SF6028 - Élimination des agents pathogènes humains contaminant les graines destinées à la production de germes à l'aide d'un nouveau désinfectant

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Chercheur :

Dr Keith Warriner, Département des sciences de l'alimentation, Université de Guelph

Objectifs :

1. Évaluer l'efficacité du SDH à inactiver plusieurs modèles pathogènes (E. coli 0157; Salmonella et Listeria monocytogenes) inoculés à différents types de graines.

2. Déterminer le mode d'action du SDH et le risque d'émergence de sous-populations résistantes au SDH à partir des agents pathogènes humains traités.

3. Déterminer l'efficacité du SDH à décontaminer les graines naturellement contaminées et endommagées.

Avantages Escomptés:

Ces travaux fourniront à l'Ontario les fondements nécessaires à la mise en place du système de production de germes le plus sûr au monde et donneront un nouvel élan au marché domestique et aux exportations de ces produits nutritifs.

Sommaire des Résultats de Recherche :

Les graines germées (p. ex., les germes de soja et la luzerne) ont une valeur nutritionnelle élevée, en plus de renfermer des constituants aux propriétés anti-cholestérol et anti-cancérigènes. Bien qu'elles soient considérées comme des aliments santé, les graines germées ont été associées ces dix dernières années à plus de 33 épidémies majeures de maladies d'origine alimentaire surtout causées par Salmonella. Étant donné que la production de graines germées exige un environnement chaud et humide, la population d'agents pathogènes présents peut, le cas échéant, dépasser le million dans les 24 heures suivant le début du processus de germination. Se contenter de laver les germes avant de les consommer n'est pas une mesure suffisante puisque certains agents pathogènes, tels que Salmonella, sont capables de pénétrer dans le tissu interne du germe pendant son développement. C'est pourquoi la plupart des efforts déployés en vue d'améliorer la salubrité des germes sont axés sur la mise en œuvre de méthodes de décontamination des graines avant le processus de germination. Les agents pathogènes humains, s'ils se sont introduits dans les crevasses du tégument de la graine, peuvent ainsi échapper à la plupart des désinfectants puissants. Donc, même le traitement recommandé, une solution d'hypochlorite de calcium à 20 000 ppm (qui équivaut à un agent de blanchiment non dilué), est incapable d'inactiver tous les agents pathogènes humains à la surface des graines. D'autres traitements ont été expérimentés, mais aucun ne s'est révélé pleinement efficace.

Un nouveau désinfectant, le SDH (nom commercial : Germin-8-or), a été évalué comme agent de décontamination des graines. Le principal avantage du SDH tient au fait qu'il peut être ajouté à la solution de trempage des graines sans nuire à la germination ni au développement du germe (autrement dit, le SDH est phytocompatible). Lorsque la graine germe, les agents pathogènes inaccessibles sont donc exposés au SDH et inactivés sur-le-champ. Si l'hypochlorite de calcium était appliqué de cette manière, il tuerait non seulement les agents pathogènes, mais également la graine. Les agents oxydants puissants sont incapables de faire la distinction entre les diverses parties de la cellule et s'attaquent à plusieurs cibles (la membrane, les protéines, l'ADN). Le SDH est plus sélectif car l'inactivation des cellules bactériennes est principalement causée par la destruction des protéines membranaires. Les végétaux et les autres cellules eucaryotes sont mieux adaptés pour résister à l'action oxydante du SHD, comme en témoigne leur stabilité en présence du désinfectant.

Dans le cadre de ce projet, des graines ont été inoculées avec un mélange de cinq souches de Salmonella ou d'E. coli O157:H7(103-104 cfu/g) afin d'optimiser et de valider le traitement par le SDH. On a découvert qu'une solution de SDH à 200 ppm suffisait pour fournir une décontamination durable des haricots mungo, de la luzerne, du cresson, du trèfle et du soja. Des expériences ont également été réalisées avec des graines naturellement contaminées provenant de plantes inoculées avec des agents pathogènes humains. Là encore, le traitement par le SDH a permis de décontaminer efficacement les graines et de produire des germes exempts d'agents pathogènes.

Le SDH s'est révélé moins efficace à décontaminer les graines endommagées ou d'autres types de graines, comme le brocoli, les pois chiches, les oignons, les graines de sésame et les radis. Cette limite dans la capacité du SDH à décontaminer tous les types de graines serait due à la lenteur de la germination de certaines graines et (ou) à la présence d'agents/de systèmes séquestrants compromettant l'effet du désinfectant.

En conclusion, l'étude a montré que le SDH constituait une solution de rechange économique et efficace au traitement de décontamination des graines à base d'hypochlorite de calcium actuellement recommandé. Le traitement par le SDH a été soumis aux organismes de réglementation en vue de son approbation, et il fait l'objet d'une demande de brevet. Les essais commerciaux devraient débuter dans un avenir proche.