Combattre les pathogènes d'origine alimentaire avec des antimicrobiens naturels

«Combattre les pathogènes d'origine alimentaire avec des antimicrobiens naturels», source ASM du 23 septembre.

En avril 2022, l'Organisation mondiale de la santé a tracé environ 150 cas d'infection à Salmonella Typhimurium multirésistant dans 11 pays liés à du chocolat produit en Belgique, ce qui a entraîné l'un des plus importants rappels de produits de chocolat à ce jour. Ce n'est pas un cas isolé. Chaque année, environ 1 personne sur 10 est la proie de maladies d'origine alimentaire, à la suite d'aliments contaminés par des micro-organismes ou des substances chimiques dangereux. La contamination peut se produire à différentes étapes de la préparation des aliments, transformation, stockage, distribution et/ou manipulation, et constitue un lourd fardeau pour la santé publique et l'économie. Par conséquent, la conservation des aliments est importante pour assurer la sécurité des aliments et réduire le gaspillage alimentaire.

L'industrie alimentaire a désormais commencé à explorer des alternatives naturelles pour conserver les aliments afin de réduire la dépendance aux conservateurs chimiques, dont certains sont liés à l'obésité et au syndrome métabolique. Plus précisément, les antimicrobiens naturels produits par des plantes et des micro-organismes tels que les bactéries et les champignons peuvent tuer des pathogènes d'origine alimentaire comme Salmonella Typhimurium, Escherichia coli, Listeria monocytogenes et Clostridium botulinum ainsi que des bactéries d'altération des aliments comme Brochothrix thermosphacta, Lactobacillus spp., Bacillus spp. et Weissella spp., entre autres. Les pathogènes d'origine alimentaire et les microbes d’altération posent un grave problème de santé pour les consommateurs et détruisent l'apparence, la texture et les caractéristiques sensorielles des aliments, affectant l'industrie alimentaire et les consommateurs.

Les huiles essentielles, des antimicrobiens essentiels issus des plantes

Les herbes comme l'origan, le thym et le romarin ne sont pas seulement d'excellentes options aromatisantes, mais elles possèdent également un trésor de potentiel antimicrobien contre les pathogènes. Les plantes produisent des liquides aromatiques et volatils appelés huiles essentielles qui ont un large spectre d'activité antimicrobienne contre les pathogènes Gram positif et Gram négatif. Les huiles essentielles sont des arsenaux importants de défense des plantes contre les bactéries, les champignons et les insectes pathogènes, et l'industrie alimentaire tire parti de ces connaissances pour éloigner les pathogènes d'origine alimentaire.

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Les bactériocines, des armes de la guerre bactérienne

Tout comme les huiles essentielles aident les plantes à combattre les pathogènes, certaines bactéries produisent de petits peptides aux propriétés antimicrobiennes contre des bactéries étroitement apparentées, ce qui devient avantageux lorsqu'elles se disputent des ressources dans des environnements partagés. Ces petits peptides sont appelés bactériocines et aident les bactéries à établir leur niche dans l'écosystème. Les bactériocines sont considérées comme sûres pour un usage humain car elles sont facilement dégradées par les enzymes du tractus gastro-intestinal humain. Beaucoup d'entre elles sont produits par des bactéries appartenant au groupe des bactéries lactiques (LAB) qui ont un statut GRAS (GRAS pour Generally Recognized As Safe). Elles peuvent être utilisés pour la conservation des aliments de différentes manières : sous forme de produits purifiés ou par addition de bactéries productrices de bactériocines directement dans les aliments.

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Fournir des antimicrobiens dans des nanocapsules

Bien que l'idée d'utiliser des huiles essentielles extraites d'herbes et d'épices et des bactériocines de LAB sonne bien en théorie, plusieurs facteurs limitent les applications pratiques. Par exemple, l'arôme (et la saveur) intense des huiles essentielles dans les aliments peut ne pas plaire à tout le monde. De plus, les huiles essentielles et les bactériocines souffrent d'une solubilité et d'une stabilité médiocres, ce qui réduit leur efficacité.

