Potentiel du thymol pour lutter contre les biofilms de Salmonella sur des surfaces en contact avec les aliments, selon une étude

« Une étude révèle le potentiel du thymol pour lutter contre les biofilms de Salmonella sur les surfaces en contact avec les aliments », source Food Safety Magazine.

Ce qu'il faut retenir

• Bien que l'activité antimicrobienne et antibiofilm du thymol, un composé antimicrobien d'origine végétale, soit bien établie, peu d’études ont porté sur ses effets sur les biofilms de Salmonella Infantis.
• Des chercheurs de l'USDA-ARS et de l'Université de l'Arkansas (Fayetteville) ont étudié la capacité du thymol à inhiber et inactiver les biofilms de S. Infantis sur des surfaces en polystyrène et en acier inoxydable, ainsi que ses effets sur les gènes et les protéines impliqués dans la formation de ces biofilms.
• Le thymol a démontré des effets inhibiteurs vis-à-vis de S. Infantis à des concentrations sub-inhibitrices de 0,015 % et 0,03 %, entraînant des réductions allant jusqu'à 3,5 log UFC/mL selon la concentration et le moment du prélèvement.
• Sur les deux types de surfaces, un traitement au thymol à 0,5 % a réduit la présence de S. Infantis dans les biofilms matures à un niveau indétectable en dix minutes ou moins, aussi bien à 20°C qu'à 37°C ; même la concentration la plus faible testée sur des biofilms établis a permis d'obtenir des réductions significatives.
• Les chercheurs ont conclu que le thymol pourrait constituer un désinfectant naturel prometteur pour lutter contre les biofilms de S. Infantis sur les surfaces en plastique et en acier inoxydable dans les installations de transformation de la volaille et des aliments.
• Une nouvelle étude a démontré le potentiel du thymol, un composé antimicrobien d'origine végétale, pour inhiber et inactiver les biofilms de Salmonella Infantis sur des surfaces en polystyrène et en acier inoxydable, couramment présentes dans les environnements de transformation de la volaille et des aliments.

Publiée dans la revue Poultry Science, cette étude a examiné l'efficacité du thymol contre les biofilms de S. Infantis, ainsi que ses effets sur les gènes et les protéines impliqués dans la formation de ces biofilms. Ce pathogène associé à la volaille est connu pour persister dans les environnements de transformation, en partie grâce à sa capacité à former des biofilms résistants au nettoyage et à la désinfection. Bien que l'activité antimicrobienne et antibiofilm du thymol soit bien établie, peu d’études ont été menées sur ses effets spécifiques concernant les biofilms de S. Infantis.

Le thymol a inhibé et inactivé les biofilms de S. Infantis

Les chercheurs ont cultivé des biofilms de S. Infantis (souche isolée de viande de poulet hachée) sur des plaques en polystyrène et des coupons en acier inoxydable. La formation de biofilm a été évaluée à 20°C et à 37°C. Ils ont constaté une formation de biofilm plus importante à 20°C qu'à 37°C, bien que l'effet de la température n'ait été significatif que sur le polystyrène.

Pour étudier l'inhibition du biofilm, les chercheurs ont exposé S. Infantis à des concentrations de thymol sub-inhibitrices (0,015 % et 0,03 %). À 20 °C, une concentration de 0,03 % de thymol a réduit la charge de S. Infantis d'environ 3 à 3,5 log d'unités formant des colonies par millilitre (UFC/mL) sur le polystyrène. Sur l'acier inoxydable, des réductions d'environ 0,5 à 3,5 log UFC/mL ont été observées avec les deux concentrations de thymol, les résultats variant selon la concentration et la durée d'exposition.

Les chercheurs ont également testé des concentrations de thymol de 0,125 %, 0,25 % et 0,5 % sur des biofilms matures de S. Infantis âgés de 48 heures. L'augmentation de la concentration en thymol et de la durée d'exposition a généralement accru l'inactivation du biofilm.

Sur le polystyrène, le traitement au thymol à 0,5 % a réduit la population de S. Infantis à un niveau indétectable après cinq ou dix minutes, aux deux températures testées. Sur l'acier inoxydable, le thymol à 0,5 % a ramené la population de S. Infantis en dessous du seuil de détection après dix minutes, également aux deux températures. Dans l'ensemble, le traitement à la concentration la plus élevée a permis d'obtenir une réduction d'environ 5 à 7 log UFC/mL au sein des biofilms matures.

Même la concentration la plus faible testée sur des biofilms établis a montré une activité significative. Le traitement au thymol à 0,125 % a entraîné une réduction d'environ 4 à 5 log UFC/mL après une minute sur le polystyrène, et d'environ 2 à 3,5 log UFC/mL après cinq minutes sur l'acier inoxydable.

La microscopie à fluorescence a également révélé une augmentation des dommages causés aux membranes cellulaires bactériennes à mesure que la concentration en thymol augmentait.

Le thymol a influencé l'expression des gènes et des protéines liés au biofilm

Les chercheurs ont également étudié l'effet du thymol sur l'expression de gènes jouant un rôle clé dans la formation de biofilms par S. Infantis. Un traitement au thymol à 0,015 % a significativement diminué l'expression des gènes associés à la substance polymérique extracellulaire (la matrice structurale et protectrice qui entoure le biofilm), d'environ deux fois. Certains gènes de quorum sensing (qui facilitent la communication entre les bactéries au sein d'un biofilm) ont également été significativement sous-exprimés.

L'analyse protéomique a identifié 745 protéines chez S. Infantis. Les biofilms traités au thymol ont montré une diminution de l'expression des protéines impliquées dans la chimiotaxie et la motilité bactériennes. Les protéines impliquées dans la survie bactérienne, le maintien de la paroi cellulaire, la réparation cellulaire, le transport par pompes d'efflux et l'adaptation aux stress environnementaux ont été surexprimées, ce que les chercheurs ont associé aux réponses bactériennes au thymol.

Sur la base de ces résultats, les chercheurs ont conclu que le thymol pourrait servir de désinfectant naturel pour lutter contre les biofilms de S. Infantis sur les surfaces en plastique et en acier inoxydable dans les installations avicoles et de transformation alimentaire.

Toutefois, l'étude n'a pas évalué l'efficacité du thymol contre S. Infantis sur des carcasses de poulet ou d'autres produits alimentaires. Les chercheurs ont préconisé la réalisation d'études supplémentaires pour examiner ces applications, ainsi que les effets du thymol sur les biofilms mixtes de sérotypes de Salmonella prévalents dans les environnements avicoles.