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Ils sont responsables, régulièrement, de graves contaminations de produits finis et seraient l’origine de 40 % des toxi-infections alimentaires en France. Les biofilms sont la hantise des industriels de l’agroalimentaire, toujours à la recherche de la méthode optimale pour s’en débarrasser.
Qu’est-ce qu’un biofilm ?
Il s’agit d’une pellicule visqueuse constituée de micro-organismes (bactéries, champignons, algues…), qui adhère aux surfaces des équipements industriels dans l’agroalimentaire. Les biofilms colonisent toutes les surfaces industrielles, les canalisations, les filtres à membrane…Ils résistent à la plupart des méthodes classiques de nettoyage. Et ont tendance à se développer davantage dans l’eau ou dans les milieux aqueux. Mais d’autres facteurs entrent en ligne de compte dans la formation des biofilms. On peut notamment citer les propriétés nutritionnelles de la matrice des aliments produits, la présence de moisissures, le taux de pH, la température, etc.
Les biofilms sont par exemple une préoccupation majeure dans l’industrie de la transformation laitière. Plusieurs études ont en effet mis en évidence que certaines opérations, notamment dans les échangeurs à plaques, faits de matériaux divers, où l’on trouve des gradients de température importants, un écoulement des fluides, un encrassement des surfaces étanches et une concentration de bactéries, des biofilms pouvaient se former si les industriels ne se montraient pas particulièrement vigilants.
Quelles solutions contre les biofilms ?
Maintenir une hygiène irréprochable sur les lieux de production est la condition première pour éviter la formation de biofilms. Ainsi, le lavage et l’assainissement des surfaces et une bonne gestion des opérations peuvent permettre de contrôler le biofilm. L’utilisation de matériaux antimicrobiens et la modification des propriétés physico-chimiques des surfaces peuvent également jouer un rôle. Globalement, le choix des surfaces, des matériaux (mieux vaut favoriser l’acier inoxydable de grade alimentaire) et des équipements a une grande importance. Parallèlement, l’intérêt pour les solutions anti-microbiennes naturelles est de plus en plus grand. De produits à base d’enzymes, de phages, ou de molécules de plantes sont notamment étudiées.
Les composés dérivés de plantes
Ainsi, des composés dérivés des plantes, à base d’huiles essentielles par exemple, ont fait l’objet d’évaluation, afin de déterminer leur action sur les microbes et les biofilms. Selon certaines études, les extraits de plantes pourraient inhiber la formation de biofilms et réduire leur croissance sur les surfaces PVC.
L’utilisation de polysaccharides ou de nisine
Les polysaccharides peuvent également inhiber la formation de biofilm, en modifiant les propriétés physiques des deux surfaces abiotiques. La nisine, une protéine extracellulaire produite par certaines souches de Lactococcus lactis, peut aussi être employée comme agent antibiofilm. L’action de la nisine entraîne la formation de pores dans la membrane cellulaire des bactéries, ce qui conduit ensuite à la lyse cellulaire, c’est-à-dire sa défragmentation, et à la mort de ces bactéries. La nisine s’est également montrée efficace contre d’autres pathogènes. Notamment contre la Listeria.
L’inhibition du Quorum sensing
L’inhibition du Quorum sensing – phénomène permettant à une cellule de percevoir le nombre de bactéries, ou la densité cellulaire- est aussi une stratégie explorée. Les furanones halogénées, les rhamnolipides, ou les surfactines peuvent par exemple faire office d’inhibiteurs.
Les acides organiques
Autre approche étudiée pour venir à bout des biofilms : l’utilisation d’acides organiques. Ils ont des propriétés anti-microbiennes efficaces contre de nombreuses bactéries. Mais cet effet anti-microbien serait conditionné à de nombreux facteurs chimiques. Parmi lesquels, la composition de la chaîne latérale des cellules, l’hydrophobicité ( la capacité d’une surface à repousser l’eau) ou la longueur de la chaîne. Les effets sont également différents selon les acides utilisés.
Les détergents enzymatiques
Encore une autre alternative : l’utilisation des détergents enzymatiques. La société belge Realco a par exemple développé, en partenariat avec l’Inra de Lille, une solution de nettoyage particulièrement efficiente contre les biofilms. Elle s’est d’ailleurs montrée tout autant, voire davantage performante, que les traitements classiques à la soude pour lutter contre les biofilms dans les chaînes de transformation des industries alimentaires. L’usage de produits enzymatiques présente plusieurs intérêts. Ces derniers sont tout d’abord sans risque pour les matériels industriels. Ils entraînent moins de corrosion et demande donc moins de maintenance. Leur utilisation est aisée puisqu’ils s’utilisent comme des détergents alcalins ou alcalins chlorés, mais dans des conditions modérées de pH et de température. Les rejets liés au nettoyage peuvent être mieux maîtrisés. Des gains d’eau et de temps peuvent être réalisés si les produits sont utilisés pendant la phase de prélavage. Enfin le risque de brûlure chimique est moindre.