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Fournir des antimicrobiens dans des revêtements et des emballages comestibles

Si vous avez déjà cueilli des fruits dans une ferme, vous remarquerez facilement la différence entre les fruits qui poussent sur les arbres et ceux qui sont vendus dans une épicerie. Souvent, ce dernier est traité avec de la cire alimentaire ou des films comestibles qui donnent aux fruits leur aspect brillant. La cire peut être composée de produits chimiques ou de sources naturelles qui protègent les produits de l'humidité et de l’altération.

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Préoccupations concernant la résistance aux antimicrobiens

Lors du déploiement de tout antimicrobien sur le terrain, il est essentiel de résoudre les problèmes associés à l'émergence de pathogènes résistants. Nous ne savons pas grand-chose sur le développement de la résistance aux antimicrobiens chez les pathogènes d'origine alimentaire ou les microbes d’altération lorsque les huiles essentielles et les bactériocines sont utilisées comme conservateurs alimentaires.

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Considérations futures pour les antimicrobiens naturels

Alors que la demande de produits frais augmente parmi les consommateurs soucieux de leur santé, il en va de même pour la nécessité de prévenir leur altération par des microbes pathogènes. Les antimicrobiens naturels offrent une alternative plus sûre aux conservateurs chimiques pour la conservation des aliments. Cependant, certaines préoccupations doivent être abordées.

L'une des principales préoccupations est de déterminer la concentration d'antimicrobiens naturels dans les aliments. De nombreuses études portant sur l'effet des huiles essentielles et des bactériocines sur les microbes pathogènes sont réalisées in vitro sur des espèces bactériennes isolées. Cependant, elles ne traduisent pas bien lorsque ces antimicrobiens sont ajoutés aux aliments, probablement en raison d'interactions sous-jacentes complexes entre les antimicrobiens, la structure chimique de l'aliment et l'environnement. Souvent, une concentration plus élevée d'antimicrobien est nécessaire dans les aliments par rapport aux études in vitro, et les autorités réglementaires doivent s'assurer que ces concenrations restent sans danger pour la santé humaine.

Les méthodes d'application et d'administration des antimicrobiens doivent également être optimisées pour différents aliments et différents types de pathogènes, sans perturber les caractéristiques sensorielles du produit. Certaines solutions potentielles consistent à fournir des antimicrobiens naturels dans des nanoencapsules et des revêtements respectueux de l'environnement, ainsi qu'à tester l'efficacité synergique d'une combinaison d'antimicrobiens.

Plus important encore, l'industrie alimentaire et les autorités réglementaires ont l'obligation morale d'impliquer activement les consommateurs dans le processus de manière transparente. Des études supplémentaires sont nécessaires pour garantir que ces systèmes préservent les propriétés chimiques, biologiques et sensorielles des aliments, sans provoquer d'effets secondaires dangereux pour la santé des consommateurs.

Sécurité alimentaire : irradiation et vapeurs d’huiles essentielles pour traiter les céréales

«Sécurité alimentaire : irradiation et vapeurs d’huiles essentielles pour traiter les céréales», source communiqué de l'Institut national de la recherche scientifique.

Un traitement combiné d’irradiation et de vapeurs d’huiles essentielles éliminerait efficacement les insectes, les bactéries et les moisissures dans les céréales entreposées.

L'équipe de la professeure Monique Lacroix, de l’Institut national de la recherche scientifique (INRS), a démontré l’effet synergique de ce procédé combiné sur les insectes et les moisissures infectant le riz. L’étude a été publiée dans la revue Radiation Physics and Chemistry.

Les principaux ennemis des grains stockés sont les micro-organismes et les insectes. Pour les détruire, l’industrie alimentaire utilise actuellement des fumigants. Or, ces composés, qui s’évaporent ou se décomposent en produits gazeux au contact de l’air ou de l’eau, posent un risque pour la santé humaine et l’environnement. « Lorsqu’on fumige le grain, une petite partie du gaz est absorbé par les céréales et relâché dans l’atmosphère.» Dans le cas de l’irradiation des aliments, le traitement est physique. Si de «nouvelles molécules» sont produites, elles ne sont pas différentes de celles produites par les processus normaux appliqués aux aliments, comme la chaleur», rapporte la professeure Monique Lacroix.

L’irradiation des aliments consiste à les exposer à des rayonnements ionisants, dont les rayons gamma et les rayons X. L’équipe de recherche a voulu déterminer l’efficacité de ces deux procédés, avec et sans huiles essentielles.

