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mardi 1 mars 2022

Un revêtement enveloppant qui repousse les micro-organismes, le RepelWrap

«Maintenant, voici un revêtement enveloppant !», source EurekAlert!

Il a été démontré que le revêtement enveloppant (wrap) répulsif des inventeurs de ‘Université McMaster élimine tous les virus et bactéries et désormais cela se dirige vers la commercialisation.

De nouvelles études menées par des inventeurs d'un revêtement enveloppant prometteur contre les pathogènes ont confirmé qu'il élimine non seulement les bactéries, comme cela a déjà été prouvé, mais également les virus, ce qui renforce son utilité potentielle pour interrompre la transmission des infections.

Le nouvel revêtement enveloppant, conçu pour protéger contre la contamination des surfaces à contact élevé telles que les poignées de porte et les rampes, évolue maintenant vers une production à grande échelle via FendX Technologies, Inc., qui a autorisé l'année dernière la technologie développée par les inventeurs Leyla Soleymani et Tohid Didar, tous deux de la faculté d’ingéniérie de McMaster.

«Il s'agit d'une ligne de défense contre des pathogènes émergents, y compris les menaces futures que nous n'avons pas encore vues», a dit Soleymani.

«Cette technologie ferme la porte au transfert de surface des pathogènes», a dit Didar. «Tout va dans la bonne direction alors que cette invention continue d'évoluer et va se diriger vers la commercialisation.»

Soleymani, Didar et leurs collègues de McMaster ont publié trois nouveaux articles sur RepelWrap, dont deux récents, depuis que leur recherche de preuve de concept a été rendue publique pour la première fois en décembre 2019, à la veille de la pandémie de la COVID-19.

Le premier des nouveaux articles, publié le mois dernier dans la revue ACS Applied Materials & Interfaces, montre que l'emballage a le même effet en utilisant une nouvelle formulation qui élimine l'utilisation de fluor, un produit chimique associé à des préoccupations sanitaires et environnementales.

Le deuxième article, publié récemment dans la revue de nanotechnologie Small, démontre une nouvelle méthode de fabrication qui transforme le revêtement enveloppant en films transparents très flexibles qui repoussent les pathogènes et préviennent les caillots sanguins pour être utilisé dans des cathéters et des tuyaux médicaux. L'équipe a déposé des brevets pour ces nouvelles technologies.

Le troisième article, publié dans la revue ACS Applied Materials & Interfaces, montre que la surface du est efficace pour repousser non seulement les bactéries, comme l'a démontré la recherche de preuve de concept (qui permet d'évaluer la faisabilité d'un projet), mais aussi les virus, ce qui augmente considérablement son utilité.

La dernière étude utilisant un modèle du monde réel développé par le laboratoire d'Ali Ashkar à la Michael G. DeGroote School of Medicine de McMaster, montre comment le revêtement élimine un virus de l'herpès et un coronavirus étroitement lié au SRAS-COV2 dans sa structure, ce qui signifie qu'il est très probable pour repousser le COVID lui-même.

Le produit fonctionne à l'aide d'une conception de surface autonettoyante «réglée» au microscope pour éliminer tout ce qui entre en contact avec lui, jusqu'à l'échelle des virus et des bactéries. La conception a été inspirée par la surface de la feuille de lotus qui évacue l'eau.

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lundi 21 février 2022

Des protéines de lait sans vache, derrière l'innovation, le pognon !

Dans une mise à jour du 17 février 2022 d’un article, La culture de cellules musculaires à destination alimentaire. Est-ce possible ? Est-ce acceptable ?, j’indiquais, il n'y a pas que les cultures de cellules musculaires, voici venir les cultures de cellules produisant du lait, Cell-culturedmilkcompetitor coming soon

Le blog n’approuve en aucune façon les démarches dites novatrices énoncées dans l’article qui suit, c’est même un cauchemar, mais il est diffusé à titre d’information.

«Des protéines sans vache informent d’un nouveau jour possible pour les produits laitiers», article de Cookson Beecher paru le 21 février 2022 dans Food safety News.

Pas besoin de vaches pour ce lait. Mais nous ne parlons pas de produits tels que le lait d'amande ou le lait de soja. Nous parlons de lait réel complet avec des protéines laitières. Mais pas une vache en vue.

Comment est-ce possible ?

Pas facile à réaliser à coup sûr. Il a fallu 15 ans de recherche à l'Université de Tel Aviv, dirigée par le co-fondateur et directeur scientifique d'Imagindairy, Tamir Tuller, pour trouver cette nouvelle façon de fabriquer du lait à base de protéines animales.

Bien qu'il ne soit pas encore sorti sur le marché, Imagindairy d'Israël a récemment clôturé un tour de table de 13 millions de dollars pour commercialiser des protéines de lait sans vache.

«Le marché est impatient de développer de nouveaux analogues laitiers basés sur nos protéines animales», a dit Eyal Afergan, co-fondateur et PDG de la société, dans un communiqué, faisant référence à des produits équivalents aux produits laitiers.

Il s'avère qu'au lieu de nourrir les vaches, cette nouvelle approche impliquera de nourrir des micro-organismes qui, selon les scientifiques, sont jusqu'à 20 fois plus efficaces que le système d'une vache pour transformer les aliments, le foin et les céréales, par exemple, en alimentation humaine.

Pour ce faire, Imagindairy utilise ce qu'on appelle la «fermentation de précision» pour créer de «vraies» protéines de lait dont, en particulier, la caséine et le lactosérum, deux des principaux composés responsables du goût, de la texture et d'autres propriétés du lait de vache et de ses dérivés.

Que se passe t-il ici?
En fermentation, la puissance de la microflore est exploitée. Ces minuscules micro-organismes sont occupés à faire fermenter des choses tout autour de nous – dans le sol, dans les plantes, à l'intérieur du système digestif des vaches et même à l'intérieur du nôtre, où ils aident notre corps à digérer la nourriture que nous mangeons.

