MICROBIOLOGIE ALIMENTAIRE Dr BENDIMERAD NAHIDA Université de Tlemcen (Algérie) CHAPITRE 1 Microorganismes intervenant dans la contamination ou l’altération des produits alimentaires ASPERGILLUS Caractères généraux *Les Aspergillus sont des champignons filamenteux, de type moisissure, dont la colonie se présente sous forme duveteuse. Le thalle hyalin présente un mycélium cloisonné portant de nombreux conidiophores dressés. *Les Aspergillus se développent sur la matière organique en décomposition (Aspergillus flavus ), dans le sol, les denrées alimentaires, les céréales, dans les plantes, les fruits, la poussière, l'air. L’espèce Aspergillus niger peut contaminer fruits et légumes, fourrage, produits laitiers, et semences de maïs . *les Aspergillus n'attaquent pas les plantes pendant leur pleine croissance. Pour la plupart, ce sont des saprophytes -il y a plus de 185 espèces, dont une vingtaine sont pathogènes pour l’homme, les animaux et les plantes comme Aspergillus fumigatus, et Aspergillus niger -Les mycoses provoquées par Aspergillus sont appelées des aspergilloses. Certaines espèces peuvent aussi produire des mycotoxines comme les aflatoxines par Aspergillus flavus et Aspergillus niger qui provoquent une aspergillose du conduit auditif. Les symptômes d'une aspergillose sont assez variés :Douleurs thoraciques, difficultés respiratoires ,troubles de la vision, sang dans les crachats Role Les Aspergillus sont très utilisés dans l'industrie agro-alimentaire et de biotechnologie, notamment pour la fermentation, la production d'enzymes, la production d'acides organiques par Aspergillus niger, et la production d' antibiotiques par Aspergillus flavus Milieux de culture: PDA. OGA . Extrait de Mmalt Pseudomonas Caractères généraux -Bacilles à Gram négatif, --apparaissent la plupart du temps isolés ou en diplobacilles -Droits et très mobiles par ciliature polaire (monotriche ou lophotriche) -Asporulés - Colonies souvent pigmentées. -Peu exigeantes, cultivant à 30 °C ; -oxydase + ; -Aérobies stricts -Dégradant le glucose par respiration aérobie -Attaquent les sucres par voie oxydative et non fermentative --Indole Ce genre comprend plus d'une centaine d'espèces ubiquitaires dont l'espèce-type est Pseudomonas aeruginosa, généralement appelée Bacille pyocyanique. Habitat Ces bactéries, largement répandues dans l'environnement, vivent dans le sol et l'eau. Elles se retrouvent sur les plantes, dans les denrées alimentaires entraînant parfois leur altération organoleptique. . Elles constituent, pour la plupart, une flore commensale, avec principalement Pseudomonas aeruginosa. Dans les habitations humaines, elles se retrouvent dans les siphons d'évier et les réservoirs d'eaux de pluie qui, lorsqu'elles sont utilisées pour l'arrosage des plantes, peuvent provoquer des maladies sur les plantes en particulier les fleurs (pour les espèces phytopathogènes) Chez l'Homme, l'espèce Pseudomonas aeruginosa (appelé aussi bacille pyocyanique) intervient fréquemment comme pathogène opportuniste. Elles se rencontrent chez l'homme ou l'animal, au niveau des fosses nasales, Elle se retrouve en flore de transit, sur la peau et les muqueuses et cause des surinfections de plaies ou brûlures. Chez des individus immunodéprimés(immunité faible) elle peut être la cause de diverses infections cutanées et viscérales voire de septicémie. Elle comporte un risque particulièrement élevé d'infections nosocomiales (contractées par l'intermédiaire de soins en milieu hospitalier), notamment avec des souches résistantes à certains antibiotiques courants. Milieux de cultures -Milieu de King A et milieu de King B -Gélose ordinaire Bien qu’elles ont une température optimale de croissance située entre 30 et 35 °C (mésophile), elles sont capables aussi de se développer à des températures