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.

Des points de carbone (carbon dots) photo-activés pour l’inactivation de pathogènes d’origine alimentaires

Photo d'illustration

Un article vient paraître dans Applied and Environmental Microbiology qui a pour titre, Photo-Activated Carbon Dots for Inactivation of Foodborne Pathogens Listeria and Salmonella (Carbon Dots photo-activés pour l’inactivation de pathogènes d’origine alimentaires Listeria et Salmonella)

Résumé

Les pathogènes d'origine alimentaire sont depuis longtemps reconnus comme des défis majeurs pour l'industrie alimentaire et impliqués à plusieurs reprises dans les rappels de produits alimentaires et les épidémies de maladies d'origine alimentaire. Cette étude a démontré l'application d'une classe récemment découverte de nanoparticules activées de carbone à lumière visible, à savoir des points de carbone (carbon dots ou Cdots*, voir la fiche Wikipédia en anglais sur Carbon quantum dots), pour l'inactivation photodynamique des pathogènes d'origine alimentaire. Les résultats ont démontré que les CDots étaient très efficaces dans la photo-inactivation de Listeria monocytogenes dans les suspensions et sur les surfaces en acier inoxydable. Cependant, il étaient beaucoup moins efficaces pour les cellules de Salmonella, mais les traitements avec une concentration de CDots plus élevée et une durée plus longue étaient toujours capables d'inactiver les cellules de Salmonella. Les implications mécanistiques des différents effets antibactériens observés sur les deux types de cellules ont été discutées, et la génération associée d'espèces réactives de l'oxygène intracellulaires, la peroxydation lipidique résultante et la fuite d'acide nucléique et de protéines des cellules traitées ont été analysées, avec des résultats qui suggèrent collectivement les CDots comme une classe d' d'inactivation photodynamiques prometteurs pour les pathogènes d'origine alimentaire.

Importance

Les maladies infectieuses d'origine alimentaire sont reconnues depuis longtemps comme des défis majeurs en santé publique. Les installations et équipements de transformation des aliments sont souvent contaminés par des pathogènes d'origine alimentaire. Il existe un besoin critique de nouveaux outilset/approcou hes pour maîtriser les pathogènes et prévenir de telles contaminations dans les installations de transformation des aliments et dans d'autres contextes.

Cette étude rapporte une nouvelle plate-forme de nanomatériaux antimicrobiens, des points de carbone (CDots) couplés à de la lumière visible et/ou naturelle, pour une inactivation efficace et efficiente des pathogènes bactériens d'origine alimentaire représentatifs. L'étude contribuera à promouvoir l'application pratique des CDots en tant que nouvelle classe d’agents prometteurs d'inactivation photodynamique à base de nanomatériaux pour les pathogènes d'origine alimentaire.

*On pourra aussi lire la thèse de Mickaël Claude, Carbon dots : synthèse pour des études toxicologiques et développement d’outils théranostiques (2018), afin de mieux comprendre ce que sont les carbon dots.

Avis aux lecteurs

Au cours de la semaine du 20 au 25 septembre 2021, il y a eu 58 rappels.

Voici une liste des rappels du 24 et 25 septembre 2021: 20 produits

- oxyde d’éthylène: 13

- Listeria monocytogenes: 2, salade de lentilles tofu bio, boudin noir aux oignons,

- E. coli (E. coli entérohémorragique): 1, burrata di buffala

- STEC O103:H2: 1, Valençay AOP

- défaut de scellage: 3, carottes râpées maraîchères (à noter aussi deux rappels le 25 septembre, rattrapge, curiosité ?)

Inactivation par du chlore de Escherichia coli O157:H7 dans le processus de lavage des feuilles de salade

Un article paru dans International Journal of Food Microbiology traite de l’inactivation par le chlore de Escherichia coli O157:H7 dans le processus de lavage des produits réfrigérés: efficacité et modélisation.

Faits saillants

• L'épuisement des niveaux de chlore libre favorise la survie des pathogènes dans l'eau de lavage et le transfert vers les produits non contaminés lors des cycles de lavage.
• Le coefficient d'inactivation du chlore de Escherichia coli O157:H7 chute ~73% pour un niveau de demande chimique en oxygène de 600 à 800 mg/L.
• La charge organique non seulement consomme du chlore libre, mais réduit également l'efficacité bactéricide du chlore libre.
• La cinétique de désinfection des pathogènes pendant le lavage des produits est modélisée et prédit la survie des pathogènes au cours de ce processus.

