Pathogènes

Bioprotection, où en est-on ?

C’est surtout sur le front de la Listeria monocytogenes que les recherches sont le plus avancées, avec des propositions concrètes pour les fabricants.

C

omment faire barrière aux pathogènes dans les produits laitiers ? Les fromagers disposent de longue date de leviers technologiques, tels que le traitement thermique, l’acidification forte et rapide du milieu, la teneur en sel, l’activité de l’eau… La bioprotection s’appuie, elle, sur l’effet barrière de micro-organismes capables de contrarier ou inhiber l’action de microorganismes indésirables. Si de nombreuses solutions probantes sont déjà disponibles sur le marché contre des indésirables altérant la qualité et la durée de vie des produits (moisissures, levures, butyriques…), la lutte contre les pathogènes donne des résultats plus limités, sans que la promesse n’aille jusqu’à s’engager sur une totale éradication des intrus.

« Depuis cinq ans, la mobilisation sur le sujet s’est intensifiée », remarque Christophe Chassard, directeur de l’Unité mixte de recherche sur le fromage de l’Inrae d’Aurillac, qui collabore avec plusieurs fournisseurs de ferments. Ces derniers ne disposent pas tous, en effet, de laboratoires habilités à manipuler des pathogènes et, notamment, de capacités expérimentales pour produire des fromages modèles contaminés avec des pathogènes et réaliser des challenge tests.

Depuis cinq ans, la mobilisation des chercheurs sur le sujet s’est intensifiée

Deux grandes stratégies cohabitent : celles reposant sur l’identification de souches spécifiques pouvant produire des « bactériocines », capables de cibler un type de microbe en particulier, et celles s’appuyant sur l’occupation du terrain et la compétition microbienne, mettant en œuvre des consortiums complexes de micro-organismes.

La piste des bactériocines

Chez IFF, on privilégie ainsi la stratégie par bactériocines contre Listeria : « selon notre expertise reposant depuis plusieurs décennies sur nos capabilités internes à évaluer les contaminants pathogènes, explique Julien Plault, chef de produit bioprotection, c’est l’approche la plus efficace et la plus adaptée car les bactéries sensibles seront maîtrisées par la bactériocine, alors que l’exclusion compétitive empêche uniquement leur croissance. Les contaminants ne sont pas éliminés mais toujours présents dans l’aliment. » « Si l’on parle d’activité contre Listeria, ce sont des bactériocines qui constituent la meilleure stratégie, répond à son tour Adrian Roberto Gauna, de Sacco Systems. Pour les autres pathogènes, nous travaillons davantage sur un mix d’occupation de l’espace, de compétition pour les nutriments et de production de molécules à activité antimicrobienne, par exemple, des acides organiques et composés de nature protéique. »

La diversité peut augmenter la probabilité d’avoir des souches intéressantes

Le laboratoire Inrae d’Aurillac, sous la houlette du prédécesseur de Christophe Chassard, Marie-Christine Monteil, s’était positionné sur le sujet des consortiums microbiens dès les années 2000. Cette dernière avait contribué à mettre au point des associations anti-Listeria* pour la croûte de pâtes pressées non cuites… mais sans qu’aucun acteur industriel ne s’en empare pour les transformer en offre commerciale.

Compétition microbienne

De manière générale, estime Christophe Chassard, « ce ne sont pas la diversité en soi et le nombre qui font la protection, c’est la présence de certaines espèces et souches spécifiques. Mais la diversité peut augmenter la probabilité d’avoir des souches intéressantes. Des laits crus dont la charge microbienne est très riche peuvent ainsi générer une compétition microbienne, c’est un phénomène écologique assez classique. »

C’est la voie privilégiée par Standa. « Notre spécialité, c’est de proposer des écosystèmes microbiens, ayant des effets anti-pathogènes potentiels, explique Riwanon Lemée, sa directrice. Nous ne travaillons pas sur un et un seul microorganisme mais sur des systèmes susceptibles de produire des acides organiques, des cétones (la Listeria n’en tolère pas certaines)… Nous travaillons aussi sur la compétition face aux nutriments. Nous proposons des cocktails de cinq souches minimum et jusqu’à une vingtaine, il faut que cela reste économiquement viable. »

Quelles sont les catégories de microorganismes les plus aptes à jouer le rôle de bactériocines ? « Certaines espèces de bactéries gram-négatives et gram-positives sont connues pour produire des bactériocines de façon naturelle, tandis que les levures et les moisissures ne sont généralement pas des producteurs de bactériocines connus, répond Julien Plault. Un groupe très intéressant de bactéries pour les applications alimentaires sont les bactéries lactiques, car de nombreuses espèces sont utilisées comme ferments dans les produits laitiers. En particulier, les lactocoques, les lactobacilles et les pédiocoques peuvent être utilisés comme souches bio-protectrices. »