entre 4 et 42 °C en ralentissant leur métabolisme SALMONELLA Caractères généraux - Les salmonelles (Salmonella) appartenant à la famille des entérobactéries. Elles mesurent 0,7 à 1,5 μm de diamètre, pour 2 à 5 μm de longueur avec un flagelle. -Bacilles à Gram négatifs -Mobiles pour la plupart (ciliature péritriche) mais certaines sont immobiles, -Aéro-anaérobies facultatifs -Oxydase -Nitrate réductase + -Fermentative du glucose, lactose -, -H2S + (ou -), uréase -Lysine décarboxylase + -Utilisant la voie des acides mixtes, indole-Responsables de gastro-entérites, toxi-infections alimentaires et des fièvres typhoïde et paratyphoïde (S. Typhi et S. Paratyphi). -Elles provoquent chez l'espèce humaine des maladies telles que la fièvre typhoïde, la fièvre paratyphoïde et la salmonellose, une des principales causes de toxi-infection alimentaire collective (TIAC). Habitat Les salmonelles peuvent survivre plusieurs semaines en milieu sec et plusieurs mois dans l'eau. Elles se retrouvent donc fréquemment dans les milieux aquatiques pollués, la contamination par les excréments d'animaux porteurs étant très importante. Les vertébrés aquatiques, notamment les oiseaux (Anatidés) et les reptiles (Chéloniens) sont d'importants vecteurs de salmonelles. Les volailles, les bovins et les ovins étant des animaux fréquemment contaminants, les salmonelles peuvent se retrouver dans les aliments, notamment les viandes, le lait ou un œuf. Dans ce dernier cas, cela peut se produire si la coquille est fêlée ou si l'œuf a été lavé, le lavage cassant la barrière protectrice située autour de l’œuf (barrière bouchant les pores de la coquille) et permettant aux salmonelles d'entrer dans l’œuf. Milieux de culture Milieu d’enrichissement: Bouillon au sélinite Milieu de culture: SS Escherichia coli CARACTERES GENERAUX également appelée colibacille et abrégée en E. coli. Découverte en 1885 par Theodor Escherich, dans des selles de chèvres, c'est un coliforme fécal généralement commensal. -Escherichia coli est un bacille à gram négatif -de la famille des Enterobacteriaceae. -Sa taille varie en fonction des conditions de croissance (entre 0,5 à 3 µm), pesant de 0,5 à 5 les bactéries en croissance rapide -C’est un hôte commun du microbiote intestinal (anciennement appelé microflore commensale intestinale) de l’Homme et des animaux homéothermes. -Escherichia coli constitue tout au long de la vie de l’hôte, l’espèce bactérienne dominante de la flore aérobie facultative intestinale. elle compose environ 80 % de notre flore intestinale aérobie -Sa taille varie en fonction des conditions de croissance (entre 0,5 à 3 µm). -Certaines souches d’E. coli donnent des pathologies très diverses (y compris extra-intestinales), tant chez l’Homme que chez l’animal ; diarrhées, gastro-entérites, infections urinaires, méningites, septicémies(infection bactérienne) Critères d'identification d'E. coli -ne possédant pas de désaminase, -Elle fermente le glucose par la voie des acides mixtes (rouge de méthyle +, VP -) -Après fermentation , elle produit le CO2 -Production d'indole à partir du tryptophane. -Ne produit pas d' H2S. -Citrate – -Uréase -Indole + Milieux de cultures -Les colonies apparaissent vert métallique sur gélose EMB (Eosin Methylene Blue Agar) -Et rose sur milieu MacConkey Staphylocoque Caractères généraux -Coagulase positive pour Staphylococcus aureus -négatif pour les autres. -Les staphylocoques sont des coques gram positifs arrondis, de 0,7 à 1 µm de diamètre (les S. blancs sont souvent un peu plus volumineux que les S. dorés), -immobiles, -dépourvus de spores et de capsules. -apparaissent le plus souvent en amas dits en grappes de raisin ou isolées ou en paires = diplocoques -Ils sont catalase positifs et oxydase négatifs -aérobies - anaérobies facultatifs - fermentant