Caractérisation, identification et étude de la thermorésistance de souches de Bacillus cereus isolées de semoule de couscous

Abstract

Bacillus cereus est une bactérie sporulée impliquée dans les toxi-infections alimentaires collectives (TIAC). En Algérie, cette bactérie n’est pas recherchée dans le couscous largement consommé en Algérie et troisième aliment incriminé dans les TIAC. Dans ce cadre, cette thèse vise à rechercher ce pathogène, caractériser sa thermorésistance, vérifier sa capacité à se développer dans le couscous pour la prévision du niveau de contamination. Une contamination moyenne de 20 ufc/g a été détectée dans les 3 marques de la semoule du couscous étudiées et qui sont commercialisées dans la région de Laghouat en Algérie. 10 souches ont été isolées et identifiées : 4 souches (LMBc2, LMBc5, LMBc7, LMBc11) appartiennent au groupe B. cereus, 5 à B. licheniformis et 1 (LMBc12) à B. subtilis. Les 4 souches de B. cereus sensus lato ont été affiliées au groupe IV après séquençage du gène panC. Les souches de Bacillus cereus et Bacillus subtilis ont montré une thermorésistance souche-dépendante dont la cinétique a été ajustée par le modèle de Weibull adapté par Mafart et al. (2002). Ces cinétiques ont montré une hétérogénéité de forme : linéaire (pour LMBc7), concave (pour LMBc5 et LMBc11) et convexe (pour LMBc2 et LMBc12). La durée de traitement nécessaire pour avoir quatre réductions décimales (t4D95°C) a été estimée à l’aide du modèle de Bigelow (1921). A 95°C qui est une température représentative de la cuisson du couscous, la souche LMBc2 semble être la plus résistante (t4D95°C=3,73h) et Bacillus subtilis LMBc12 est la moins résistante (t4D95°C =0,58h). Par ailleurs, la souche B. cereus LMBc7 était plus sensible au traitement thermique (zT=7,52°C) et la souche B. subtilis LMBc12 la plus résistante (avec zT=10,32°C). L’étude de la croissance de Bacillus cereus LMBc11 dans le couscous à 30°C a montré une phase de latence de 8h et un taux de croissance de 0.33 h-1. Compte tenu de ces résultats, la concentration maximale au moment de la consommation du couscous a été estimée pour le pire scenario (N0 = 20UFC/g, attente de 12heures à température ambiante). La concentration maximale atteinte (4log/g) est inferieure à celle indiquant le seuil de toxicité et qui est de 105 UFC/g. Nous pouvons dire alors qu’avec une contamination initiale de 20 UFC/g, le couscous ne constitue pas un risque majeur pour la santé publique quant à la présence de B. cereus après une attente de 12 heures. Mots clés : Bacillus cereus, thermorésistance, croissance bactérienne, évaluation d’exposition, semoule de couscous, TIAC, Abstract Bacillus cereus is a spore-forming bacterium involved in food-borne outbreak. In Algeria, this bacteria didn’t tested in any food especially couscous that is a most consumer’s food and a third food associated with food-borne outbreak. Wherefore, this thesis was to investigate this concern, to quantify its heat resistance, testing its ability to grow in the couscous and predict the contamination level at time of consumption. a contamination of 20 cfu/g was detected in 3 brands of couscous semolina marketed in the region of Laghouat, Algeria. 