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# Biologie# Microbiologie

Comprendre les bactéries dans les légumes à feuilles et la sécurité alimentaire

Cette étude examine comment les bactéries affectent la sécurité des légumes à feuilles.

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Table des matières

Les légumes à feuilles comme la roquette et les épinards sont des choix populaires pour beaucoup de gens. Ils sont connus pour leurs nutriments, vitamines et autres composés bénéfiques. Au fil des ans, la demande pour ces légumes a beaucoup augmenté. Par exemple, la production d'épinards dans le monde a considérablement augmenté entre 2001 et 2021. Une des raisons de cette hausse, c'est l'utilisation de tunnels de culture, qui permettent aux agriculteurs de faire pousser ces légumes toute l'année, même en hiver ou dans des régions avec un météo difficile.

Cependant, avec la demande croissante, certains agriculteurs ont commencé à utiliser des méthodes de production moins chères et plus rapides. Ça a soulevé des inquiétudes sur la sécurité des légumes, surtout en ce qui concerne la contamination par des bactéries nuisibles comme L. Monocytogenes. Des études sur le comportement de L. monocytogenes sur les épinards et la roquette ont montré des résultats variés, probablement à cause des différentes pratiques agricoles et conditions environnementales.

La surface des plantes, appelée Phyllosphère, abrite divers microorganismes, y compris des bactéries, des champignons et des virus. La composition de cette communauté microbienne peut varier en fonction de différents facteurs, comme le type de plante, l'environnement et l'âge des feuilles. Même si la phyllosphère est diverse, de nombreuses espèces de plantes ont des communautés microbiennes similaires dominées par certains groupes de bactéries.

Les microorganismes dans la phyllosphère peuvent aider à protéger les plantes contre des pathogènes d'origine alimentaire comme L. monocytogenes. Par exemple, certaines bactéries peuvent inhiber la croissance de ces bactéries nuisibles quand elles poussent à leurs côtés. Pourtant, il y a encore un manque d'études axées sur la façon dont la phyllosphère influence spécifiquement L. monocytogenes.

Les bactéries lactiques (LAB) se trouvent souvent dans la phyllosphère et peuvent avoir un impact négatif sur L. monocytogenes grâce à leur capacité à rivaliser pour les ressources. Certaines LAB peuvent créer des acides qui abaissent le pH, rendant les conditions moins favorables pour L. monocytogenes. Une LAB spécifique, Lactiplantibacillus plantarum, a été trouvée dans la roquette et montre un potentiel pour inhiber L. monocytogenes. Cependant, toutes les bactéries ne sont pas utiles ; certaines peuvent en fait favoriser la croissance de L. monocytogenes en décomposant des protéines en acides aminés.

Le but principal de l'étude actuelle était d'examiner les bactéries présentes dans la phyllosphère des épinards, de la roquette et du chou frisé, en se concentrant sur comment différentes conditions de culture affectent la présence de certaines bactéries qui pourraient impacter la croissance de L. monocytogenes. Les chercheurs cherchaient à trouver des connections entre les types de bactéries et les niveaux de L. monocytogenes présents.

Matériel et Méthodes

Échantillons de Légumes

L'étude a utilisé des échantillons d'épinards, de roquette et de chou frisé cultivés dans des conditions spécifiques. Au total, 160 échantillons ont été collectés, incluant ceux provenant de champs ouverts et de tunnels de culture. Les chercheurs ont stocké les échantillons à des températures contrôlées pendant un certain nombre de jours avant de les analyser pour le contenu microbien, en se concentrant sur L. monocytogenes.

Mesure des Niveaux de Listeria Monocytogenes

Pour tester la présence de L. monocytogenes, chaque échantillon de légume a été inoculé avec cette bactérie. Les chercheurs ont mixé les échantillons avec un tampon et analysé les mélanges pour déterminer les niveaux de L. monocytogenes présents. Ils ont calculé le potentiel de croissance de la bactérie dans différents échantillons.

Extraction et Séquençage de l'ADN

Après l'analyse des échantillons, le matériel restant a été utilisé pour extraire l'ADN. Cet ADN a ensuite été envoyé pour séquençage afin d'obtenir des informations détaillées sur les Communautés bactériennes présentes dans les échantillons. Les chercheurs ont utilisé des logiciels spécialisés pour analyser les résultats et identifier différents groupes de bactéries.

Analyse des Données

Les chercheurs ont comparé les communautés bactériennes à travers différents groupes basés sur les conditions de culture, les espèces de plantes et le moment de la récolte. Ils ont estimé divers indicateurs de diversité pour comprendre comment différents facteurs affectent les populations bactériennes et leurs relations avec L. monocytogenes.

Résultats

Composition de la Communauté Bactérienne

L'analyse a révélé que les bactéries les plus abondantes dans les échantillons appartenaient à quelques groupes principaux. Il y avait des différences significatives dans les communautés bactériennes selon que les légumes étaient cultivés dans des tunnels de culture ou en plein champ. Il semble que les conditions de culture aient un impact plus fort sur la structure de la communauté bactérienne que l'espèce de plante elle-même.