En termes simples, la fermentation est le processus par lequel une substance se décompose en une substance plus simple. C'est ce qui fait lever le pain, épaissir le yaourt et pétiller la bière. En d'autres termes, ce n'est pas nouveau.

Dans le cas de la «fermentation de précision», les scientifiques donnent à cette microflore active la séquence d'ADN précise qui fournit un modèle pour la fabrication de protéines de lactosérum de vache et de caséine. La caséine représente 80% des protéines du lait, tandis que le lactosérum, qui donne au lait sa saveur et sa texture, en représente 20%.

Obtenir ce plan d'ADN spécifique ne nécessite aucune implication de la part d'une vache. Un logiciel spécial est ce qui le rend possible.

La microflore est placée dans un fermenteur rempli de bouillon, composé d'eau, de nutriments et de sucre. Parce que la microflore a les plans pour fabriquer les deux protéines, lorsqu'elle fermente le bouillon, elle peut fabriquer des protéines animales pures.

De là, la protéine est séparée de la microflore, filtrée, purifiée et enfin séchée.

La société affirme que ce que vous obtenez de tout cela est une poudre de protéines pures qui peut être utilisée pour fabriquer du lait, du fromage, du yaourt, du fromage à la crème et même de la crème glacée, tous identiques aux produits laitiers d'origine.

«Nous intégrons la technologie de l'IA (intelligence artificielle) à la biologie des systèmes pour libérer le potentiel de l'agriculture cellulaire", indique le site Internet de l'entreprise.

L'environnement et l'éthique
Sur le plan environnemental, Imagindairy affirme pouvoir éviter de nombreux problèmes environnementaux, notamment les émissions de gaz à effet de serre, associés à la production laitière traditionnelle. Il indique également que ses micro-organismes sont jusqu'à 20 fois plus efficaces que les vaches pour convertir les matières premières en alimentation humaine.

Ensuite, il y a aussi la partie éthique de l'équation, qui est également importante pour de nombreux consommateurs.

«La revendication éthique est l'un des principaux moteurs de notre solution innovante», a dit Eyal Afergan, co-fondateur et PDG. «Les consommateurs veulent la sensation du vrai lait, mais en même temps, ils ne veulent pas faire de mal aux animaux. Notre vision est de permettre à tous les amateurs de produits laitiers du monde entier de profiter de produits laitiers savoureux et nutritifs tout en préservant l'environnement et en protégeant les animaux. Ensemble, nous pouvons créer un monde où une vache laitière n'est qu'une vache qui nourrit son veau.

La société s'attend à ce que son produit soit disponible sur le marché dans deux ans.

Dans le même ordre d'idées, une autre société, Perfect Day, avec l'approbation réglementaire d'une nouvelle protéine de lait sans animaux, a développé son premier produit, la crème glacée, en 2019. Depuis lors, un catalogue croissant de marques et de produits utilise la formule sans animaux de Perfect Day. protéines issues de la flore pour fabriquer leurs produits.

«Nous y arrivons simplement d'une manière différente et plus gentille», explique le site Internet de «Perfect Day».

Qu'en est-il de la sécurité des aliments ?
Interrogé sur la sécurité des aliments, un porte-parole de Perfect Day a déclaré que sa protéine était généralement reconnue comme sûre (GRAS pour Generally Recognized as Safe) par la FDA et faisait partie des protéines les plus pures de l'industrie alimentaire.

«Pour maximiser la quantité de protéines que nous pouvons produire, et pour le processus le plus durable possible, nous cultivons notre microflore dans de grands fermenteurs à la température, au pH et à la salinité optimales, conformément aux pratiques de fermentation standardisée de l'industrie alimentaire», a déclaré le porte-parole dans un courriel à Food Safety News.

«La production de protéines pour l'alimentation par fermentation est utilisée depuis plus de 30 ans, et le processus de Perfect Day utilise des méthodes soigneusement contrôlées et bien-ystèmes et pratiques de sécurité des aliments établis
HACCP/HARPC (Hazard Analysis and Risk-Based Preventive Controls), ainsi que des programmes de sécurité des aliments conformes à la norme ISO certifiés par des tierce partie.

Maintenant quoi?
Cette nouvelle technologie a le potentiel d'inaugurer une foule de changements importants dans l'agriculture, des changements qui n'étaient pas prévus par la plupart des gens et des décideurs il y a à peine cinq ans.

«Nous sommes à l'aube de la perturbation la plus profonde, la plus rapide et la plus conséquente de la production alimentaire et agricole depuis la première domestication des plantes et des animaux il y a dix mille ans», indique le résumé d'un rapport de ReThinkx.

«L'impact de cette perturbation sur l'élevage industriel sera profond.»

«D'ici 2030, le nombre de vaches aux États-Unis aura chuté de 50% et l'industrie de l'élevage bovin sera pratiquement en faillite. Toutes les autres industries de l'élevage subiront le même sort, tandis que les répercussions sur les agriculteurs et les entreprises tout au long de la chaîne de valeur seront graves.»

ReThinkx est un groupe de réflexion indépendant qui analyse et prévoit la portée, la vitesse et l'ampleur des perturbations technologiques et leurs implications dans la société.

De retour à la ferme
Le producteur laitier de quatrième génération de l'Oregon, Jon Bansen, porte-parole d'Organic Valley, une coopérative nationale, n'est pas surpris par ce genre de discours. Il dit qu'une grande partie de la raison pour laquelle ces entreprises travaillent à la production de ce qu'on pourrait appeler du «lait de laboratoire» est une question d'argent.

«Ils voient une ouverture et ils veulent y entrer», a-t-il déclaré, faisant référence aux croyances de certains consommateurs modernes selon lesquelles l'agriculture est «cruelle et dangereuse pour l'environnement».