Dans le lait, mais pas seulement

L

a bioprotection pourrait voir son champ d’action s’élargir à l’avenir : « Elle peut être mise en œuvre dans les champs, sur les litières, dans les pédiluves des ateliers, suggère Christophe Chassard, ce sont des axes de recherche qui nous intéressent, qui relèvent de stratégies plus globales de biocontrôle. » Chr. Hansen propose ainsi des solutions ciblant les contaminants indésirables dès l’élevage : SiloSolve® FC est destiné aux ensilages et « aide à maintenir leur stabilité et fraîcheur en empêchant le développement de levures et de moisissures ainsi qu’en réduisant la croissance d’E. coli, explique Tina Hornbæk, responsable bioprotection, tandis qu’ Enterococcus faecium M-74 (Lactiferm®bo) est une solution probiotique pouvant être intégrée à l’alimentation des veaux : « le nombre de bactéries potentiellement dangereuses telles que Salmonella Heidelberg et Escherichia coli diminue après une étape d’incubation. » ◼

Solutions anti-Listeria

C’est sur le terrain de la Listeria monocytogenes (Lm) que l’offre de bioprotection est la plus consistante. Toute dernière initiative en date, celle de Lallemand Specialty Cultures qui sort, en ce mois de juin, Lalcult® Protect LC1 (pour « Listeria Control 1 »). « Nous avons développé cette solution en partenariat avec l’université de Lorraine, avec l’appui technique de l’Inrae d’Aurillac, explique Julien Gadbin-Dherbécourt, expert en microbiologie et technologies fromagères au sein de l’entreprise. A la suite de campagnes de prélèvements sur fromages et laits crus, l’Université de Lorraine a isolé et caractérisé deux souches de Carnobacterium, un genre de bactéries lactiques hétérofermentaires dont elle a breveté l’application. Nous en avons retenu une, dont l’efficacité contre Lm est sans commune mesure avec tout ce que nous connaissions jusqu’à présent, et nous avons obtenu une licence exclusive sur le brevet, assure-t-il. Cette souche a l’intérêt de se développer dans les mêmes conditions de pH et de température que Lm, de ne pas inhiber les bactéries lactiques, de ne pas produire de gaz, de bien résister dans une saumure saturée, et surtout sans impact significatif sur les propriétés organoleptiques du fromage », ajoute-t-il.

« Le dernier challenge test a porté sur un modèle de camembert artisanal dans lequel le lait pasteurisé était ensemencé à forte dose (50 UFC/ml) par un cocktail de 5 souches de Lm. En fin de maturation froide, le témoin sans Lalcult® Protect LC1 montrait déjà une croissance significative de Lm, là où l’essai montrait une totale absence de croissance. Cette tendance s’est amplifiée pour le témoin avec près de 100 000 UFC/g de Lm à mi-affinage et jusqu’à 300 000 UFC/g à la DLUO. La concentration de Lm dans l’essai s’est toujours maintenue significativement en dessous de 100 UFC/g. Si des Lm ont persisté durant tout le cycle de vie du fromage, cela s’explique par la forte dose d’ensemencement en Lm, dont le but était de mettre pleinement en lumière les capacités bioprotectrices du produit, et donc non représentative des concentrations habituellement rencontrées en fromagerie. » Lallemand destine cette souche à un large spectre d’applications : pâtes fraîches, pâtes molles, bleus, PPNC…

Aucune solution de bioprotection n’a encore abouti contre les Stecs

De son côté, Chr. Hansen propose contre la Listeria la culture FreshQ® Cheese +LI pour les types cottage cheese, à inoculer dans le lait. Chez Sacco, les armes anti-Listeria s’appellent CNBAL, LP AL, CLPC, MON4P01 et MOL 4P03, selon les technologies visées. IFF propose la culture de protection Holdbac® Listeria.

Les avancées concernant d’autres pathogènes sont plus limitées pour l’instant. « Nous travaillons sur les staphylocoques et les salmonelles, confie-t-on ainsi chez Lallemand, c’est dans les tuyaux. » Du côté des Stecs (E.coli producteurs de shigatoxines), aucune solution satisfaisante n’a encore abouti sur le marché. ◼

(*) Ces consortiums associaient des Lactobacillus plantarum, Leuconostoc pseudomesenderoides, Leuconostoc citreum et Macrococcus caseolyticus.

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