CO₂ et pH modulent l'influence de l'O₂ sur la croissance de Listeria monocytogenes en conditions de réfrigération

Introduction

Listeria monocytogenes, agent pathogène notable dans l'industrie agroalimentaire, présente une capacité certaine à se développer à basse température, posant ainsi d'importants défis pour la sécurité alimentaire lors du stockage réfrigéré. Les paramètres atmosphériques, tels que la concentration en dioxyde de carbone (CO₂), la disponibilité en oxygène (O₂) et le pH des matrices alimentaires, influencent considérablement la croissance de L. monocytogenes. Cette synthèse analyse comment les niveaux de CO₂ et le pH interagissent pour moduler l'effet de l'O₂ sur la prolifération de cette bactérie à des températures de réfrigération.

Méthodologie Expérimentale

Les chercheurs ont mené des essais de croissance de différentes souches de Listeria monocytogenes dans des milieux liquides, en contrôlant rigoureusement le pH (aux valeurs cibles de 7, 6 et 5,5), la température (4°C), la concentration de CO₂ (atmosphère normale ou enrichie à 50%) et la disponibilité en O₂ (présence ou absence selon atmosphères modifiées). Ces conditions visent à refléter celles rencontrées dans les aliments emballés sous atmosphère modifiée ou stockés en froid industriel.

Résultats Principaux

Influence Isolée de l'Oxygène

L'oxygène seul s'est avéré avoir un impact variable selon le pH du milieu. À pH neutre (pH 7), la croissance de Listeria monocytogenes n'est guère inhibée par la présence ou l'absence d'O₂. En revanche, à mesure que le pH diminue, la sensibilité des bactéries à l'O₂ s'accroît, suggérant une synergie entre acidité et oxygénation dans la limitation de leur développement.

Effet du CO₂

L'ajout de 50% de CO₂ dans l'atmosphère ralentit significativement la croissance de Listeria à tous les pH testés, et ce ralentissement est plus prononcé aux pH faibles. Cet effet inhibiteur du CO₂ est accentué lorsque le pH est de 5,5 comparativement à des valeurs plus élevées, ce qui concorde avec les observations selon lesquelles l'acidification potentialise l'activité antimicrobienne du CO₂.

Interactions entre O₂, CO₂ et pH

L'influence de la teneur en O₂ sur la croissance bactérienne dépend étroitement de la combinaison de CO₂ et de pH:

• À pH 7: La présence simultanée de CO₂ et d'O₂ ralentit la croissance, mais leurs effets sont additionnels plutôt que synergiques.
• À pH 6: L'effet inhibiteur du CO₂ est renforcé lorsque l'atmosphère est également riche en O₂, révélant une interaction significative.
• À pH 5,5: Aux conditions extrêmes (pH acide, 50% CO₂, présence d'O₂), la croissance de Listeria monocytogenes est fortement limitée, voire totalement inhibée selon les souches.

En somme, l'acidification du milieu et l'enrichissement en CO₂ exercent un effet barrière, que la présence d'oxygène accentue particulièrement aux pH faibles.

Variabilité inter-souches

Une hétérogénéité d'adaptation entre souches a été mise en évidence. Certaines souches conservent une meilleure aptitude à croître sous atmosphères hostiles, notamment à faible pH et forte concentration en CO₂. Cette variabilité doit être prise en compte lors des évaluations de risque et du choix de stratégies de conservation.

Applications Pratiques et Implications pour l'Industrie Alimentaire

Les résultats suggèrent que l'emballage sous atmosphère modifiée, associant un taux élevé de CO₂ et une légère acidification, peut constituer une méthode efficace pour minimiser le risque lié à L. monocytogenes dans les aliments réfrigérés. Cependant, l'efficacité de cette barrière doit être évaluée en tenant compte de la diversité des souches et du contexte alimentaire précis. Les concepteurs de procédés de conservation devraient intégrer les paramètres de pH, CO₂ et O₂ dans la sélection des conditions optimales d'emballage pour garantir la sécurité microbiologique tout en préservant la qualité sensorielle des produits.

Perspectives de Recherche

D'autres investigations, combinant des matrices alimentaires réelles et une diversité de souches, sont recommandées pour raffiner la compréhension des interactions entre paramètres atmosphériques et maîtrise de Listeria. Une attention accrue doit également être portée sur la capacité d'adaptation de L. monocytogenes en présence de stress multifacteurs à basse température.

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Source : https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168160526000073?dgcid=rss_sd_all