Les chercheurs ont trouvé que parmi les bactéries les plus courantes, certaines avaient des corrélations positives avec L. monocytogenes, tandis que d'autres avaient des effets négatifs. Cela suggère que certaines bactéries pourraient soit promouvoir, soit inhiber la croissance de L. monocytogenes, selon les conditions de culture.

Effets Saisonniers

L'étude a aussi examiné comment la saison influençait les bactéries dans la phyllosphère. Les différentes saisons montraient des variations dans la diversité et l'abondance bactérienne. Par exemple, les épinards d'été et d'hiver produisaient des motifs bactériens différents, avec la récolte d'hiver montrant des caractéristiques distinctes par rapport à celle d'été.

Comparaison des Variétés de Plantes

Les chercheurs ont noté que différentes variétés d'épinards et de roquette avaient des communautés bactériennes diverses. Certaines variétés montraient un plus grand potentiel de croissance pour L. monocytogenes, tandis que d'autres aboutissaient à des niveaux plus faibles. Les connexions entre des variétés spécifiques de plantes et leurs bactéries de phyllosphère ont offert des pistes pour améliorer la sécurité des légumes.

Discussion

Le Rôle des Microorganismes

La présence de certaines bactéries dans la phyllosphère peut influencer de manière significative la croissance de pathogènes nuisibles comme L. monocytogenes. La diversité bactérienne est essentielle, car une diversité plus élevée correlate souvent avec des niveaux plus bas de L. monocytogenes. Cela suggère que maintenir un bon équilibre de microorganismes sur les légumes à feuilles pourrait aider à contrôler les pathogènes d'origine alimentaire.

Pratiques Agricoles

Les résultats de cette étude soulignent l'importance des pratiques agricoles sur la sécurité des légumes. Utiliser différentes méthodes de culture, comme les tunnels de culture ou les champs ouverts, peut impacter les communautés microbiennes présentes sur les légumes à feuilles, ce qui à son tour affecte le potentiel de croissance de bactéries nuisibles.

Importance de la Saison

Cette recherche met en avant le rôle des Changements saisonniers dans la formation des communautés bactériennes. Les conditions climatiques et les cycles de croissance saisonniers devraient être pris en compte lors de l'évaluation de la sécurité des légumes et du développement de stratégies pour réduire le risque de contamination.

Conclusion

En résumé, cette étude met en lumière les interactions complexes entre les légumes à feuilles, leurs communautés microbiennes, et des bactéries nuisibles comme L. monocytogenes. Les méthodes de culture et les facteurs environnementaux façonnent considérablement ces relations. En comprenant ces dynamiques, on peut améliorer les pratiques de sécurité alimentaire pour les légumes à feuilles, réduisant ainsi les risques liés aux maladies d'origine alimentaire. Des recherches futures devraient continuer à explorer ces relations pour développer des stratégies efficaces de gestion des populations de micro-organismes sur les légumes.

Source originale

Titre: Cultivation conditions of leafy vegetables determine phyllosphere bacterial community structures and ultimately affect growth of L. monocytogenes post-harvest

Résumé: Cultivation conditions including plant species, variety, cultivation method and seasonality are all at least co-factors of epiphytic growth of L. monocytogenes. Meanwhile, phyllosphere associated bacteria were found to influence colonisation of invading pathogens. Thus, the main objective of this study was to determine whether cultivation conditions are factors in the development of the bacterial phyllosphere community on leafy vegetables which consequently influences L. monocytogenes growth. Indeed, this study revealed that vegetable cultivation condition was a more influential determinant of phyllosphere development than plant species. Of the identified phyllosphere associated bacteria presence of Pseudomonadaceae had a positive correlation with L. monocytogenes populations on all tested produce. Yet, Pseudomonadaceae content appeared to be more important for L. monocytogenes growth on spinach F1 Trumpet. From day 7 to 9 of storage, Pseudomonadaceae increases on open field spinach F1 Trumpet were associated with L. monocytogenes largest increase (0.94 log10 cfu g-1), whereas Pseudomonadaceae content decreased for polytunnel spinach F1 Trumpet and the corresponding L. monocytogenes populations remained unchanged. Carnobacteriaceae were present on spinach F1 Trumpet from polytunnel but not on other spinach produce with higher associated L. monocytogenes growth. Pectobacteriaceae (genus Dickeya) increased for spinach F1 Trumpet polytunnel but decreased for other spinach produce with lower associated L. monocytogenes growth. Similarly, polytunnel rocket Esmee had an increasing relative abundance of Pectobacteriaceae whereas it remained constant for polytunnel rocket Buzz. Compared to summer spinach F1 Trumpet produce, winter produce had significantly greater Streptococcaceae content and was correlated with a decrease in L. monocytogenes growth. Finally, higher phyllosphere alpha diversity putatively limited L. monocytogenes growth. Ultimately, this study revealed that cultivation conditions determine bacterial phyllosphere community structure which consequently influences L. monocytogenes growth.

Auteurs: Achim Schmalenberger, P. Culliney

Dernière mise à jour: 2024-10-19 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.19.619193

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.19.619193.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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