par Elsa Casalegno
par Elsa Casalegno
Si le grand public a découvert son nom à l’occasion des rappels massifs des laits infantiles depuis décembre dernier, scientifiques et industriels de l’agroalimentaire connaissent bien Bacillus cereus, régulièrement à l’origine d’intoxications alimentaires. En réalité, c’est la toxine qu’elle sécrète, la céréulide, qui est en cause. Problème : cette dernière est difficile à détecter.
Bacillus cereus est une bactérie très commune, abondamment présente dans les sols. « On la trouve partout dans l’environnement, dans les sols, la poussière, l’eau, la terre, les insectes, mais aussi dans l’air... Ses spores [la forme de survie des bactéries, qui peuvent subsister dans des conditions extrêmes, ndlr] sont très résistantes, et elles peuvent facilement contaminer les aliments, en particulier les produits riches en amidon comme les céréales », explique Vincent Sanchis, directeur de recherche à l’Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Inrae), et spécialiste du sujet.
En général, des traitements thermiques lors de la fabrication des aliments transformés éliminent la plupart des microorganismes pathogènes. Mais les spores de B. cereus, particulièrement résistantes à la chaleur, peuvent échapper à la destruction.
Celles qui survivent peuvent, dans certaines conditions (par exemple rupture de la chaîne du froid), germer et se multiplier rapidement dans l’aliment. C’est lors de cette phase qu’elles sécrètent la toxine céréulide, potentiellement toxique pour les humains, et à l’origine de la crise actuelle des laits infantiles.
« Des produits secs ou déshydratés, tels que les épices, les herbes aromatiques, certains légumes, les céréales et les farines, sont fréquemment contaminés par B. cereus », précise l’Agence nationale de sécurité sanitaire (Anses), qui cite également « les plats cuisinés, les produits agrémentés d’épices, d’herbes ou aromates, les aliments déshydratés reconstitués par addition d’eau chaude (potages en poudre, purées de pommes de terre préparées à partir de flocons, lait en poudre, etc.) ou cuits à l’eau (pâtes, riz, semoule) » comme étant souvent à l’origine de toxi-infections.
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Cette bactérie apprécie beaucoup l’amidon (présent dans le pain, les pâtes, le riz, les pommes de terre, etc.), ainsi que les produits laitiers et les œufs, dans lesquels elle peut se multiplier très rapidement à température ambiante. « On la retrouve donc souvent associée à ce genre d’aliments dans les cas de toxi-infections alimentaires collectives (TIAC). Par exemple, des pâtes ou du riz cuisinés puis conservés à température ambiante plus de quelques heures avant réfrigération ou avant d’être consommés, peuvent en contenir des quantités très importantes », alerte Vincent Sanchis. Il convient donc de refroidir rapidement les aliments après leur préparation, tout particulièrement en restauration collective.
Moins connue qu’Escherichia coli, les salmonelles ou Listeria monocytogenes, B. cereus serait pourtant l’une des principales causes de toxi-infections alimentaires collectives (TIAC) en France, estime l’Anses. Mais son impact sanitaire est mal connu, et probablement sous-estimé : elle est sans doute sous-déclarée car rarement recherchée.
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Contrairement à d’autres germes tels que les salmonelles, Listeria monocytogenes, E. coli, etc., rechercher B. cereus ou sa toxine dans les aliments n’est pas obligatoire dans l’Union européenne (UE), car elle « ne fait pas l’objet de critères de sécurité des aliments selon la réglementation européenne », explique l’Anses, qui précise néanmoins qu’un « seuil d’alerte de 105 ufc/g » a été défini (ufc, pour « unité formant colonie », étant l’unité utilisée pour estimer le nombre de bactéries) concernant l’ensemble des B. cereus, au-delà duquel l’aliment n’est pas commercialisable.
Néanmoins, compte tenu de sa prévalence dans l’environnement, cette bactérie est régulièrement recherchée par les industriels de l’agroalimentaire, qui sont soumis à une obligation de résultat concernant la sécurité sanitaire de leurs denrées.
La détecter est assez simple : après multiplication bactérienne sur milieu nutritif, un simple comptage visuel, ou des tests de coloration ou de séquençage de l’ADN peuvent être utilisés. Avec une réserve : les méthodes utilisées en routine ne permettent pas toujours de distinguer cette souche des autres souches de B. cereus (lire l’encadré).
Sur les malades, la recherche du pathogène se fait dans les selles. Mais les conditions de détection de la bactérie sont rarement réunies, car elle est évacuée très rapidement par l’organisme. « Si les prélèvements de selles sont faits très peu de temps après le début de l’intoxication, on a des chances de la trouver. Mais si on attend 24 h ou 48 h, elle sera déjà éliminée », souligne Vincent Sanchis.
Autre écueil, c’est en général la bactérie qui est recherchée, alors que ce n’est pas elle, mais sa toxine, qui est directement en cause dans les cas de toxi-infection. Seulement, la détection de la céréulide nécessite une méthode complexe et onéreuse (la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem), qui n’est pas à la portée de tous les industriels. Elle est en général réalisée par des laboratoires spécialisés.
De plus, cette molécule est mal connue :
Des essais sur des primates ont permis d’établir que quelques microgrammes suffisent à les rendre malades, mais les scientifiques ont dû extrapoler pour déterminer la quantité nocive pour l’humain. L’Anses estime que « la dose suffisante pour provoquer des symptômes émétiques serait de l’ordre de 5 à 10 μg de céréulide/kg de masse corporelle ».