«Malheureusement, de nombreuses personnes de cette nouvelle génération assimilent toute l'agriculture à l'agro-industrie», a-t-il déclaré. «Ils n'ont jamais été dans une ferme. Ils sont tellement découplés du monde naturel qu'ils ne sauraient pas ce qu'est la bonne nourriture. Ils n'en ont aucune compréhension. L'agro-industrie nous éloigne de la façon dont les aliments devraient être produits.

Contrairement aux vaches des grandes laiteries de confinement, les 175 vaches de sa laiterie sont à l'air frais, paissent de l'herbe verte et produisent du lait riche en nutriments, dit-il.

Expliquant que les nombreux nutriments contenus dans les plantes que les vaches mangent proviennent de leur interaction avec le sol, il a déclaré que c'est pourquoi vous devez cultiver le plus près possible du sol.

«La santé microbienne du sol est si importante», a-t-il déclaré. «Lorsque vous améliorez la santé du sol, vous augmentez les nutriments dans les plantes. Et lorsque vous faites cela, vous augmentez les nutriments que les vaches reçoivent et donc les nutriments que les humains reçoivent.»

«Vous n'obtiendrez pas cela avec du lait de laboratoire», a-t-il dit.

Faisant référence à l'agro-industrie et aux mégalaiteries, il déplore qu'elles abusent du sol depuis trop longtemps.

En tant qu'agriculteur biologique, il utilise des pesticides non toxiques, aucun engrais chimique, aucun antibiotique, aucune hormone ajoutée et aucun organisme génétiquement modifié (OGM). Les vaches doivent également être au pâturage, qui doit être biologique, pendant un certain temps chaque année. Et ils doivent être traités avec humanité.

Allez ici pour voir une vidéo de Bansen sur sa ferme, Double J Jerseys.

En savoir plus sur la sécurité des aliments
Bansen a déclaré que les chances que le lait de vaches en bonne santé soit infecté par des pathogènes d'origine alimentaire tels que E. coli sont à peu près nulles, tant que les bonnes pratiques sanitaires sont suivies.

«Des animaux en bonne santé - c'est là où tout commence», a-t-il déclaré. «Quand une vache mange les herbes et autres plantes d'un pâturage, c'est ce qu'elle est censée manger. C'est ce qui les rend en bonne santé.»

Sa laiterie doit répondre aux exigences de l'État pour une laiterie de classe A, ce qui implique des inspections et des tests du lait de la laiterie, qui est pasteurisé. La pasteurisation est un processus de traitement thermique qui détruit les micro-organismes pathogènes.

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vendredi 7 janvier 2022

Une étude révèle que le changement climatique pourrait aggraver la contamination microbienne du lait cru

«Une étude révèle que le changement climatique pourrait aggraver la contamination microbienne du lait cru», source Food Safety News.

Le changement climatique pourrait avoir un impact important sur la qualité microbiologique du lait cru en Europe, selon une étude.

Alors que de nombreux organismes souffrent de l'augmentation des températures dues au changement climatique, certaines souches de E. coli semblent prospérer. Le danger est qu'ils ont le potentiel de s'adapter pour résister au processus de pasteurisation.

Non pasteurisé, le lait cru est consommé dans plusieurs pays européens dont la France. Un modèle a été développé pour quantifier la concentration de E. coli dans le lait cru et voir ce qui peut arriver en France dans des conditions climatiques changeantes. Cela comprenait la contamination initiale, le conditionnement, la vente au détail et la réfrigération par les consommateurs.

Les dénombrments microbiens initiaux provenaient d'une laiterie en Arabie saoudite en 2019 pour refléter l'impact du temps chaud et montrer ce qui pourrait arriver en Europe à l'avenir en raison du changement climatique.

A la ferme, il a été supposé que la température du tank de refroidissement du lait était conforme à la législation française en dessous de 4°C. Les données sont les dénombrements de E. coli dans les réservoirs de lait en vrac, collectés et analysés dans le cadre du contrôle de qualité de routine. Ils ont été utilisés pour évaluer la contamination juste après l'étape de traite.

La croissance microbienne a été déterminée à travers différents scénarios de durée et de température de stockage reflétant la chaîne d'approvisionnement du lait cru en France, selon l'étude publiée dans Food Research International. L’article est disponible en intégralité.

Impact du stockage chez le consommateur
La concentration initiale moyenne de E. coli dans le lait cru a été estimée à 1,31 log d'unités formant colonie (UFC) par millilitre et il a été démontré qu'elle augmente à la fin de la chaîne d'approvisionnement en fonction des durées et des températures de stockage public.

En France, certaines prédictions de contamination initiale étaient déjà supérieures à la limite de 2 log pour E. coli. La présence de quantités élevées de E. coli signifie une contamination fécale, qui est un indicateur d'hygiène dans les laiteries.

Les estimations allaient de 1,73 log UFC par millilitre après 12 heures, 2,11 log UFC par millilitre après 36 heures et 2,41 log UFC par millilitre après 60 heures de stockage par le consommateur. Le nombre d'unités de lait dépassant les critères d'hygiène français de 2 log pour E. coli est passé de 10 pour cent à 53 pour cent au niveau du stockage chez les consommateurs.

Au stade de l'élevage, des températures moyennes plus élevées et des conditions occasionnelles extrêmement chaudes telles que les vagues de chaleur influencent l'apparition du stress thermique chez les vaches et augmentent la charge microbienne des produits laitiers.

L'élevage laitier en France est un mélange d’exploitations laitières de petite, moyenne et grande échelle. La petite échelle est la plus courante. Le lait cru peut être vendu sur les marchés locaux dans les 12 heures suivant la traite tant que la température de stockage est inférieure à 8°C le long de la chaîne d'approvisionnement et qu'il est consommé dans les 72 heures. La norme française répertorie le maintien des températures entre 2 et 4°C pendant le conditionnement du lait cru.