le glucose sans gaz. Parmi la quarantaine d’espèces de staphylocoques existants, le staphylocoque doré (Staphylococcus aureus) est le plus souvent rencontré dans les pathologies infectieuses. Ce staphylocoque responsable de nombreuses infections humaines et animales peut causer des infections graves. Habitat Ils sont capables de vivre : -en saprophytes (dans l'environnement extérieur). -en commensaux sur les épithéliums de l'homme et des animaux. L'Homme est le réservoir de plusieurs espèces de staphylocoques : au niveau des fosses nasales et de la gorge, il est également présent (en plus faibles quantités) dans le tube digestif et au niveau du périnée. Comme les staphylocoques résistent bien à la dessiccation, la transmission peut être non seulement directe (surtout mains du personnel soignant dans les hôpitaux), mais aussi indirecte par les objets et poussières. Milieux de Culture -Les staphylocoques poussent sur Bouillon BHIB ( ou bouillon coeur-cerveau) - sur gélose Chapman ou Baird Parker( + jaune d’œuf et telluride de potasiumes), les colonies sont rondes, lisses, blanches (S. blancs ou S. Albus) ou dorées(chapman) (S. dorés ou S. Aureus), opaques, atteignant 2 à 3 mm de diamètre YERSINIA Caractères généraux -Les Yersinia sont des bacilles Gram négatifs, immobiles, dépourvus de spores et de capsules. -Ils se présentent isolés, en diplobacilles et en chainette. -l'espèce présente des colonies de petites tailles (moins de 1mm de diamètre) régulières, lisses et brillantes, transparentes ou translucides. Yersinia est un genre de bactérie de la famille des Enterobacteriaceae. Le genre comporte une dizaine d'espèces dont certaines sont pathogènes pour l'Homme Ex:Yersinia pestis est l'agent de la peste. Les autres Yersinia provoquent des maladies plus bénignes L'espèce Yersinia pestis Donne la peste, une maladie meurtrières, qui est aujourd'hui en régression : elle a disparu d'Europe depuis 1920 mais des foyers stables persistent toujours en Asie, Afrique et Amérique. Sans antibiothérapie, la peste évolue inéluctablement vers la mort de son porteur. L'espèce Yersinia enterocolitica. Elle est responsable d'infections intestinales qui se rencontrent à tout âge et dans toutes les conditions physiques mais qui prédominent chez les jeunes enfants. Les infections intestinales se caractérisent par des selles abondantes, souvent sanglantes, associées à une fébricule et douleurs abdominales. La contamination est presque exclusivement d'origine alimentaire. HABITAT -Ce sont des bactéries de l'environnement, présentes dans l'eau, les sols et les végétaux. Elles se retrouvent également sur les animaux malades ou porteurs sains mais également chez l'homme. Ce genre comporte plusieurs espèces responsables de yersinioses parmi lesquelles Yersinia pestis, Yersinia pseudotuberculosis et Yersinia enterocolitica. Milieux de cultures *Milieux non sélectifs : Gélose ordinaire : Gélose BCP *Milieux sélectifs : Gélose Mac ConKey, Gélose Hektoen, Gélose Yersinia CIN Critères d’identification Le genre Yersinia se caractérise par un ensemble de caractères négatifs : *Absence de fermentation de lactose, absence de gaz lors de la fermentation du glucose. *Absence d'utilisation du citrate comme seule source de carbone sur milieu citrate-Simmons *Absence de désaminase (sauf Yesinia massiliensis), de lysine-décarboxylase et de production de H2S *En revanche il y a fermentation constante du mannitol avec un test ONPG positif. *Certaines espèces se caractérisent par une uréase très active comme Yersinia entérocolitica et Yersinia pseudotuberculosis et d'autres par l'absence de cette enzyme comme Yersinia pestis. -Elles possèdent une température optimale de croissance entre 28 et 30°C, leur culture est ralentie à 37°C et est presque stoppée par une température comprise