{"id":50046,"date":"2021-05-28T10:54:05","date_gmt":"2021-05-28T08:54:05","guid":{"rendered":"https:\/\/www.proquimia.com\/biofilms-en-la-industria-alimentaria\/"},"modified":"2025-11-07T14:30:57","modified_gmt":"2025-11-07T13:30:57","slug":"biofilms-industrie-alimentaire","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.proquimia.com\/fr\/biofilms-industrie-alimentaire\/","title":{"rendered":"Les biofilms dans l’industrie alimentaire"},"content":{"rendered":"\r\n
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\r\n\r\n\"Les\r\n

Que sont les biofilms ?<\/strong><\/h2>\r\nLes biofilms sont des structures complexes form\u00e9es par des micro-organismes fermement attach\u00e9s \u00e0 une surface par une matrice extracellulaire<\/strong> (connue sous le nom d'EPS \u00ab\u00a0Extracellular Polymeric Substances\u00a0\u00bb), g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par les s\u00e9cr\u00e9tions de ces m\u00eames micro-organismes et compos\u00e9e principalement de polysaccharides, de prot\u00e9ines, de lipides et d'ADNe (ADN extracellulaire).\r\n\r\nLa cr\u00e9ation de la matrice EPS implique un co\u00fbt \u00e9nerg\u00e9tique tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9 pour les micro-organismes, qui est largement justifi\u00e9 par les avantages \u00e9volutifs conf\u00e9r\u00e9s par le syst\u00e8me, lui octroyant, entre autres, les propri\u00e9t\u00e9s suivantes [1]\u00a0:\r\n
    \r\n \t
  • R\u00e9sistance \u00e0 la dessiccation.<\/li>\r\n \t
  • R\u00e9sistance \u00e0 certains antibiotiques.<\/li>\r\n \t
  • R\u00e9sistance aux d\u00e9sinfectants, bas\u00e9e \u00e0 la fois sur la tensioactivit\u00e9 et le pouvoir oxydant.<\/li>\r\n \t
  • R\u00e9sistance \u00e0 la lumi\u00e8re UV.<\/li>\r\n \t
  • Disponibilit\u00e9 des nutriments.<\/li>\r\n \t
  • Transfert horizontal de mat\u00e9riel g\u00e9n\u00e9tique.<\/li>\r\n<\/ul>\r\nCette structure permet une prolif\u00e9ration rapide des micro-organismes en leur fournissant un environnement protecteur avec des conditions optimales d'humidit\u00e9 et de disponibilit\u00e9 des nutriments.\r\n\r\nLa majeure partie de la biomasse du biofilm est constitu\u00e9e par la matrice extracellulaire, dont le principal composant est l'eau (jusqu'\u00e0 97\u00a0%). La formation et le maintien de la communaut\u00e9 cellulaire d\u00e9pendent de la production d'EPS[2]. Les \u00e9l\u00e9ments qui composent l\u2019EPS pr\u00e9sentent des fonctionnalit\u00e9s diff\u00e9rentes\u00a0:\r\n
      \r\n \t
    • Les polysaccharides solubles lui conf\u00e8rent une consistance g\u00e9latineuse et jouent un r\u00f4le majeur dans la r\u00e9tention et la disponibilit\u00e9 de l'eau.<\/li>\r\n \t
    • Les polysaccharides plus gros et insolubles assurent la rigidit\u00e9 de la structure.<\/li>\r\n \t
    • Les prot\u00e9ines et les enzymes participent \u00e0 la digestion des macromol\u00e9cules et \u00e0 la disponibilit\u00e9 des nutriments.<\/li>\r\n<\/ul>\r\nBien qu'il soit possible de trouver des biofilms form\u00e9s par une seule esp\u00e8ce, les types de biofilms les plus fr\u00e9quents sont ceux form\u00e9s par plus d'une esp\u00e8ce bact\u00e9rienne et m\u00eame d'autres types de micro-organismes qui prolif\u00e8rent habituellement sur les surfaces.\r\n\r\nL\u2019architecture du biofilm est tr\u00e8s variable et d\u00e9pend principalement du type de surface o\u00f9 il prolif\u00e8re, du type de micro-organismes qui le composent, de sa viabilit\u00e9 ainsi que de la dur\u00e9e de vie et de l'\u00e9paisseur qu'il a atteint.\r\n\r\n \r\n\r\n\"L\u2019architecture\r\n\r\n\r\n\r\n
      \u00a9Flemming & Wingender<\/td>\r\n<\/tr>\r\n<\/tbody>\r\n<\/table>\r\n