10 strains were isolated including 4 strains (LMBc2, LMBc5, LMBc7, LMBc11) of B. cereus, 5 of B. licheniformis and one (LMBc12) of B. subtilis (1). The four strains of B.cereus were assigned in group IV after sequencing of panC gene. The strains of B. cereus and Bacillus subtilis showed a variablility and strain dependent of heat resistance whose survival kinetics were adjusted by the Weibull model adapted by Mafart al. (2002). The survival kinetics of the strains studied showed heterogeneity of shape between log linear, concave and convex. Therefore, time of the fourth decimal reduction (t4D) using model Bigelow (1921). At 95°C that is the temperature of couscous heting, the strain LMBc2 seems resistant (t4D = 3.73h) and B. subtilis LMBc12 (t4D = 0.58h) most sensitive. Moreover, the strain of B. cereus LMBc7 (zT = 7.52 °C) was more sensitive to heat treatment and B.subtilis LMBc12 (zT = 10.32 °C) was more resistant. B. cereus has shown potential growth in the couscous at 30 °C with a lag phase of 8 and a rate of 0.33 h-1. Take account of these results, the maximum concentration at the time of consumption was estimated for the worst scenario (20 UFC/g, storage time 12h). The maximal concentration (4log/g) of B. cereus is lower than toxic level: 105 UFC/gram. The couscous doesn’t take a risk for public health at these conditions. Key words: Bacillus cereus, heat resistance, growth, exposure assessment, couscous semolina, outbreak foodborne pathogen. الملخص إلى بكتريا العصوية المتجرثمة. تتسبب هذه البكتريا في العديد من التسممات الغذائية. في الجزائر لا تخضع هذه البكتريا إلى ايةمراقبةمن B. cereus تنتمي طرف السلطات المعنية..خاصة في الكسكس. هذا الأخير يعتبر ثالث غذاء متسبب في التسممات الغذائية على المستوى الوطني مع العلم أ نه الأكثر إستهلاكا. في هذا السياق يهدف هذا العمل إلى إبراز أهمية البكتريا مستهدفا :أولا البحث عنها في الكسكس, ثا نيا قياس درجة مقاومتها للحرارة و قابليتها للتكاثر في الكسكس و أخيراً تقدير عددها عند إستهلاك الكسكس. تتواجد هذه البكتريا بمعدل 20 جرثومة في الغرام للعينات المدروسة المنحدرةمن ثلاثة علامات تجارية تسوق في ولاية الأغواط – الجزائر. من بين عشر الأربع .B. subtilis إلى (LMBc وعزلة واحدة ( 12 B. Licheniformis 5 إلى ، B. cereus 4 تنتمي إلى (LMBc2, 5, 7, سلالاتمتحصل عليها : ( 11 .panC صنفت في المجموعة الرابعة لنفس النوع وذلك بعد تحديد سلسلة الجين B. cereus سلالات المنتمية إلى Weibull تعلقها بالسلالة بحد ذاتها. تم تعديل المنحنيات بواسطةنموذج (B. subtilis و B. cereus) أظهرتنتائج درجةمقاومة الحرارة للسلالات المدروسة LMBc ومحدبة ( 2 (LMBc و 11 LMBc مقعرة ( 5 ،(LMBc وأظهرت هذه المنحنيات عدة أشكال : خطي ( 7 .Mafart et al. ( المعدلمن طرف ( 2002 في درجة حرارة طهي الكسكس ( 90 درجةمئوية)، يبدو . Bigelow ( إن الوقت اللازم لأربعة تخفيضات عشرية قدر باستخدامنموذج ( 1921 .(LMBc و 12 0.58 ساعة) من بين السلالات المدروسة. = t4D95°C) الأقلمقاومة LMBc 3.73 ساعة) من 12 =t4D95°C) أكثرمقاومة LMBc أن السلالة 2 10.32 درجةمئوية). =zT) 7.52 درجةمئوية)وسلالة الأكثرمقاومة =zT)) أكثر حساسية للحرارة B. LMBc علاوتا على ذلك، السلالة 7 . - 30° ) ،مرحلة بينية 8 ساعات وبسرعةنمو قدرها 0.33 سا 1 C) في الكسكس B. cereus LMBc كما أظهرت دراسة زرع 11 في وقت استهلاك الكسكس قدر لأسوأ سيناريو ( 20 جرثومة في الغرام و وقت ا نتظار 12 B. cereus ومنخلال هذه النتائج، الحد الأقصى لتركيز جرثومة 30° ). الحد الأقصى المقدر بلغ ( 104 جرثومة في الغرام ) أقلمن عتبة المسببة للتسمم 105 بمعدل 20 جرثومة في الغرام. يمكننا C ساعة في درجة حرارة الجو القول إذا أن تناول الكسكس لا يشكل أيخطر على الصحة العامة للمستهلك في ظل الشروط المدروسة. المقاومة لدرجة الحرارة، النمو البكتيري، سميد الكسكس، تقدير الخطر، التسممات الغذائية. ، Bacillus cereus : كلمات مفتاحية