entre 4 et 10°C sans pour autant annuler les risques de toxi-infections alimentaires à partir de denrées réfrigérées. CAMPYLOBACTER Caractères généraux -Campylobacter est un genre de bactéries Gram négatif, microaérophiles, oxydase positive, non sporulantes provoquant des intoxications alimentaires. Elles sont présentes dans l'intestin de nombreux animaux Ils sont considérés comme source de zoonose dans les élevages, et comme étant la principale cause bactérienne de gastro-entérites humaine dans le monde, avec une incidence croissante dans les pays développés, qui pourrait notamment être due à la concentration du bétail -Exigeantes, ces bactéries peuvent se présenter sous forme de bacilles légèrement incurvés voire spiralés (cultures jeunes) ou coccobacillaires (cultures âgées). Ils sont cultivés sur gélose Columbia au sang en microaérophilie. -Le genre Campylobacter contient 17 espèces dont les principales sont C. jejuni, C. coli responsables d'entérites et C. fetus responsable de septicémies chez l'immunodéprimé. Habitat Se sont des bactéries commensales du tube digestif de nombreux oiseaux et mammifères (poulets, mouettes..., humains, bovins, ovins, porcins, chats, chiens, mammifères marins, hamsters). Les oiseaux, le poulet en particulier, peuvent être considéré comme réservoirs naturels de Campylobacter jejuni. Cette bactérie vit au niveau du cloaque des oiseaux où elle est présente à de fortes concentrations. Cette colonisation n'a aucune conséquence pathologique pour les oiseaux. La transmission est réalisé après consommation d’aliments contaminés, non ou insuffisamment cuits (poulet surtout, porc, lait, etc...) ou d’eau. La transmission peut aussi être directe, interhumaine ou par contact avec des animaux infectés. Aussi l’ingestion de fruits et légumes non lavés sont des facteurs de risque Milieux de culture -Enrichissement des Campylobacter sur des milieux nutritifs : Preston ou Park et Sanders -Dans un second temps, isolement sur milieux gélosés sélectifs type Skirrow ou Karmali, incubés 48 heures en microaérophilie, à 25 °C, 37 °C ou 42 °C selon les espèces. -Identification à l'aide des caractères biochimiques :catalase, oxydase, hydrolyse de l'hippurate, résistance à l'acide nalidixique, résistance à la céfalotine LISTERIA Caractères généraux -Listeria monocytogenes est une bactérie à Gram-positif -Il s’agit d’un bacille de petite taille, trapus, 1 à 2 µm sur 0,5 µm, colorés régulièrement - non sporulé, ubiquitaire (sol, végétaux, eau), -mobile à 20 °C et 30°C (ciliation péritriche),aéro-anaérobie facultatif, transparentes –-catalase +,ne produit pas de sulfure d’hydrogène, se développe à 4 °C et même jusqu’à −2 °C, --Pousse en présence de nalidixine. Sur gélose au sang : petite zone d’hémolyse bêta Habitat dans des mammifères, domestiquées ou non, les oiseaux et certaines espèces de poissons et de coquillages. -On peut isoler L. monocytogenes du sol, et d’autres sources de notre environnement. L. monocytogenes est plutôt résistante et elle est psychrotrophe. Le problème posé par Listeria monocytogenes dans les aliments réfrigérés est sa capacité à se développer à des températures avoisinant 0 °C -La bactérie peut être hébergée dans le tube digestif de certains mammifères, y compris celui de l’homme, qui peuvent être porteurs sains de la bactérie. -Elle ne peut pas se développer dans les aliments congelés, mais si la contamination a lieu avant la surgélation, l’organisme peut y survivre et recommencer à se développer lors de la décongélation. -les fromages au lait cru sont souvent accusés d'être des produits dangereux. Des mesures d'élevage et de conservation ont été peu à peu mises en œuvre, avec de nombreux contrôles . Facteurs de transmission Le milieu extérieur : sol, eau, végétaux (ensilage). Les produits