      Principales componentes de la EPS [1]<\/sup><\/em><\/p>\r\n \r\n

      Processus de formation des biofilms<\/h2>\r\nLa formation de biofilms est un processus largement connu, bien qu'il fasse encore l'objet d'\u00e9tudes afin d'approfondir davantage les m\u00e9canismes sp\u00e9cifiques qui le composent. Le processus est initi\u00e9 lorsque les cellules planctoniques commencent \u00e0 adh\u00e9rer \u00e0 une surface (m\u00e9tal, plastique, ...) et s\u00e9cr\u00e8tent des substances visqueuses (EPS) qui renforcent l'adh\u00e9sion et la coh\u00e9sion, tout en favorisant la croissance et l'incorporation de nouveaux micro-organismes dans le syst\u00e8me.\r\n\r\nLe processus de formation des biofilms peut g\u00e9n\u00e9ralement \u00eatre divis\u00e9 en quatre \u00e9tapes\u00a0:\r\n
        \r\n \t
      1. Adh\u00e9sion<\/strong> - Lors de cette phase, les cellules planctoniques commencent \u00e0 adh\u00e9rer faiblement \u00e0 la surface. Le d\u00e9p\u00f4t par gravit\u00e9 et l'ancrage favoris\u00e9 par l\u2019architecture de la surface et la pr\u00e9sence de r\u00e9sidus sont les processus d'adh\u00e9sion les plus courants.<\/li>\r\n \t
      2. Colonisation<\/strong> - Les forces d'attraction \u00e9lectrostatique et les structures cellulaires telles que les flagelles, les fimbriae et les pili sont les types d'adh\u00e9sion les plus courants au d\u00e9but de cette phase. Cette premi\u00e8re adsorption est relativement facile \u00e0 inverser, les forces de Van der Waals et l'attraction \u00e9lectrostatique peuvent \u00eatre surmont\u00e9es par la r\u00e9pulsion naturelle caus\u00e9e par la charge n\u00e9gative de la membrane cellulaire en contact avec la surface (g\u00e9n\u00e9ralement charg\u00e9e n\u00e9gativement), et certaines des cellules colonisatrices peuvent \u00e0 nouveau se d\u00e9tacher du substrat. Apr\u00e8s un certain temps, en fonction de variables telles que la temp\u00e9rature, la disponibilit\u00e9 d'oxyg\u00e8ne et de nutriments et l'humidit\u00e9, l'adh\u00e9sion cellulaire se renforce\u00a0; les appendices extracellulaires confortent leur ancrage au substrat et la formation de la matrice extracellulaire cr\u00e9era une adh\u00e9sion irr\u00e9versible au substrat.<\/li>\r\n \t
      3. Maturation<\/strong> - Apr\u00e8s un temps initial de latence, les micro-organismes commencent \u00e0 se diviser, croissant vers la partie sup\u00e9rieure du biofilm dans des structures typiquement en forme de champignon. Les biofilms peuvent atteindre des niveaux de complexit\u00e9 \u00e9lev\u00e9s, cr\u00e9ant des syst\u00e8mes efficaces de distribution des nutriments et atteignant des niveaux de stratification qui permettent la croissance d\u2019esp\u00e8ces ana\u00e9robies dans des environnements riches en oxyg\u00e8ne gr\u00e2ce \u00e0 la protection d'une couche a\u00e9robie. Diff\u00e9rentes mol\u00e9cules formant des biofilms peuvent collaborer entre elles, en transf\u00e9rant du mat\u00e9riel g\u00e9n\u00e9tique, en synth\u00e9tisant des enzymes et des prot\u00e9ines sp\u00e9cifiques et en cr\u00e9ant des gradients qui favorisent leur croissance.<\/li>\r\n \t
      4. \u00a0Croissance et dispersion<\/strong> - Au cours de cette phase, les cellules sont lib\u00e9r\u00e9es dans l'environnement. Elles reprennent leur \u00e9tat planctonique et peuvent, si les conditions n\u00e9cessaires sont r\u00e9unies, donner naissance \u00e0 de nouvelles zones de formation de biofilms. La dur\u00e9e de cette phase, et du biofilm en g\u00e9n\u00e9ral, sera d\u00e9termin\u00e9e par la disponibilit\u00e9 des nutriments et le respect des conditions n\u00e9cessaires \u00e0 sa survie.<\/li>\r\n<\/ol>\r\n

