Des chercheurs du Collège d’ingénierie de l’Université de Géorgie développent une nouvelle façon de détecter une contamination potentiellement mortelle par Listeria dans les aliments.
La listériose, une infection causée par la consommation d’aliments contaminés par la bactérie Listeria monocytogenes, peut causer des maladies graves chez les femmes enceintes, les nouveau-nés, les personnes âgées et les personnes dont le système immunitaire est affaibli. Listeria est la troisième cause de décès par maladie d’origine alimentaire ou intoxication alimentaire aux États-Unis. Selon les Centers for Disease Control and Prevention, environ 1 600 personnes tombent malades chaque année et environ 260 en meurent.
Actuellement, la contamination par Listeria dans les produits alimentaires n’est identifiée que par des tests moléculaires effectués dans des laboratoires de diagnostic sur des échantillons prélevés à des points de contrôle spécifiques au cours du processus de fabrication et de distribution. Bien que très précise, cette méthode nécessite un temps de traitement important, le transport d’échantillons et une main-d’œuvre qualifiée et un équipement coûteux.
Dans une nouvelle étude publiée dans le Journal de la société électrochimique, les chercheurs de l’UGA introduisent une méthode de diagnostic rapide basée sur les principes de la biodétection électrochimique. Les biocapteurs électrochimiques sont des alternatives prometteuses aux méthodes de détection moléculaire en raison de leur facilité d’utilisation, de leur haute spécificité, de leur sensibilité et de leur faible coût, selon les chercheurs.
Les chercheurs de l’UGA utilisent des bactériophages, des virus qui infectent et se répliquent dans les bactéries, comme biorécepteurs pour identifier L. monocytogenes à l’aide d’un capteur électrochimique.
« Les bactériophages sont des virus qui attaquent les bactéries – ils sont très spécifiques et n’attaquent que leur cible », ont déclaré Or Zolti et Baviththira Suganthan, deux doctorants du College of Engineering qui ont été les principaux auteurs de l’étude. « Nous pouvons tirer parti de leur spécificité et nous assurer que seul L. monocytogenes est détecté sur notre capteur avec peu d’interférences d’agents biologiques. »
Une fois que les bactériophages attirent les bactéries cibles, ils traduisent l’information biochimique en un signal électrique qui indique la présence d’une contamination.
« Notre approche est aussi bonne sinon meilleure que les méthodes concurrentes sur le marché en termes de limites de détection », a déclaré Zolti.
Bien que les chercheurs n’aient testé leur système qu’en laboratoire, ils prévoient d’appliquer ce qu’ils ont appris jusqu’à présent à de véritables échantillons d’aliments contaminés. En cas de succès, les chercheurs pourraient encore optimiser leurs capteurs pour répondre aux besoins pratiques d’un diagnostic précoce et rapide dans l’industrie alimentaire.
« À notre avis, ce capteur peut faire partie d’une chaîne de production alimentaire », a déclaré Zolti. « Un fabricant peut utiliser le capteur comme outil de présélection pour tester la contamination. »
Actuellement, l’industrie alimentaire envoie des échantillons de produits à des laboratoires spécialisés qui testent les échantillons pour la contamination. Ce processus peut prendre de trois jours à deux semaines, ce qui signifie que les produits porteurs de Listeria peuvent arriver dans les rayons des épiceries avant que le problème ne soit identifié.
« Notre approche permettra aux fabricants de produits alimentaires d’éviter les rappels et de détecter une contamination bactérienne en quelques minutes sur leurs lignes de production. Cette capacité sauvera également des vies et empêchera les produits contaminés d’atteindre les rayons des supermarchés », a déclaré Zolti.
Ou Zolti et al, Electrochemical Biosensor for Rapid Detection of Listeria monocytogenes, Journal de la société électrochimique (2022). DOI : 10.1149/1945-7111/ac7a63