Au niveau de la distribution, la concentration prévue de E. coli était de 1,53 log UFC par millilitre dans le lait cru après 12 heures à 8°C. La probabilité de dépasser 2-log a été estimée à 19 pour cent.

Besoin de règles révisées ?
Les chercheurs ont découvert que si la concentration de E. coli observée par temps chaud devenait la norme en France, la consommation de lait cru pourrait devenir préoccupante. En effet, le niveau de contamination initial conduira à un non-respect du lait cru à la limite des 2 log même si la chaîne du froid était maintenue.

«La pratique actuelle de consommation de lait cru en France pourrait devoir être revue car les critères d'hygiène actuels pour le lait cru conditionné pourraient être difficiles à respecter à l'avenir si des conditions plus chaudes devenaient la norme», ont-ils déclaré.

L'étude a été financée par le projet européen d'outils de modélisation prédictive pour évaluer les effets du changement climatique sur la sécurité alimentaire (PROTECT) qui se déroule jusqu'en mars 2023 et est coordonné par l'University College Dublin avec la participation d'Arla, Danone et Nestlé.

Toujours dans le cadre de ce projet, Styliani Roufou de l'Université de Malte étudie comment la résistance de E. coli à l'augmentation de la température pourrait avoir un impact sur le secteur laitier.

Roufou teste la capacité de E. coli à s'adapter à des environnements nouveaux et extrêmes.

Aux lecteurs du blog
Grâce à la revue PROCESS Alimentaire, vous n'avez plus accès aux 10 052 articles initialement publiés par mes soins de 2009 à 2017 sur le lien suivant, http://amgar.blog.processalimentaire.com/. Triste histoire de sous ... merci de leur faire part de cette anomalie ! 

dimanche 8 août 2021

Comment les microbiomes urbains contribuent à l'écologie de la vie en ville

«Comment les microbiomes urbains contribuent à l'écologie de la vie en ville», source article de Madeleine Baron dans ASM News.

Chaque ville a un microbiome. En fait, les paysages urbains hébergent des communautés microbiennes résidentes et transitoires qui peuplent tout, du sol et de l'air aux eaux usées et à l'intérieur et à l'extérieur des bâtiments. La composition de ces communautés varie d'une ville à l'autre. Il est important de noter que les microbes citadins jouent de nombreux rôles, largement inexplorés, dans la structure et la fonction des espaces urbains et la santé de ceux qui les habitent. Une meilleure compréhension des microbiomes urbains pourrait faciliter la conception de villes avec des microbes et leur importance pour le bien-être de la ville et des citoyens.

Comme le microbiome humain se compose de consortiums microbiens habitant des régions du corps (c'est-à-dire l'intestin, la peau, les poumons, etc.), les microbiomes urbains sont un ensemble de communautés microbiennes qui occupent divers réservoirs dans les paysages urbains, des profondeurs des égouts aux sommets des bâtiments. En tant que tel, il existe plusieurs réservoirs avec des rôles connus et émergents dans la santé et le fonctionnement des villes et de leurs habitants.

Sol

Le sol est l'une des substances les plus microbiennes et les plus diversifiées de la planète, et les écologistes microbiens découvrent les merveilles du microbiome du sol depuis des décennies. Les sols urbains (en particulier ceux des espaces verts, comme les parcs) contiennent une biodiversité considérable. En fait, Central Park à New York conserve un degré de diversité microbienne comparable à celui des paysages naturels du monde entier, y compris les sols tropicaux et désertiques. Comme dans les milieux naturels, les microbes du sol remplissent des fonctions biochimiques importantes pour l'écosystème urbain, notamment en facilitant le cycle des nutriments et le stockage du carbone.

Au-delà de ces fonctions, les microbes du sol urbain peuvent affecter la santé des habitants de la ville. Il est bien établi que les interactions avec les microbes environnementaux, y compris ceux du sol, sont nécessaires au bon développement et au bon fonctionnement du système immunitaire. Les sols urbains peuvent également héberger des pathogènes issus de la contamination par les eaux usées et d'autres déchets, ainsi que de nouveaux produits naturels dérivés de microbes ayant un potentiel thérapeutique. Des gènes microbiens censés coder un certain nombre de produits naturels thérapeutiquement pertinents, y compris l'agent anticancéreux épothilone et l'antibiotique érythromycine, ont été identifiés dans les sols des parcs de la ville de New York.

Air

L'air contient des populations microbiennes transitoires dont les compositions varient en fonction de l'utilisation des terres (par exemple, quelle partie du paysage est recouverte de végétation par rapport au béton). Les microbes qui occupent les surfaces des plantes peuvent être balayés dans l'atmosphère et aider à façonner la composition d’«aérobiome». En tant que telles, les communautés bactériennes planant au-dessus des parcs urbains sont distinctes et plus diversifiées sur le plan de la composition que celles au-dessus des parkings. De plus, le type de végétation dans les zones urbaines influence la diversité des aérobiomes urbains, avec une plus grande diversité microbienne observée dans les régions riches en arbres par rapport aux zones herbeuses.

Du point de vue de la santé, des études ont établi un lien entre les aérobiomes urbains et de moins bons résultats pour la santé par rapport aux zones rurales, notamment une prévalence accrue d'affections telles que l'asthme et les allergies. Cela peut être dû à l'abondance et à la diversité microbiennes accrues dans l'air rural par rapport aux zones urbaines, bien que seules quelques études aient évalué expérimentalement le lien entre les aérobiomes ruraux et urbains et la santé humaine. Ces études suggèrent que, par rapport aux espaces urbains, les aérobiomes ruraux orientent la réponse immunitaire vers une réponse T-régulatrice et de type Th1 (cellules T helper de type 1) plutôt qu'une réponse Th2 associée à l'allergie et l'asthme. Néanmoins, il existe un plus grand besoin d'explorations mécanistes sur les facteurs qui façonnent les communautés microbiennes aéroportées et leurs effets sur les citadins.

