria monocytogenes viable dans les environnements de transformation, notamment après des procédures de désinfection susceptibles d'induire un état VBNC plutôt que d'inactiver les populations. Par conséquent, des produits considérés comme microbiologiquement conformes peuvent encore héberger des populations viables et potentiellement réanimables de L. monocytogenes. La détection de L. monocytogenes VBNC est donc cruciale pour améliorer la surveillance environnementale, en particulier dans les installations de transformation des produits de la mer et des plats cuisinés prêts à consommer, où les basses températures et l'anaérobiose peuvent favoriser la réanimation bactérienne pendant le stockage. Ces résultats soulignent également la nécessité d'évaluer les formulations de désinfectants non seulement pour leur létalité immédiate, mais aussi pour leur potentiel à induire une dormance bactérienne.

En conclusion, cette étude a montré que les populations de Listeria monocytogenes survivantes à la désinfection à l'état de VBNC au sein de biofilms peuvent être transférées aux produits de la mer prêts à consommer et se réactiver lors du stockage réfrigéré sous-vide. Ces résultats révèlent une voie de contamination jusqu'alors inconnue et soulignent la nécessité d'intégrer la quantification des bactéries VBNC aux systèmes de surveillance de la sécurité des aliments.

NB : L’article est disponible gratuitement en intégralité.