Augmenter la radiosensibilité

L’étude avait pour but de vérifier si le niveau d’énergie de la source d’irradiation montrant un débit variable pouvait affecter la dose (ou temps de traitement) nécessaire pour tuer 90 % des insectes ou des moisissures. L’équipe de recherche a montré que les rayons gamma étaient plus efficaces contre les insectes que les rayons X. Par ailleurs, un débit de dose plus élevé avec les rayons gamma était plus efficace qu’un faible débit. De plus, l’ajout d’huiles essentielles d’eucalyptus et d’arbre à thé en améliorait significativement l’efficacité.

Un effet similaire s’observe chez les bactéries et les moisissures, même si elles sont plus résistantes aux radiations. Selon une étude précédente, la sensibilité des microorganismes à l’irradiation augmentait d’environ 1,5 fois avec l’ajout d’huiles essentielles de thym et d’origan.

L’équipe a aussi réalisé des expériences avec des vapeurs d’huiles essentielles diffusées dans des sacs de 5 kg de riz. Éventuellement, elle aimerait tester le procédé dans le milieu industriel, en partenariat avec des entreprises.

Sprays et diffuseurs à base d’huiles essentielles : l’Anses appelle à la vigilance

Un communiqué de l’Anses du 28 avril 2020 rapporte, « Sprays et diffuseurs à base d’huiles essentielles : l’Anses appelle à la vigilance ».

Décrits comme des produits aux vertus « assainissantes » ou encore « épuratrices » d’air, les sprays et diffuseurs à base d’huiles essentielles sont de plus en plus présents dans les foyers. Dans la continuité de ses travaux de 2017 sur les techniques d’épuration de l’air intérieur, l’Anses publie une étude de toxicovigilance sur l’exposition à ces produits à base d’huiles essentielles, ainsi qu’une revue de la bibliographie scientifique sur les effets sanitaires des substances émises. L’analyse des cas d’intoxication signalés aux Centres antipoison et de Toxicovigilance révèle des effets indésirables en conditions normales d’utilisation, notamment des symptômes irritatifs des yeux, de la gorge et du nez, et des effets respiratoires. Par ailleurs, ces produits émettent des composés organiques volatils qui peuvent constituer une source de pollution de l’air intérieur. L’Anses appelle l’attention des pouvoirs publics sur la nécessité de mieux informer les consommateurs sur les précautions d’utilisation, en particulier à l’égard des personnes atteintes de maladies respiratoires chroniques telles que l’asthme, en raison des substances irritantes potentiellement émises par ces produits.

L’Anses insiste donc sur la nécessité d’engager de nouvelles études indépendantes sur les huiles essentielles utilisées seules et en mélange afin de mieux caractériser les potentiels effets néfastes sur la santé, à court et à long terme.

Voir Avis et rapports de l'Anses relatif aux sprays et diffuseurs à base d’huiles essentielles à usage domestique.

Un article d’Alerte Environnement rapporte « Les pseudo-sciences à l’assaut du Covid-19 ».

Aucune raison que le délire pseudo-scientifique qui envahit nos sociétés et nourrit les critiques formulées contre l’agriculture conventionnelle ne s’arrête en pleine pandémie, bien au contraire. « L’homéopathie est formellement déconseillée contre le Covid-19 » rappelle le Dr Cyril Vidal, président de Fake Med, un collectif qui milite contre les pratiques non scientifiques.

Dans L’Express du 19 mars 2020, il s’en prend aux propos « absurdes » de certaines personnalités comme Michèle Laroque qui avait partagé sur Twitter des pseudo-conseils pour « éliminer ce p… de virus : des huiles essentielles à masser sur les bronches ou à renifler sur un mouchoir. » (ces conseils ont été depuis ‘effacés’ -aa) Des huiles, rappelle La France Agricole, qui font partie des produits les plus vendus depuis le début du confinement sur Amazon.

Sur cette page du site d’Amazon, on peut y lire à propos de certaines huiles essentielles,

« Huiles Essentielles Pures 100%: Utilisation d'ingrédients naturels et sans danger. »

A propos des pseudo-conseils de Michèle Laroque, un people, parait-il, voir aussi ce lien,

« Huiles essentielles », « gargarismes » : Michèle Laroque critiquée pour ses conseils contre le coronavirus

COVID-19 : attention aux intoxications liées aux nettoyants et désinfectants, solutions hydro-alcooliques et aux autres situations à risque

L’Anses informe le 3 avril 2020 sur le « COVID-19 : attention aux intoxications liées à la désinfection et aux autres situations à risque ».