Eaux usées

Sous les villes animées se trouvent des réseaux de canalisations d'égouts; à travers ces tuyaux s'écoulent les déchets humains, les produits chimiques et les eaux de ruissellement. Les systèmes d'égouts contiennent des consortiums microbiens qui maintiennent des taxons de communautés sources (par exemple, des microbes dérivés d'excréments humains), mais diffèrent également de ces sources, suggérant une adaptation des microbes à l'environnement nutritionnellement et chimiquement distinct du système d'égouts. 

De plus, les biofilms bactériens le long de l'intérieur des tuyaux sont uniques du point de vue de la composition des populations transitoires dans les déchets qui s'écoulent, mettant l'accent sur la diversité de l'habitat au sein du système d'égout lui-même. Notamment, les eaux usées peuvent être utilisées pour surveiller la prévalence et la propagation des microbes pathogènes, y compris le SRAS-CoV-2, ainsi que des organismes résistants aux antibiotiques. Les microbes sont également bénéfiques pour la purification des déchets ; les usines de traitement des eaux usées s'enrichissent en micro-organismes qui digèrent les boues (c'est-à-dire les eaux usées filtrées pour éliminer le sable) pour les étapes ultérieures de purification de l'eau.


Bâtiments
Les villes ne sont pas appelées «jungles de béton» pour rien, les surfaces artificielles sont les fondements de la vie urbaine. L'intérieur des bâtiments héberge des assemblages de microbes largement dérivés de l'homme, comme ceux de la peau, ainsi que ceux introduits par l'air, le sol et l'eau. Les interactions avec ces microbes peuvent conduisent principalement à l'acquisition de microbes pathogènes et bénéfiques.

L'extérieur des bâtiments, qui communique avec l'air et d'autres réservoirs, héberge des communautés microbiennes qui influencent l'intégrité structurelle de la ville. Par exemple, les bactéries oxydant les sulfures déposées sur les surfaces des bâtiments peuvent produire des acides qui dégradent les métaux, tandis que certains champignons peuvent se transformer en pierre et produire des métabolites qui causent des dommages physiques et biochimiques. D'autre part, les microbes peuvent également protéger contre une telle dégradation et destruction. Par exemple, certains microbes non corrosifs produisent des antimicrobiens qui inhibent la croissance des espèces corrosives. Une meilleure compréhension des attributs structurels et fonctionnels des communautés habitant l'environnement ‘bâti’ peut favoriser l'application de méthodes microbiologiques pour préserver l'architecture de la ville, y compris les éléments précieux comme les monuments.

Bien que chacun des réservoirs ci-dessus soit caractérisé par son propre profil microbien, le microbiome urbain dans son ensemble est un ensemble de ceux associés à son sol, son atmosphère, son eau et ses surfaces. Les communautés microbiennes au sein des réservoirs se croisent pour façonner l'écosystème microbien à l'échelle de la ville. De plus, il existe des réservoirs au-delà de ceux discutés ici, tels que les animaux et les humains, qui contribuent aux assemblages microbiens des paysages urbains.

La composition des microbiomes urbains est spécifique à la ville

Il existe des variations considérables dans la composition des microbiomes urbains à travers le monde. Des facteurs tels que l'abondance d'espaces verts et l'exposition du sol, l'architecture urbaine et la composition des eaux usées varient d'une ville à l'autre. D'autres facteurs comme la géographie et le climat influencent également le type de microbes qui survivent dans les paysages urbains. Par conséquent, aucune ville n'a le même microbiome. Lorsque les scientifiques ont effectué des analyses du microbiome sur des échantillons prélevés sur diverses surfaces dans des immeubles de bureaux à Toronto, au Canada, Flagstaff, Arizona et San Diego, Californie, ils ont découvert que chacun présentait une structure de communauté bactérienne spécifique à la ville.

Plus récemment (et à plus grande échelle), le séquençage métagénomique d'échantillons prélevés dans des stations de transport en commun dans 60 villes du monde, de Denver à Tokyo, a révélé que chaque ville avait une empreinte microbienne unique. Il est important de noter que ces empreintes n'étaient pas des reflets directs des microbiomes humains ou du sol, illustrant que le microbiome urbain dans son ensemble est plus que la somme de ses parties. De plus, les chercheurs ont identifié 750 bactéries et plus de 10 900 virus dont les séquences ne correspondaient à aucune base de données de référence, soulignant qu'une grande partie de la vie microbienne habitant les espaces urbains, et leurs implications fonctionnelles en termes de structure de la ville et de santé des résidents, restent à explorer. Cette variation microbienne offre une excellente occasion de comprendre comment l'emplacement, la conception et les opérations de la ville influencent son microbiome, ce qui pourrait donner un aperçu de la façon dont les villes peuvent façonner leur microbiome pour un avantage fonctionnel maximal.

Vers une compréhension fonctionnelle des microbiomes urbains

Les progrès technologiques ont rendu de plus en plus évidents la complexité, le dynamisme et l'importance potentielle des microbiomes urbains, et de nombreuses questions restent sans réponse. Par exemple, l'importance relative des réservoirs microbiens spécifiques (par exemple, le sol, l'air, etc.) dans le paysage urbain varie-t-elle en fonction de la ville et du temps ? Comment les populations microbiennes au sein de ces réservoirs interagissent-elles et s'influencent-elles les unes les autres ? Une meilleure compréhension de ces interactions fournirait une vision plus nuancée des réseaux microbiens complexes qui définissent les microbiomes urbains dans leur ensemble.