Résumé

Le taux constant d'inactivation ou le coefficient d'inactivation (létalité spécifique) quantifie la vitesse à laquelle un désinfectant chimique inactive un micro-organisme.

Cette étude présente un modèle modifié de cinétique de désinfection pour évaluer l'effet potentiel du contenu organique sur le coefficient d'inactivation du chlore de Escherichia coli O157:H7 dans les procédés de lavage des produits frais.

Les résultats montrent une diminution significative de l'efficacité bactéricide du chlore libre (CL) en présence d’une charge organique par rapport à son absence. Alors que le coefficient d'inactivation du chlore de Escherichia coli O157:H7 est de 70,39 ± 3,19 L/mg/min en l'absence de contenu organique, il chute de 73% pour un niveau de demande chimique en oxygène (DCO) de 600 à 800 mg/L. Les résultats indiquent également que la concentration initiale en chlore et la charge bactérienne n'ont aucun effet sur le coefficient d'inactivation du chlore.

Un modèle de réaction chimique de second ordre pour la décroissance du CL, qui utilise une proportion de DCO comme indicateur du contenu organique dans le lavage des produits frais, a été utilisé, donnant une vitesse de réaction apparente de (9,45 ± 0,22) × 10⁻⁴ /μM/min. Ce modèle a été validé en prédisant la concentration de CL dans des cycles de lavage continus à plusieurs cycles avec réapprovisionnement périodique en chlore.

Stabilité du virus de l’hépatitis E à différents pH

Dans un article à paraître dans International Journal of Food Microbiology, des scientifiques allemands ont étudié la stabilité du virus de l’hépatitis E (VHE) à différents pH.

Faits saillants

• Optimisation d'une méthode de culture cellulaire pour des tests de stabilité du pH du VHE
• Seule une infectiosité minimale diminue de pH 2 à pH 9 pendant 3h à 23°C
• Inactivation importante à pH 1 et pH 10 pendant 3h à 23°C
• < 0,8 log₁₀ de baisse de pH 4,5 à pH 6,5 dans D/L acide lactique pendant 7 jours.
• Du VHE infectieux résiduel est attendu après le fumage des produits carnés.

Résumé

L'infection par le virus de l'hépatite E (VEH) peut provoquer une hépatite aiguë et chronique chez l'homme. Le VEH à génotype 3 est principalement transmis par la consommation de produits de viande crus et fermentés préparés à partir de porcs infectés ou de sangliers.

L'abaissement du pH pendant la fermentation est l'un des obstacles microbiologiques considérés comme inhibant la croissance de certains agents pathogènes. Cependant, aucune donnée n'est actuellement disponible sur la stabilité du pH du VHE. Comme aucune mesure fiable et reproductible de l'infectiosité du VHE dans les produits à base de viande n'a été établie jusqu'à présent, la stabilité de la souche 47832c du génotype 3 du VHE adaptée à la culture cellulaire a été analysée ici dans un tampon phosphate salin (PBS) tamponné à différentes valeurs de pH.

Seule une diminution minimale de l'infectiosité (jusqu'à 0,6 log₁₀ focus forming units) a été retrouvée après traitement de pH 2 à 9 pendant 3h à température ambiante. À pH 10, une diminution d'environ 3 log₁₀ était évidente, alors qu'aucun virus restant (diminution > 3,5 log10) n'a été détecté à pH 1. Les conditions habituellement atteintes pendant le fumage de saucisses crues ont été simulées en utilisant de l'acide lactique (D/L) ajouté au PBS résultant en pH 4,5 à pH 6,5. Après incubation à 4°C pendant 7 jours dans ces conditions, aucune différence significative par rapport à une solution standard de PBS à pH 7,7 n'a été évidente. À température ambiante, une diminution de 0,8 log₁₀ a été retrouvée à pH 4,7 après 7 jours d'incubation par rapport à pH 7,7, mais moins aux autres valeurs de pH.

En conclusion, seuls des effets d'inactivation minimes ont été constatés dans des conditions de pH qui se produisent couramment pendant la transformation des aliments. Par conséquent, le virus infectieux restant pourrait être présent dans les produits de viande fermentée si une matière de départ contaminée par le VHE était utilisée. Des effets supplémentaires d'autres facteurs tels que des concentrations élevées de sel et de faibles valeurs d'a_w devraient être étudiés dans de futures études.

Mots clés

Virus de l'hépatite E, Culture cellulaire Stabilité, Inactivation, Valeur de pH.