d’origine animale : lait, œufs, produits dérivés comme les fromages au lait pasteurisés ou stérilisés, viandes hachées, charcuteries, poissons, plats froids… Les porteurs sains, chroniques et les malades. Les matières virulentes représentées essentiellement par le placenta, les urines, matières fécales et le liquide cérébro-spinal. Les porteurs chroniques ou convalescents (par exemple, les femmes ayant présenté un avortement listérien) excrètent encore la bactérie pendant plusieurs semaines. De nombreux arthropodes (comme les tiques et les mouches), qui sont porteurs de Listeria et pourraient ainsi jouer le rôle de vecteur. Listeria monocytogenes peut exister à l’état naturel dans l’aliment mais, le plus souvent, elle y est apportée par des contacts avec des produits contaminés ou avec des surfaces de manutention, de préparation ou par les instruments et machines servant à la préparation. Dans l’agro-alimentaire (industrie et artisanat confondu), des précautions sont prises pour éliminer Listeria monocytogenes des surfaces et machines utilisées ; l'instauration systématique du protocole HACCP vise notamment à limiter les risques de contamination. Selon certaines études, 1 à 10 % des humains seraient porteurs sains de L. monocytogenes dans leur intestin. C’est la seule espèce du genre Listeria pathogène pour l’homme, provoquant la listériose CHAPITRE 2 Facteurs influançant la croissance des microorganismes CHAPITRE 3 Flore technologique intervenant dans la transformation des produits alimentaires BACTERIES LACTIQUES Les bactéries lactiques sont des cellules -procaryotes -hétérotrophes -chimio-organotrophes. -Gram+ -immobiles, - asporulées -catalase-peroxydase, -microaerophiles Elles ont des exigences nutritionnelles complexes pour: - les acides aminés, -les peptides - les vitamines -les sels - les acides gras - les glucides fermentescibles (Dellaglio et al., 1994). les bactéries homolactiques strictes produisent uniquement de l’acide lactique, alors que les bactéries hétérolactiques peuvent produire de l’acide acétique, de l’éthanol et du CO2 en plus de l’acide lactique. Treizes genres bactériens : Enterococcus , Lactobacillus , Lactococcus , Leuconostoc , Pediococcus , Streptococcus , Tetragenococcus , Vagococcus , Bifidobacterium, Aerococcus , Allococcus , Carnobacterium, Oenococcus Les bactéries lactiques sont utilisées pour la fermentation d’un grand nombre de produits d’origine animale ou végétale les genres , Lactobacillus , Lactococcus, Leuconostoc , Streptococcus et Bifidobacterium sont employés dans la fermentation lactique des produits laitiers (Champagne, 1998). Le rôle principal des bactéries lactiques est -la production d’acide lactique qui influence * la texture * le goût , soit directement dans les produits obtenu, soit indirectement en agissant sur les activités enzymatiques pendant l’affinage. *la qualité microbiologique du fromage. *facilite la coagulation des protéines par la présure ainsi que la synérèse. L’abaissement du pH limite aussi la croissance des bactéries indésirables (Gilliland, 1985a). -Production des composés aromatisants qui contribuent au goût des produits frais comme Lactococcus lactis ssp. lactis biovar. diacetylactis -Production de CO2 responsable d’ouvertures dans le fromage. -Production des exopolysaccharides comme le dextrane qui influencent sur *l’aspect *la texture des produits fermentés -Production du peroxyde d’hydrogène -Production des bactériocines inhibant la croissance de bactéries indésirables. -Bactéries lactiques *Lactococcus lactis *Lactococcus cremoris *Propionobacterium *Lactobacillus bulgaricus, *Streptococcus thermophilus *Bifidobacterium *Carnobactérium *Leuconostoc *Lactobacilles( autres espèces) Dans le fromage Dans le yaourt Viandes et produits carnés Autres aliments fermentés