De plus, une grande partie de ce que l'on sait sur les microbiomes urbains provient d'analyses d'acides nucléiques microbiens (principalement bactériens) dispersés dans les espaces urbains. Bien que cette approche donne un aperçu de la composition et des fonctions potentielles des communautés microbiennes, elle fait peu pour révéler les fonctions biologiques et écologiques réelles des microbes urbains et ce qu'elles signifient pour la santé humaine. Détecter les fragments d'ADN de pathogènes, par exemple, ne signifie pas nécessairement qu'ils sont largement répandus, ou même vivants. En effet, une analyse métagénomique du métro de New York a détecté Yersinia pestis et Bacillus anthracis (bactéries respectivement responsables de la peste et de la fièvre charbonneuse), bien que l'absence de cas signalés de peste ou de fièvre charbonneuse dans la ville suggère que ces pathogènes ne posent pas de problème de risque net pour la santé humaine. En fin de compte, obtenir des informations phénotypiques sur les communautés microbiennes urbaines, couplées à des enquêtes approfondies sur si et comment elles interagissent avec les humains et les infrastructures, permettrait de faire la lumière sur le rôle et l'utilisation potentielle de ces microbes dans la modulation de la santé de nos villes.

mercredi 28 juillet 2021

Les microplastiques comme cheval de Troie du monde marin

«Le plastique, cheval de Troie», source communiqué de l’Université de Portsmouth.

Une nouvelle étude a révélé que l'accumulation de plastique dans les aliments peut être sous-estimée. On craint également que ces microplastiques transportent des bactéries potentiellement dangereuses telles que E. coli, que l'on retrouve couramment dans les eaux côtières, en amont de la chaîne alimentaire.

Des chercheurs de l'Université de Portsmouth ont testé une théorie selon laquelle les microplastiques recouverts d'une couche de microbes (appelés biofilm) étaient plus susceptibles d'être ingérés par les huîtres que les microplastiques qui étaient propres. Bien que l'expérience ait été réalisée sur des huîtres dans des conditions de laboratoire, les scientifiques pensent que des résultats similaires pourraient être retrouvés chez d'autres espèces marines comestibles qui filtrent également l'eau de mer pour se nourrir.

Nous savons que les microplastiques peuvent être le mécanisme par lequel les bactéries se concentrent dans les eaux côtières et cela montre qu'elles sont plus facilement absorbées par les coquillages et peuvent être transférées aux humains ou à d'autres espèces marines, selon la Dr Jo Preston, maître de conférences en écologie et évolution marines à l'Université de Portsmouth.

Jusqu'à présent, les études visant à tester les impacts des microplastiques sur la vie marine ont généralement utilisé des microplastiques vierges propres. Cependant, cela n'est pas représentatif de ce qui arrive aux microplastiques dans le milieu marin. Les microbes colonisent facilement les microplastiques qui pénètrent dans l'océan. Dans cette étude, publiée dans Science of the Total Environment, les scientifiques ont comparé les taux d'absorption de microplastiques propres par rapport aux microplastiques avec un revêtement de biofilm par E. coli. Les résultats étaient inquiétants : les huîtres contenaient 10 fois plus de microplastiques lorsqu'elles étaient exposées aux billes recouvertes de biofilm. On émet l'hypothèse que ces microplastiques enrobés semblaient ressembler davantage à de la nourriture pour les huîtres, expliquant leur ingestion préférentielle par rapport aux microplastiques propres.

Les scientifiques disent que les implications pour la chaîne alimentaire sont préoccupantes. L'ingestion de microplastiques est non seulement mauvaise pour les huîtres, mais elle affecte également la santé humaine. Le plastique ne se décompose pas chez l'animal marin et est consommé lorsque nous le mangeons.

Cette étude nous donne un aperçu des dommages potentiels que les microplastiques peuvent avoir sur la chaîne alimentaire. Il est clair qu'une étude plus approfondie est nécessaire de toute urgence, selon le Professeur Steve Fletcher, directeur de l'initiative Revolution Plastics de l'Université

La Dr Joanne Preston de l'Université de Portsmouth, a dit, «Ce que nous avons découvert, c'est que les microplastiques sont vraiment le cheval de Troie du monde marin. Nous avons découvert que les plastiques propres avaient peu d'impact sur les taux de respiration et d'alimentation des huîtres, mais avaient un impact lorsque vous les nourrissiez du microplastique caché dans un biofilm. Les huîtres ont pris plus et cela a affecté leur santé. On ne sait pas exactement dans quelle mesure cela pourrait affecter la chaîne alimentaire, mais il est probable que les créatures ingèrent plus de plastique et potentiellement des organismes pathogènes, cela aura finalement un effet négatif sur la santé humaine. Nous savons que les microplastiques peuvent être le mécanisme par lequel les bactéries se concentrent dans les eaux côtières et cela montre qu'elles sont plus facilement absorbées par les coquillages et peuvent être transférées aux humains ou à d'autres espèces marines.»

La Dr Preston a dit: «Nous avons testé avec succès une hypothèse – cela ouvre la porte à davantage de recherches sur des études pertinentes sur le plan environnemental des impacts à long terme des microplastiques revêtus de biofilm sur un plus large éventail de vie marine. Nous devons également étudier de manière beaucoup plus détaillée le transfert des microbes dans la chaîne alimentaire via les plastiques

Le professeur Steve Fletcher, directeur de l'initiative Revolution Plastics de l'université, a dit, «Les résultats de cette recherche nous donnent un meilleur aperçu des dommages potentiels que les microplastiques ont sur la chaîne alimentaire. Cela montre comment nous pourrions largement sous-estimer l'effet que les microplastiques ont actuellement . Il est clair qu'une étude plus approfondie est nécessaire de toute urgence

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samedi 15 mai 2021

Une nouvelle méthode de screening pourrait conduire à un remplacement des pesticides chimiques par des micro-organismes

«Une nouvelle méthode de screening pourrait conduire à un remplacement des pesticides chimiques par des micro-organismes», source Université dunes Sciences de Tokyo.