        Facteurs favorisant le d\u00e9veloppement des biofilms<\/h2>\r\nLes principaux facteurs impliqu\u00e9s dans le d\u00e9veloppement d'un biofilm peuvent \u00eatre class\u00e9s comme suit\u00a0:\r\n
          \r\n \t
        • Micro-organismes<\/strong> - Le type et la diversit\u00e9 des mol\u00e9cules formant le biofilm, ainsi que les concentrations initiales et leur viabilit\u00e9, peuvent d\u00e9terminer la probabilit\u00e9 de r\u00e9ussite de la formation du biofilm et de son ancrage sur la surface.<\/li>\r\n \t
        • Caract\u00e9ristiques du substrat<\/strong> - Tout type de surface qui remplit les conditions n\u00e9cessaires d'humidit\u00e9 et de disponibilit\u00e9 des nutriments est susceptible d'\u00eatre une zone de formation de biofilms. Toutefois, les caract\u00e9ristiques inh\u00e9rentes \u00e0 leur composition et leur \u00e9tat d'entretien g\u00e9n\u00e9ral (rayures, usure, etc.) peuvent sensiblement influencer la facilit\u00e9 avec laquelle les micro-organismes pr\u00e9sents dans le milieu peuvent adh\u00e9rer et donc augmenter la possibilit\u00e9 de formation de biofilms. Par exemple, les surfaces en plastique telles que le t\u00e9flon, les bandes transporteuses, les tables de coupe ou les joints en polym\u00e8re pr\u00e9sentent un risque plus \u00e9lev\u00e9 que les surfaces m\u00e9talliques telles que les tables, les tr\u00e9mies, les lames ou les circuits. Il faut toutefois garder \u00e0 l'esprit qu'une surface a priori plus s\u00fbre de par sa composition, comme l'int\u00e9rieur d'un conduit en acier inoxydable, peut pr\u00e9senter un risque \u00e9lev\u00e9 si elle est en mauvais \u00e9tat ou s'il y a eu un d\u00e9p\u00f4t de salet\u00e9 qui peut servir de point d'ancrage aux bact\u00e9ries pr\u00e9sentes dans l'environnement.<\/li>\r\n \t
        • Conditions environnementales<\/strong> - Les micro-organismes doivent, au moins dans les premi\u00e8res phases de la formation du biofilm, b\u00e9n\u00e9ficier des conditions de temp\u00e9rature, d'humidit\u00e9 et de disponibilit\u00e9 des nutriments n\u00e9cessaires \u00e0 leur croissance. Ces conditions peuvent varier l\u00e9g\u00e8rement en fonction des mol\u00e9cules de formation, mais elles co\u00efncident g\u00e9n\u00e9ralement avec les conditions d'humidit\u00e9 et de disponibilit\u00e9 des nutriments que l'on retrouve dans la plupart des processus de l'industrie alimentaire.<\/li>\r\n<\/ul>\r\n

