Une culture agricole peut-elle être contaminée par déchets fécaux venant d’une ferme d’élevage voisine ? Des chercheurs américains ont découvert une méthode simple et fiable qui permet mesurer la présence d’agents pathogènes dans les plantes d’un même champ. C’est une nouvelle technologie biocapteursportables et faciles à manipuler, inspirés à leur tour d’une autre découverte faite lors de la pandémie de Covid 19, les tests ont donné des résultats avec une précision de 100 % une heure seulement après le prélèvement d’échantillons en culture.
« La méthode que nous avons adoptée consiste à utiliser un indicateur fécal appelé bactéroïdales comme marqueur de risque« , a expliqué Mohit Verma, professeur agrégé de génie agricole et biologique à Purdue. Verma et son équipe ont publié leurs découvertes dans la revue Biosensors and Bioelectronics.
« L’objectif était d’estimer quels risques pouvaient exister dans la production de produits frais en raison de la existence du bétail ou des animaux sauvages à proximité », a déclaré Verma. Normalement, cette détection se fait en mesurant les agents pathogènes qui peuvent être présents dans les cultures. S’ils sont présents, ces produits agricoles sont rejetés pour la commercialisation. Mais la détection d’agents pathogènes à de faibles niveaux, tels que et comme l’exigent les exigences réglementaires concernant les produits périssables, c’est compliqué.
Drapeaux en plastique qui détectent la contamination / Purdue
La technologie utilisée par cette équipe de chercheurs s’appelle l’amplification isotherme à médiation par boucle (LAMP) et a été mis en œuvre sur les appareils papier qui permettent d’obtenir des résultats rapides dans les utilisations agricoles. Auparavant, l’équipe de Verma avait déjà développé ce même système pour détecter les maladies respiratoires bovines et le COVID-19.
« À notre connaissance, ce travail représente la première démonstration d’une plateforme de test LAMP portable mise en pratique dans une culture de produits frais », ont écrit les co-auteurs dans leur article de revue.
Les Bacteroidales sont un organisme fécal présent dans porcs, volailles et bovins. La plupart des agents pathogènes transmis par les produits frais, notamment E. coli et la salmonelle, proviennent des intestins.
Des drapeaux en plastique comme détecteurs
L’équipe de l’Université Purdue a testé le système dans une culture de laitue en Californie et dans un autre champ de l’Indiana. Plus précisément, des échantillons microbiens ont été collectés à l’aide de des petits drapeaux en plastique qui avaient été distribués à différents endroits de ces cultures.
Schéma de l’appareil / Purdue
Ces petits drapeaux ont collecté des échantillons de bioaérosols pendant une semaine, puis ont été emmenés au laboratoire pour des tests quantitatifs de réaction en chaîne par polymérase. « Cela nous permet de mesurer les bactéries et donc le niveau de contamination fécale », a expliqué le chercheur.
Mais avec le kit de test qui complète l’équipement et se compose d’un distributeur de gouttes, de dispositifs en papier et d’une chambre de chauffe, Les agriculteurs peuvent réaliser l’ensemble du processus directement sur le terrain.
Le drapeau de collecte est aspergé d’un liquide contenant les composés nécessaires à la détection de l’ADN des échantillons. Le dispositif en papier est ensuite passé dans une chambre chauffante. Une heure plus tard, l’appareil révèle combien de bactériodaux sont présents. Cette méthode fournit des résultats fiables qui confirment ce que les producteurs, après inspection visuelle, soupçonnent souvent intuitivement de ce qui se passe dans leurs champs.
Analyser les échantillons / Purdue
Les résultats des tests effectués sur le terrain Ils coïncidaient à 100% avec les résultats du laboratoire. Il s’agissait d’échantillons contenant des concentrations de contamination très faibles ou très élevées.
De faibles niveaux de Bacteroidales indiquent que la culture en question se trouve dans une zone à faible risque. Au contraire, des niveaux élevés indiquent la nécessité de prendre des précautions. Des niveaux élevés de contamination correspondraient à 1 000 copies d’ADN par centimètre carré trouvées sur un tampon de test, et une copie correspondrait à une cellule d’une large classe de bactéries. De faibles niveaux correspondraient à 10 copies par centimètre carré.
« La plus grande limite est que nous ne savons toujours pas vraiment ce que signifient ces chiffres », a déclaré Verma. « Que se passe-t-il au milieu ? Où fixe-t-on le seuil ? Cela fait partie du travail en cours », a-t-il ajouté.
Etude de référence : https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0956566324003798?via%3Dihub
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