Certains micro-organismes non-pathogènes peuvent stimuler les réponses immunitaires des plantes sans endommager les plantes, ce qui leur permet d'agir comme des vaccins végétaux, mais le screening des micro-organismes pour de telles propriétés a traditionnellement été long et coûteux.

Aujourd'hui, une équipe de scientifiques de l'Université des sciences de Tokyo a mis au point une méthode de screening basée sur des cellules végétales cultivées qui facilite ces tests. Cela peut conduire à des méthodes de protection des cultures basées sur des micro-organismes qui réduisent le besoin de pesticides chimiques.

Les plantes ont développé des mécanismes d'immunité uniques qu'elles peuvent activer lors de la détection de la présence d'un pathogène. Il est intéressant de noter que la présence de certains micro-organismes non-pathogènes peut également inciter une plante à activer ses mécanismes d'immunité systémique, et certaines études ont montré que le prétraitement des cultures agricoles avec de tels micro-organismes non-pathogènes «activant l'immunité» peut permettre aux cultures de mieux se préparer à lutter contre les infections dues à des micro-organismes pathogènes. En effet, cela signifie que les micro-organismes non-pathogènes activant l'immunité peuvent fonctionner comme des vaccins pour les plantes, fournissant un stimulus à faible risque pour le système immunitaire de la plante qui la prépare à faire face à de véritables menaces. Ce sont des découvertes passionnantes pour les spécialistes des cultures car elles suggèrent la possibilité d'utiliser un tel prétraitement comme une forme de lutte biologique contre les ravageurs qui réduirait le besoin de pesticides agricoles.

Cependant, avant que le prétraitement avec des micro-organismes non-pathogènes ne devienne une technologie agricole standard, les scientifiques ont besoin d'un moyen de screener les micro-organismes pour leur capacité à stimuler le système immunitaire des plantes sans nuire aux plantes. Il n'existe actuellement aucune méthode simple pour évaluer la capacité des micro-organismes à activer le système immunitaire des plantes. Les méthodes conventionnelles impliquent l'utilisation de plantes entières et de micro-organismes, ce qui rend inévitablement le screening conventionnel une affaire longue et coûteuse. Pour résoudre ce problème, les professeurs Toshiki Furuya et Kazuyuki Kuchitsu de l'Université des Sciences de Tokyo et leurs collègues ont décidé de développer une stratégie de screening impliquant des cellules végétales cultivées. Une description de leur méthode apparaît dans un article récemment publié dans Scientific Reports.

La première étape de cette stratégie de screening consiste à incuber le micro-organisme candidat avec des cellules BY-2, qui sont des cellules de plants de tabac connues pour leurs taux de croissance rapides et stables. L'étape suivante consiste à traiter les cellules BY-2 avec de la cryptogéine, une protéine sécrétée par des micro-organismes pathogènes de type champignon-like qui peuvent déclencher une réponse immunitaire des plants de tabac. Un élément clé de la réponse immunitaire induite par la cryptogéine est la production d'une classe de produits chimiques appelés espèces réactives de l'oxygène (EROs), et les scientifiques peuvent facilement mesurer la production d’EROs induite par la cryptogéine et l'utiliser comme métrique pour évaluer les effets des micro-organismes non-pathogènes. . Pour le dire simplement, un agent de prétraitement efficace augmentera les niveaux de production de EROs des cellules BY-2 (c'est-à-dire provoquera une activation plus forte du système immunitaire des cellules) en réponse à une exposition à la cryptogéine.

Pour tester la faisabilité de leur stratégie de screening, le Dr Furuya et ses collègues ont utilisé la stratégie sur 29 souches bactériennes isolées de l'intérieur d'une usine de moutarde épinard japonaise (Brassica rapa var. perviridis), et ils ont constaté que 8 souches stimulaient la production de cryptogéine induisant l’EROs. Ils ont ensuite testé ces 8 souches en les appliquant à l'extrémité des racines des semis du genre Arabidopsis, qui contient des espèces couramment utilisées comme organismes modèles dans les études de biologie végétale. Fait intéressant, 2 des 8 souches testées ont induit une résistance de la plante entière aux pathogènes bactériens.

Sur la base des résultats de la preuve du concept concernant ces deux souches bactériennes, le Dr Furuya note fièrement que la méthode de screening de son équipe «peut rationaliser l'acquisition de micro-organismes qui activent le système immunitaire des plantes». Lorsqu'on lui a demandé comment il envisage la méthode de screening affectant les pratiques agricoles, il explique qu'il s'attend à ce que le système de screening de son équipe «soit une technologie qui contribue à l'application pratique et à la diffusion d'alternatives microbiennes aux pesticides chimiques.»

Avec le temps, la nouvelle méthode de screening mise au point par le Dr Furuya et son équipe pourrait faciliter considérablement la création de méthodes agricoles plus vertes par les spécialistes des cultures qui reposent sur les mécanismes de défense que les plantes elles-mêmes ont évolués au cours de millions d'années.

samedi 8 mai 2021

Tirez la chasse d’eau des toilettes publiques, mais ne vous attardez pas alors que des gouttelettes aérosolisées sont présentes

«Tirez la chasse d’eau des toilettes publiques ? Ne vous attarder pas alors que des gouttelettes aérosolisées sont présentes», source Florida Atlantic University.

La chasse d'eau d'une toilette peut générer de grandes quantités d'aérosols contenant des microbes en fonction de la conception, de la pression de l'eau ou de la puissance de rinçage des toilettes. Une variété d'agents pathogènes se trouve généralement dans l'eau stagnante ainsi que dans l'urine, les matières fécales et les vomissures. Lorsqu'ils sont largement dispersés par aérosolisation, ces agents pathogènes peuvent provoquer des infections au virus d’Ebola et à norovirus, ce qui entraîne une violente intoxication alimentaire, ainsi que le COVID-19 causé par le SRAS-CoV-2.