          Cons\u00e9quences de la formation de biofilms<\/h2>\r\nLes cons\u00e9quences de la formation de biofilms varient en fonction du syst\u00e8me ou du processus concern\u00e9 et peuvent entra\u00eener d'importants probl\u00e8mes de s\u00e9curit\u00e9 alimentaire et des co\u00fbts technologiques \u00e9lev\u00e9s.\r\n\r\nDans l'industrie alimentaire, les biofilms provoquent des alt\u00e9rations organoleptiques et une contamination microbiologique des produits transform\u00e9s, agissant comme un r\u00e9servoir parfait pour les micro-organismes pathog\u00e8nes tels que Listeria, Salmonella et Escherichia coli, entre autres. L'int\u00e9rieur des circuits, les conduites d'eau, les buses de dosage, les tables et les t\u00e9flons ne sont que quelques exemples de surfaces dans l'industrie alimentaire o\u00f9 l'on peut trouver des biofilms.\r\n\r\nLes biofilms peuvent se former rapidement dans les environnements industriels et peuvent \u00e9galement \u00eatre \u00e0 l'origine d'une s\u00e9rie d'autres probl\u00e8mes tels que la corrosion des \u00e9quipements et des installations, le colmatage des canalisations ou la r\u00e9duction des performances d'installations telles que les \u00e9changeurs de chaleur ou les syst\u00e8mes de filtration.\r\n\r\nLa matrice extracellulaire qui forme le biofilm agit comme un protecteur bact\u00e9rien et une barri\u00e8re de diffusion physique et chimique, qui entrave la p\u00e9n\u00e9tration des agents antimicrobiens, rendant impossible le bon fonctionnement des protocoles de nettoyage et de d\u00e9sinfection. En outre, les m\u00e9canismes de r\u00e9sistance des micro-organismes augmentent \u00e9galement, ceux-ci s'adaptant au nouvel environnement g\u00e9n\u00e9r\u00e9 par le biofilm.\r\n\r\nDe mauvaises conditions d'hygi\u00e8ne sur les surfaces alimentaires augmentent consid\u00e9rablement la probabilit\u00e9 de d\u00e9veloppement de biofilms, en raison des caract\u00e9ristiques de la biocouche form\u00e9e\u00a0:\r\n
            \r\n \t
          • Rapidit\u00e9 de formation des biofilms (quelques heures seulement dans des conditions favorables).<\/li>\r\n \t
          • Capacit\u00e9 de propagation et de recolonisation.<\/li>\r\n \t
          • R\u00e9sistance aux processus de nettoyage et de d\u00e9sinfection (les biofilms peuvent \u00eatre 10 \u00e0 100 fois plus r\u00e9sistants que les bact\u00e9ries en suspension).<\/li>\r\n \t
          • Croissance dans les zones difficiles d'acc\u00e8s (points critiques).<\/li>\r\n \t
          • Difficult\u00e9 d'\u00e9chantillonnage, de d\u00e9tection (taille microscopique) et de surveillance.<\/li>\r\n<\/ul>\r\nPar cons\u00e9quent, la pr\u00e9sence de biofilms sur les installations et les surfaces alimentaires augmente les risques de contamination microbiologique et peut \u00eatre \u00e0 l'origine d'alt\u00e9rations et de d\u00e9fauts de qualit\u00e9 des produits transform\u00e9s, voire d'\u00e9ventuelles \u00e9pid\u00e9mies de maladies d'origine alimentaire.\r\n

            Conclusions<\/h2>\r\nLa pr\u00e9sence de biofilms dans l'industrie alimentaire est une source de probl\u00e8mes majeurs de s\u00e9curit\u00e9 alimentaire, avec des co\u00fbts technologiques associ\u00e9s \u00e9lev\u00e9s.\r\n\r\nDe mauvaises conditions d'hygi\u00e8ne sur les surfaces alimentaires augmentent consid\u00e9rablement le potentiel de d\u00e9veloppement de biofilms, ce qui accro\u00eet le risque de contamination microbiologique des aliments transform\u00e9s.\r\n\r\nLa matrice extracellulaire qui forme le biofilm agit comme un protecteur bact\u00e9rien, entravant la p\u00e9n\u00e9tration des agents antimicrobiens et emp\u00eachant la bonne ex\u00e9cution des protocoles de nettoyage et de d\u00e9sinfection.\r\n\r\nLa pr\u00e9vention et l'\u00e9limination des biofilms dans l'industrie alimentaire doivent faire l'objet d'une approche multidisciplinaire large, incluant l'ing\u00e9nierie pour la conception des installations, la chimie pour les protocoles de nettoyage\/d\u00e9sinfection et la microbiologie pour le contr\u00f4le des processus. Gr\u00e2ce \u00e0 cette approche, il sera possible d'\u00e9viter leur pr\u00e9sence et de garantir une s\u00e9curit\u00e9 maximale des aliments transform\u00e9s.\r\n

            R\u00e9f\u00e9rences bibliographiques<\/h3>\r\n[1] The biofilm matrix. Hans-Curt Flemming & Jost Wingender. 2010. [Date de la consultation\u00a0: 11 mai 2020].\r\n\r\n[2] The biofilm matrix. An immobilized but dynamic microbial environment. Sutherland IW. 2001 [Date de consultation\u00a0: 14 mai 2020].\r\n\r\n<\/div>\r\n<\/div>\r\n\r\n\r\n<\/div>\r\n<\/div>\r\n<\/div>\r\n\r\n\r\n<\/div>\r\n<\/div>\r\n<\/div>\r\n\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

            Que sont les biofilms ? Les biofilms sont des structures complexes form\u00e9es par des micro-organismes fermement attach\u00e9s \u00e0 une surface par une matrice extracellulaire (connue sous le nom d’EPS \u00ab\u00a0Extracellular Polymeric Substances\u00a0\u00bb), g\u00e9n\u00e9r\u00e9e par les s\u00e9cr\u00e9tions de ces m\u00eames micro-organismes et compos\u00e9e principalement de polysaccharides, de prot\u00e9ines, de lipides et d’ADNe (ADN extracellulaire). 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