Entre le 1er et le 24 mars 2020, 337 appels liés à des cas d’exposition (avec ou sans symptômes) ou des demandes d’information ont été identifiés comme pouvant être associés au contexte COVID-19. Voir le document COVID-19 et TOXICOVIGILANCE - Suivi des événements associés au COVID-19 enregistrés par les Centres antipoison (CAP) du 01/03/2020 au 24/03/2020.

245 cas d’exposition (73%), dont 144 avec symptômes et 101 cas sans symptôme et 92 demandes d’information (27%).

Plusieurs origines de situations à risque ont été identifiées par les Centres antipoison : les nettoyants / désinfectants, les solutions hydro-alcooliques, les huiles essentielles et les anti-inflammatoires.

• Les nettoyants / désinfectants : 30% des cas d’exposition et 16% des demandes d’information
• Les solutions hydro-alcooliques : 28% des cas d’exposition et 8% des demandes d’information
• Les huiles essentielles : 13,5% des cas d’exposition
• Les anti-inflammatoires : 38% des demandes d’information et 3% des cas d’exposition 

Pour prévenir les intoxications et les accidents, l’Anses et les Centres antipoison émettent des recommandations.

Pour les nettoyants et désinfectants

Plusieurs situations particulières à risque ont été identifiées : inhalation de vapeur toxique, intoxication accidentelle de jeunes enfants suite aux transferts des produits ménagers (dans une bouteille, dans un verre d’eau…), nettoyage des aliments à l’eau de Javel.

Pour les éviter :

• Respecter rigoureusement les conditions d’usage des produits nettoyants ou désinfectants (sols, surfaces du domicile ou du lieu de travail).
• Ne pas mélanger des produits nettoyant ou désinfectant entre eux, notamment eau de Javel et détartrant.
• Pour les produits déconditionnés, mentionner très clairement la nature du contenu (nom du produit au feutre, étiquette de couleur…) et tenir ces produits hors de portée des enfants.
• Tenir tous les produits ménagers hors de portée des enfants,
• Ne pas utiliser les produits nettoyants et désinfectants de sols et de surfaces pour des besoins d’hygiène corporelle.
• Ne pas nettoyer les aliments à l’eau de Javel ou tout autre produit nettoyant ou désinfectant non destiné à entrer au contact de denrées alimentaires.

Pour les solutions hydro-alcooliques

Les situations particulières à risque concernent l’exposition accidentelle d’enfants ayant à portée de mains les solutions hydro-alcooliques ou les produits utilisés pour la préparation de solution hydro-alcooliques à faire soi-même.

Pour les éviter :

• Tenir les solutions hydro-alcooliques hors de portée des enfants.
• Pour les produits déconditionnés, mentionner très clairement la nature du contenu (nom du produit au feutre, étiquette de couleur…) et tenir ces produits hors de portée des enfants.
• Pour les solutions à fabriquer soi-même (« Do It Yourself »), respecter rigoureusement les consignes officielles de fabrication (site de l’OMS) et tenir les produits issus de cette fabrication hors de portée des enfants.

Les huiles essentielles

Plusieurs circonstances particulières à risque ont été identifiées : auto-médication par utilisation d’huiles essentielles par voie orale pour « renforcer les défenses naturelles » et « lutter contre le coronavirus », pulvérisation d’huiles essentielles pour « assainir un espace clos » par une personne à risque (personne asthmatique), ou encore utilisation inappropriée pour désinfecter un masque chirurgical, par exemple. 

L’Anses rappelle que les huiles essentielles ne constituent pas un moyen de lutte contre le coronavirus. Il est important de respecter les conditions d’utilisations de ces huiles (voie d’administration, dose, zone d’application…). Les personnes souffrant d’affections respiratoires (notamment les personnes asthmatiques) et les femmes enceintes ou allaitantes ne doivent pas utiliser les huiles essentielles. Avant tout usage, et en cas de question sur l’usage des huiles essentielles, demander conseil à un pharmacien.