Les gouttelettes respiratoires sont la source la plus importante de transmission du COVID-19, cependant, des voies alternatives peuvent exister étant donné la découverte d'un petit nombre de virus viables dans les échantillons d'urine et de selles. Les toilettes publiques sont particulièrement préoccupantes pour la transmission du COVID-19 car elles sont relativement confinées, subissent une forte circulation piétonnière et peuvent ne pas avoir une ventilation adéquate.

Une équipe de scientifiques du College of Engineering and Computer Science de la Florida Atlantic University (FAU) a de nouveau mis à l'épreuve la physique des fluides pour étudier les gouttelettes générées par la chasse d'eau des toilettes et d'un urinoir dans des toilettes publiques dans des conditions de ventilation normales. Pour mesurer les gouttelettes, ils ont utilisé un compteur de particules placé à différentes hauteurs des toilettes et de l'urinoir pour capturer la taille et le nombre de gouttelettes générées lors du rinçage.
Les résultats de l'étude, publiés dans la revue Physics of Fluids, démontrent comment des toilettes publiques pourraient servir de foyers pour la transmission de maladies aéroportées, surtout si elles ne disposent pas d'une ventilation adéquate ou si les toilettes n'ont pas d’abattant. La plupart des toilettes publiques aux États-Unis ne sont souvent pas équipées d’abattant du siège des toilettes et les urinoirs ne sont pas couverts.

Pour l'étude, les chercheurs ont obtenu des données à partir de trois scénarios différents: la chasse d'eau des toilettes; chasse d'eau couverte et la chasse d'urinoirs. Ils ont examiné les données pour déterminer l'augmentation de la concentration en aérosols, le comportement des gouttelettes de différentes tailles, la hauteur de la montée des gouttelettes et l'impact de l’abattant des toilettes. Les niveaux d'aérosols ambiants ont été mesurés avant et après la réalisation des expériences.

«Après environ trois heures d’essais impliquant plus de 100 lavages, nous avons constaté une augmentation substantielle des niveaux d'aérosols mesurés dans l'environnement ambiant, le nombre total de gouttelettes générées dans chaque essai de lavage allant jusqu'à des dizaines de milliers», a dit Siddhartha Verma, co-auteur et professeur au Département de génie océaniqueet mécanique de la FAU. «Les toilettes et l'urinoir ont généré de grandes quantités de gouttelettes de moins de 3 micromètres, posant un risque de transmission important si elles contiennent des micro-organismes infectieux. En raison de leur petite taille, ces gouttelettes peuvent rester en suspension pendant longtemps.»

Les gouttelettes ont été détectées à des hauteurs allant jusqu'à 1,50 m pendant 20 secondes ou plus après le début du lavage. Les chercheurs ont détecté un plus petit nombre de gouttelettes dans l'air lorsque les toilettes étaient lavées avec un abattant fermé, mais pas de beaucoup, ce qui suggère que des gouttelettes en aérosolsse sont échappées par de petits espaces entre l’abattant et le siège.

«L'accumulation significative de gouttelettes sous forme d’aérosols générées par le lavage au fil du temps suggère que le système de ventilation n'a pas été efficace pour les enlever de l'espace clos, même s'il n'y avait pas de manque perceptible de circulation d'air dans les toilettes», a dit Masoud Jahandar Lashaki, co-auteur et professeur au Department of Civil, Environmental and Geomatics Engineering de la FAU. «À long terme, ces aérosols pourraient augmenter avec les courants ascendants créés par le système de ventilation ou par les personnes se déplaçant dans les toilettes.»

Il y avait une augmentation de 69,5% des niveaux mesurés pour les particules de taille 0,3 à 0,5 micromètre, une augmentation de 209% pour les particules de taille 0,5 à 1 micromètre et une augmentation de 50% pour les particules de taille 1 à 3 micromètres. Outre les plus petits aérosols, les aérosols comparativement plus gros posent également un risque dans les zones mal ventilées, même s'ils subissent une décantation gravitationnelle plus forte. Ils subissent souvent une évaporation rapide dans l'environnement ambiant et les diminutions de taille et de masse qui en résultent, ou la formation éventuelle de noyaux de gouttelettes, peuvent permettre aux microbes de rester en suspension pendant plusieurs heures.

«L'étude suggère que l'incorporation d'une ventilation adéquate dans la conception et le fonctionnement des espaces publics aiderait à prévenir l'accumulation d'aérosols dans les zones à forte occupation telles que les toilettes publiques», a dit Manhar Dhanak, co-auteur, responsable du Department of Ocean and Mechanical Engineering de la FAU et professeur et directeur de SeaTech. «La bonne nouvelle est qu'il n'est peut-être pas toujours nécessaire de réviser l'ensemble du système, car la plupart des bâtiments sont conçus selon certains codes. Il peut s'agir simplement de rediriger le flux d'air en fonction de la disposition des toilettes.»


Au cours de l'échantillonnage de 300 secondes, les toilettes et les urinoirs ont été
lavés manuellement cinq fois à 30, 90, 150, 210 et 270 secondes, le dispositif de lavage étant maintenu enfoncé pendant cinq secondes consécutives. Les toilettes ont été nettoyées en profondeur et fermées 24 heures avant la réalisation des expériences, le système de ventilation fonctionnant normalement. La température et l'humidité relative dans les toilettes étaient respectivement de 21°C et 52%.
«Les gouttelettes sous forme d’aérosols jouent un rôle central dans la transmission de diverses maladies infectieuses, y compris le COVID-19, et cette dernière étude de notre équipe de scientifiques fournit des preuves supplémentaires pour soutenir le risque de transmission d'infection dans des espaces confinés et mal ventilés», a dit Stella Batalama, doyen du Collège d'ingénierie et d'informatique.