Caractérisation de spores de Bacillus cereus isolées d’équipements laitiers, capacité de formation de biofilm et résistance aux procédés de nettoyage et de désinfection

Abstract

العصوية الشمعية هي نوع من البكتيريا المكونة للبوغ المعروفة بمخاطرها على الصحة. هذه البكتيريا لديها القدرة على الانضمام وتشكيل الأغشية الحيوية على أسطح المعدات الغذائية. وأنشأت أيضا مقاومتها للبيئات الكيميائية و الحرارية الغير المناسبة )المنظفات، البسترة، التعقيم( و في هذه الأطروحة، اتخذنا في البداية عينات من مواقع مختلفة من خط إنتاج الحليب المبستر لمصنع الألبان من أجل عزل ابزواغ هزده البكتيريزا. 511 عينزة تزم عللهزا 521 منها اتضح انها تنتمى الى نوع العصوية الشمعية في المرحلة الثانية، التوصيف بواسطة التصاق الميكروبات إلى المذيبات وإمكانيات زيتا للابواغ تبين أن 55 سلالات مكونة للابواغ من أصل 51 كانز محبزة للمزا و 3 كانز كارهزة للما . وعلاوة على ذلك، تم العثور على شحنة سالبة للجراثيم في درجة الحموضة 7. ملاحظزة الابزواغ بواسزطة المجهزر الالكترون زى و حسزا طزو و عزدد اللوائزد مزع سزطح البزوغ وظهارة البوغ بواسطة الحبكة إعلامية Image J اظهروا ان التصاق الابواغ يتأثر بوجود وظهارة البزوغ ، وجزود وطزو اللوائزد. سزطح البزوغ و وظهزارة البزوغ تزثثر أيضزا علزى ظاهرة الالتصاق. في المرحلة الثالثة و الاخيرة أظهرت دراسة تأثير خمسة بروتوكولات التنظيف والتطهير على اثنين من الابواغ لهزده السزلالة ذات القزدرة علزى الالتصزاق علزى الفزولاذ المقزاوم للصزدأ )واحدة محبة والأخرى كارهة للما ( تأثير ملحوظ في درجات الحرارة والاتصا من الوق . زيادة التركيل في العنصر الكيماوي يسبب سوى تأثير طفيف. التغييززر فززى البروتوكززو 2 )بدايززة الشززطف فززى حززرارة معتدلززة تطبيزز هيدروكسززيد الصززوديوم بتركيززل 2% لمززدة 10 د °70/, م . الشززطف الوسززيط.اسززتخدام المنزززت التجاري 0,8% , 2% و 5% لمدة 5 10 و 15 / ,60 70 و °80 م . الشزطف النهزائى المزا فزى حزرارة معتدلزة ( هزو مطلزو : اسزتعما تراكيزل و درجزات الحزرارة منخفضزة مقارنزة بالبروتوكولات الاخرى والنتيجة هى نفسها . ى موضع اخر و حسب انخفاض النسب اللوغاريتمية تم ملاحظة ان مرحة التطهير ساهمة بتأثير طفيف في عملية التنظيف . الكلمات المفتاحية: العصوية الشمعية ، للا مائية و الشحنة الكهربائية، التنظيف والتطهير الحراري-الكيميائي. Résumé Bacillus cereus est une bactérie sporulée reconnue pour présenter un risque sanitaire. Cette bactérie a la capacité d’adhérer et de former des biofilms sur les surfaces des équipements agroalimentaires. Sa résistance aux environnements chimiques et thermiques défavorables (détergents, traitement de pasteurisation, stérilisation) est aussi établie. Dans le cadre de cette thèse, nous avons dans une première partie effectué des prélèvements à partir de différents sites d’une chaine de production de lait pasteurisé d’une usine laitière afin d’en isoler des spores de Bacillus cereus. 155 isolats ont été obtenus parmi lesquels, 126 se sont révélés appartenant au groupe Bacillus cereus. Dans une deuxième partie, la caractérisation par la méthode MATS et par la mesure du potentiel zéta des spores de Bacillus cereus a montré que sur 14 spores testées, 11spores se sont révélées hydrophiles et 3 hydrophobes. Par ailleurs, les spores ont été trouvées chargées négativement à pH 7. L’observation des spores au microscope électronique à transmission et la détermination du nombre et de la longueur des appendices ainsi que la surface de la spore et de l’éxosporium par le logiciel Image J montrent que l’adhésion des spores est affectée par la présence d’un exosporium, par la présence et par la longueur des appendices. La surface de la spore et de l’exosporium influent également sur l’adhésion des spores étudiées. Dans la troisième et dernière partie, l’étude de l’effet de cinq protocoles de nettoyage et désinfection sur deux spores de Bacillus cereus adhérées à l’acier inoxydable (une spore hydrophobe et l’autre hydrophile) a montré l’influence marquée de la température et du temps de contact. L’augmentation de la concentration de l’agent chimique n’entraine qu’un léger effet. Une variante du protocole 2 (Pré-rinçage à température ambiante. Application de NaOH à 2% 10min/70°C, Rinçage intermédiaire. Application produit commercial : 0,8%, 2% et 5% / 5,10 et 15 min / 60, 70 et 80°C. Rinçage final : eau à température ambiante) est recommandée: en utilisant des concentrations et des températures faibles par rapport aux autres protocoles, l’action est la même. Par ailleurs et d’après les valeurs des réductions logarithmiques, il a été observé que l’étape de désinfection n’a pas augmenté de façon significative l’effet du nettoyage. Mots clés : Bacillus cereus, hydrophobicité et charge electrique nettoyage et désinfection thermochimique. Abstract: Bacillus cereus is a spore-forming bacterium known to present a health risk. This bacterium has the ability to adhere and form biofilms on the surfaces of food equipment. Its resistance to unfavorable chemical and thermal environments (detergents, pasteurization and sterilization) is also established. As part of this thesis, we have in the first part taken samples from different sites of pasteurized milk production line of a dairy plant in order to isolate Bacillus cereus spores. 155 isolates were obtained among them, 126 were found to belong to the Bacillus cereus group. In a second part, the characterization by the MATS method and by measuring the zeta potential of the Bacillus cereus spores showed that 14 spores tested, 11spores proved hydrophilic and 3 hydrophobic. Furthermore, the spores were found negatively charged at pH 7. The observation of spores by transmission electron microscopy and the determination of the number and length of appendages as well as the surface of spore and exosporium by Image J software show that the adhesion of the spores is affected by the presence of a exosporium, by the presence and by the length of the appendages. The surface of the spore and exosporium also influence the adhesion of spores studied. In the third part, the study of the effect of five cleaning and disinfection protocols on two Bacillus cereus spores adhered to stainless steel (hydrophobic and the other hydrophilic spore) showed the strong influence of the temperature and time of contact. Increasing the concentration of the chemical agent causes only a slight effect. A protocol 2 (Pre-rinsing: at room temperature NaOH. Application: 2% 10 min / 70 ° C, intermediate rinsing .Application commercial product: 0.8%, 2% and 5% / 5,10 and 15 min / 60, 70 and 80 ° C. Final rinsing: water at room temperature) is recommended. Using low concentrations and low temperatures compared to other protocols, the effect on adhered spores is the same. Furthermore and according to the log reduction values, it has been observed that the disinfection step did not increase significantly the effect of cleaning. Keywords: Bacillus cereus, hydrophobicity and electrical charge, thermo-chemical cleaning and disinfection