La recherche de cette toxine n’est pas obligatoire, sauf dans les « préparations déshydratées » (c’est-à-dire les laits infantiles) destinées aux enfants de moins de 6 mois : une teneur maximale de 0,03 μg/kg de masse corporelle a été définie dans un règlement européen de 2005 (règlement CE n° 2073/2005). Cette teneur a été revue à la baisse le 2 février dernier par l’Autorité européenne de sécurité des aliments (Efsa) (à 0,014 μg) à la suite de la crise sanitaire actuelle.
Dans cette crise, Cabio Biotech, le fabricant de l’huile à l’origine de la contamination, avait fourni des résultats de tests, négatifs, à ses clients. Mais qu’avait-il recherché exactement ? Vraisemblablement la bactérie, mais pas la toxine elle-même.
« S’il n’a rien trouvé dans ses analyses, c’est que l’huile n’était pas contaminée par les bactéries ou les spores, mais qu’elle l’était seulement par la toxine, suppose Vincent Sanchis. Cette huile a sans doute été purifiée par filtration. Seulement, les filtres habituellement utilisés permettent d’intercepter les bactéries, mais pas les petites molécules. » Or, la céréulide est de très petite taille, et elle a donc pu franchir ces barrages.
Faute d’explications officielles de la part de Cabio Biotech, on en est réduit à formuler des hypothèses. Ainsi, la bactérie (ou ses spores) aurait pu contaminer le champignon Mortierella alpina (à partir duquel l’huile riche en ARA est fabriquée par fermentation), ou plus probablement le bioréacteur dans lequel a lieu la fermentation, voire le milieu nutritif riche en amidon sur lequel le champignon est mis en culture – il suffisait pour cela que quelques spores soient présentes dans l’air de l’usine.
Une fois le processus de fermentation lancé dans le bioréacteur, les conditions étaient propices à la multiplication simultanée de B. cereus. La toxine aura vraisemblablement été produite en grande quantité pendant cette phase. Ensuite, l’huile issue du champignon aura été filtrée, éliminant la bactérie, mais pas la toxine qui s’est, in fine, retrouvée dans les laits infantiles.
Les fabricants de laits infantiles ainsi que le producteur de l’huile incriminée devront identifier les failles ayant permis la multiplication de la bactérie et la contamination par la toxine. Ils devront également nettoyer leurs installations industrielles. Si elles ne sont contaminées que par la toxine, c’est assez facile.
En revanche, si des spores sont présentes, c’est une autre histoire… « Les spores s’accrochent très bien aux surfaces d’acier inoxydable, dans les coudes des canalisations, et y forment des biofilms très difficiles et coûteux à éliminer : il faut faire passer de l’eau à haute pression, avec des détergents, dans toutes les tuyauteries. C’est la grande crainte de tous les industriels qui travaillent avec du lait, par exemple. »
« Le groupe Bacillus cereus regroupe de nombreuses souches de bactéries très proches génétiquement, mais avec des propriétés toxicologiques différentes, dont la plupart sont inoffensives pour les humains, et quelques autres plus dangereuses », précise Vincent Sanchis, chercheur à l’Inrae.
Parmi les souches de Bacillus cereus dites « sensu stricto », celle qui est en cause dans la contamination des laits infantiles est dite « émétique » : elle sécrète une toxine, la céréulide, qui provoque des vomissements. Ces derniers passent généralement en 24 h, mais si la dose de toxine est très élevée ou concerne un sujet immunodéprimé, les pathologies peuvent être plus graves, avec notamment des atteintes du foie. Des cas de mortalité ont été rapportés, quoique très rares.
Un groupe de souches voisines, dites « diarrhéiques », sécrètent, quant à elles, des entérotoxines qui peuvent engendrer des diarrhées, en général bénignes pour une personne en bonne santé mais potentiellement plus graves (quoique rarement mortelles) pour un nourrisson, un prématuré ou un immunodéprimé.
L’Efsa note également, dans un rapport de 2016, que B. cereus sensu stricto est également « un agent pathogène nosocomial », à l’origine « d’infections potentiellement mortelles chez les patients immunodéprimés » en milieu hospitalier.
Parmi les autres souches notables, figurent les souches de Bacillus thuringiensis (Bt), qui produisent des protéines (nommées Cry) ayant des propriétés insecticides. Bt est ainsi utilisé en lutte biologique depuis les années 1960 contre certaines espèces d’insectes ravageurs des cultures. C’est cette bactérie, ou plus précisément ses gènes codant pour les toxines Cry, qui sont communément utilisés en génie génétique ‒ d’où le sigle Bt accolé aux plantes OGM modifiées pour synthétiser elles-mêmes la toxine insecticide (tabac, maïs, coton, pomme de terre, etc.).
La souche la plus dangereuse est Bacillus anthracis, ou bacille du charbon, communément appelée anthrax, qui sécrète une toxine très puissante responsable de la maladie du charbon. Elle peut potentiellement être utilisée comme arme bactériologique. Si une telle arme a été mise au point par plusieurs pays pendant la Seconde Guerre mondiale puis la guerre froide, elle n’a jamais été employée du fait de trop grands risques de contamination de l’environnement. Elle a, en revanche, été utilisée pour commettre une série d’attentats aux États-Unis en 2001.
Une autre souche également pathogène pour l’homme est Bacillus cytotoxicus.
Elsa Casalegno
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