Les médicaments anti-inflammatoires

Un fort besoin d’information a été constaté autour de l’utilisation des médicaments anti-inflammatoires non stéroïdiens, corticoïdes, bronchodilatateurs et anti-inflammatoires associés, suite aux informations du ministère de la santé mentionnant que les anti-inflammatoires pourraient aggraver les signes d’infection liés à l’épidémie COVID-19.

Les bons comportements :

• Ne pas arrêter un traitement anti-inflammatoire prescrit pour une affection chronique et prendre conseil auprès de son médecin traitant. L’arrêt brutal du traitement anti-inflammatoire peut entraîner une recrudescence des symptômes de l’affection chronique.
• En dehors de tout traitement chronique, ne pas prendre d’anti-inflammatoires non stéroïdiens et privilégier la prise de paracétamol en cas de fièvre, comme recommandé par le ministère de la santé.

En cas d’intoxication, il ne faut pas refuser ou reporter une consultation nécessaire aux urgences ou dans un cabinet médical par peur d’être infecté par le coronavirus. Il est nécessaire de suivre précisément les indications du Centre antipoison.

Mise à jour du 10 avril 2020. On lira aussi de l’Académie nationale de médecine, le communiqué du 7 avril 2020, « Hygiène à la maison : un rempart contre le Covid-19 pour se protéger du SARS-CoV-2 » et les communiqués du 8 avril 2020, « Covid-19, accidents domestiques des adultes âgés » et « Covid-19, confinement et accidents de la vie domestique chez l’enfant »

Effets de concentrations sublétales d’huiles essentielles sur les propriétés de virulence de Escherichia coli O157:H7

Une étude récente parue dans Applied and environmental Microbiology, un journal de l’ASM, traite de « Effets de concentrations sublétales de thymol, carvacrol et de trans-cinnamaldéhyde sur l’adaptation des propriétés de virulence de Escherichia coli O157:H7 ».

Résumé

Les huiles essentielles ont démontré des activités antimicrobiennes à large spectre et ont été activement étudiées pour leur application dans les aliments en tant que conservateurs naturels alternatifs.

Cependant, les informations concernant les réponses adaptatives microbiennes et les modifications des propriétés de virulence à la suite d'une exposition sublétale aux HE sont encore rares.

La présente étude a étudié l'effet de l'adaptation du thymol sublétal (Thy), du carvacrol (Car) ou du trans-cinnamaldéhyde (TC) sur l'expression des gènes de virulence et les propriétés de virulence de Escherichia coli O157:H7.

Les résultats ont démontré que E. coli O157:H7, cultivé lors de la phase stationnaire précoce en présence de HE sublétales, présentait une réduction de la motilité (P < 0,05) (réversible après élimination du stress), une capacité de formation de biofilm et de l’activité des pompes d’efflux, et aucune induction de la résistance aux antibiotiques et aucun changement significatif de son adhésion et de sa capacité d'invasion sur une lignée cellulaire d'adénocarcinome du côlon humain (Caco-2). La RT-PCR a révélé une expression réduite des gènes de virulence pertinents, y compris ceux codant pour la biosynthèse et la fonction des flagelles, les régulateurs de la formation de biofilm, les pompes d’efflux vis-à-vis de plusieurs médicaments et les composants du système de sécrétion de type III.

Cette étude a démontré que Thy, Car et TC aux concentrations sublétales ne potentialisaient pas la virulence chez E. coli O157:H7 adapté, ce qui pourrait être avantageux pour leur application dans l'industrie alimentaire.

 Importance

La présente étude a été menée pour évaluer les modifications des propriétés de virulence de Escherichia coli O157:H7 adaptées à des concentrations sublétales d’huiles essentielles. Les résultats ont démontré une motilité réduite, une capacité de formation de biofilm et des activités de pompe d'efflux chez E. coli O157:H7 adapté aux HE, sans induction de résistance aux antibiotiques ou d'infection (adhésion et invasion) des cellules Caco-2. Les résultats de la RT-PCR ont révélé des changements dans l'expression des gènes de virulence. Ainsi, la présente étude fournit de nouvelles informations sur le comportement de virulence microbienne après l’adaptation à des HE et suggère que l’exposition sublétale de Thy, Car et TC ne constitue pas un risque significatif d’induction de la virulence microbienne.