LA MICROBIOLOGIE PREDICTIVE

UNIVERSITE DE JIJEL

Faculté des sciences exacte et sciences de la nature et de la vieDépartement de la biologie moléculaire et cellulaire

Année universitaire : 2011 – 2O12

Realisé Par: B. MERABET R. YAKOUBI

PLAN DE L’EXPOSE

1- Introduction

2- Définition

3- Le principe de la microbiologie prédictive

4- La démarche utilisée

5- Facteurs étudiés et classification des modèles

6- Les applications des différents modèles

7- Conclusion

1- INTRODUCTION:

La qualité hygiénique et microbiologique d’un produit fini constitue l’une des préoccupations majeure de la microbiologie alimentaire.

Cependant ; des accidents récents dans le secteur des industries alimentaires notamment celle de la contamination des aliments par des matières toxiques telle que : la dioxine, les polychlorobiphényles (PBCs) ou par des microorganismes comme Bacillus cereus, ont fait l’objet d’interrogation sur l’efficacité des procédés utilisés dans le contrôle des chaines de production.

Enfin ; il existe de nombreux outils qui permettent l’évaluation des risques de contamination des produits alimentaires par des microorganismes comme la microbiologie prédictive ou prévisionnelle. Qu’est-ce que c’est donc la microbiologie prédictive ?et qu’elle est son utilitée ?

2- DEFINITION:

La microbiologie prédictive peut être définie comme l’utilisation des expressions mathématiques pour décrire le comportement des microorganismes dans un produit alimentaire.

3- Principe de la microbiologie prédictive:

Essayer de relier directement l’équation de la courbe à l’intensité des facteurs.

Exprimer les différents paramètres en fonction de leurs facteurs déterminants.

Exprimer directement le temps nécessaire pour la multiplication par un facteur déterminé.

Définir le microorganisme à étudier selon la nature de l’aliment

Réalisation de plusieurs cultures du microorganisme choisi dans un milieu

proche de l’aliment

La validation des modèles

Calcule expérimentale des valeurs des paramètres du modèle

Utilisation des modèles pour prévoir le développement de microorganisme

4-La démarche utilisée:

5-FACTEURS ETUDIES ET CLASSIFICATION DES MODELES :

5.1-FACTEURS ETUDIES :

Facteurs étudiés

Abiotique:

Température - taux d’oxygène – structure de l’aliment – acides organiques…etc

Biotique:

compétition entre différentes espèces microbiennes- production d’inhibiteur spécifique – altération du milieu…. etc

Remarque :

le temps de latence est un paramètre très difficile à estimer car il présente une très grand variabilité et dépend essentiellement du stade physiologique des bactéries mise en culture et de la taille de l’inoculum. (Fig.1)

Fig.1 : croissance de Listeria monocytogenes après deux précultures

5.2- LES DEFFRENTS MODELES :

a- Les modèles primaires :

Permettent d’estimer les paramètres caractéristiques (le temps de latence, le taux de croissance, la densité maximale …..) des cinétiques de croissance .

Ils décrivent l’évaluation des microorganismes en fonction du temps dans un environnement déterminé.

Parmi, les principaux modèles primaires utilisés en microbiologie alimentaire on site :

- Le modèle exponentiel avec prise de la phase de latence . (Modèle de Zamora et Zaritsky)

- Le modèle délai de rupture.

- Le modèle de Baranyi et Roberts qui propose une fonction d’accélération. (Fig.2)

Fig.2: Le modèle de Baranyi

b- Les modèles secondaires :

On appel modèles secondaires les modèles décrivant l’effet des conditions de l’environnement (pH, température…etc.) sur les paramètres des modèles primaires.

Ils regroupent deux familles:

Modèles secondaires

Famille 1

le modèle d’Arrhénus

Famille 2

- Le modèle square root- Le modèle CTMI - Les modèles polynomiaux 

Fig.3: Modèle CTMI Fig.4 : Modèle polynomial

c- Les modèles tertiaires:

On appelle modèles tertiaires tous les modèles qui utilisent les systèmes experts et les bases de données pour faire le lien entre modèles primaires et secondaires.  

REMARQUE : Aujourd’hui la microbiologie prédictive est liée de plus en plus à des logiciels de simulation, des bases de données et cela à fin de faciliter la réalisation des modèles et la comparaison des données tels que:

- Pathogen Modeling Program (PMP).- sym’previus. - Combase predictor. - Seafood spoilage predictor.

Utilisation du logiciel PMP pour décrire l’évolution de la concentration deListeria monocytogenes dans du fromage de type camembert

6- LES APPLICATION DES DIFFERNTS MODELES :

Les différents modèles de croissance bactérienne peuvent être utilisé pour :

Estimer les DLC ou DLUO à fin de prévoir le développement des flores spécifiques. (Fig.5 )

Développer de nouveaux produits microbiologiquement stables en variant les paramètres pour leur conservation.

Evaluer les implications d’incident survenu au cours des procédés.

Mettre en place une démarche HACCP.

Evaluer l’exposition dans le cadre de l’évaluation des risques.

Fig.5 : Démarche générale pour le calcule d’une date limite

7- CONCLUSION:

Vu l’impact et la gravité des contaminations qui se produisent lors de la production des aliments.

La microbiologie prédictive reste le meilleur moyen pour prévoir l’évolution des microorganismes

et préserver la santé des consommateur .