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L’objectif global de ce protocole est de fournir une méthodologie complète pour surveiller l’innocuité microbienne de divers produits laitiers, y compris le beurre, le fromage, le lait et la crème, en utilisant la spectrométrie de masse pour le profilage protéomique bactérien. Cette approche, qui combine la culturomique moderne avec des procédures optimisées de préparation des échantillons, se veut un outil rapide, fiable et robuste pour les laboratoires de sécurité alimentaire et de contrôle de la qualité. La raison de la création et de l’application de cette méthodologie provient des limites des méthodes standard d’identification microbienne. Pendant de nombreuses années, les laboratoires vétérinaires et de diagnostic alimentaire se sont appuyés sur des tests biochimiques conventionnels qui examinent la croissance et le métabolisme bactériens sur des milieux de culture différentiels suivis de divers tests enzymatiques1. Bien que ces méthodes, souvent basées sur des directives standard telles que celles du Manuel de bactériologie déterminante de Bergey, soient relativement peu coûteuses et puissent produire des données quantitatives et qualitatives, elles sont laborieuses et prennent du temps, nécessitant une préparation approfondie des milieux, la dilution des échantillons, le placage, l’incubation, le comptage des colonies, l’isolement et des étapes de caractérisation détaillées 2,3.
L’introduction de systèmes commerciaux semi-automatisés et automatisés tels que l’Analytical Profile Index (API), le BBL Crystal, le Vitek et les Biolog MicroPlates a rationalisé l’identification microbienne à l’aide d’analyses biochimiques, réduisant ainsi les coûts et les délais d’exécution. Cependant, ces systèmes présentent certains inconvénients, tels qu’une faible reproductibilité, un manque d’entrées dans leurs bases de données respectives et des difficultés à déterminer les variations phénotypiques entre les souches, en particulier pour les bactéries non fermentatives ou les souches au sein d’une espèce présentant des différences biochimiques mineures, ce qui pourrait conduire à des résultats in vitro incorrects4. Dans ce contexte, la SEP est devenue une alternative puissante, actuellement courante en microbiologie clinique et qui attire l’attention des laboratoires de diagnostic vétérinaire et de qualité du lait. Cette approche a été complétée par sa rapidité, sa précision et sa rentabilité dans la détection de plusieurs micro-organismes1. De nombreuses études ont démontré que la spectrométrie de masse offre une identification plus fiable des micro-organismes à partir du lait, ce qui permet d’obtenir des résultats plus rapides et moins coûteux que les systèmes d’essai biochimiquescommerciaux5,6,7. Alors que les tests biochimiques peuvent suffire pour l’identification au niveau du genre ou du groupe, le diagnostic au niveau de l’espèce nécessite souvent des méthodes plus avancées comme la MS ou le séquençage de l’ARNr 16S8. En effet, la spectrométrie de microbiologie alimentaire est considérée comme une plate-forme prometteuse pour l’identification flexible et fiable des isolats microbiens alimentaires, répondant aux diverses exigences des laboratoires de microbiologie alimentaire grâce à ses protocoles simples et à sa réduction significative du temps d’analyse, améliorant ainsi la sécurité des aliments 4,5. Les coûts d’exploitation sont minimes en raison de la faible consommation de réactifs, et la manipulation des échantillons permet une plus grande automatisation et un débit élevé8. Cependant, il convient de noter que l’utilité de cette méthode dépend intrinsèquement des conditions de croissance microbienne sélectionnées (y compris le type de milieu de culture) et de la couverture d’espèces d’une base de données de référence, qui sont reconnues comme les principaux facteurs limitant son utilité.
La SEP joue un rôle important dans la microbiologie alimentaire en identifiant et en différenciant les bactéries pathogènes d’origine alimentaire, les bactéries lactiques (LAB) et d’autres bactéries fermentatives9. Son utilité s’étend à la culturomique moderne, permettant l’identification de toutes les colonies microbiennes cultivées sur des milieux de culture et facilitant l’acquisition d’informations sur les unités formant colonies (UFC)7. Cette approche a déjà été appliquée avec succès pour découvrir des communautés microbiennes aussi complexes que celles présentées dans les intestins humains, impliquées dans les infections du pied diabétique ou liées aux voies urinaires, revitalisant les méthodes dépendantes de la culture dans les pratiques microbiologiques10,11.
Ce protocole est présenté pour guider les laboratoires dans la mise en œuvre efficace de la MS pour l’évaluation de routine de l’innocuité microbienne des produits laitiers, répondant ainsi au besoin de l’industrie d’une identification microbienne fiable dans un délai d’exécution pratique (TAT) adapté aux processus de fabrication. Le protocole détaille les étapes cruciales, notamment (1) l’isolement microbien de produits laitiers liquides (lait, crème, lactosérum) et solides (beurre, fromage) à l’aide d’une sélection de milieux de culture appropriés (gélose de Man, Rogosa et Sharpe - gélose MRS, gélose M-17, gélose tout usage Tween 80 - gélose APT, gélose au lactose bleu de Chine - gélose CBL, gélose au lait en plaque - MPCA, gélose tryptique au soja - TSA) et des conditions d’incubation adaptées ; (2) des procédures normalisées de préparation d’échantillons pour l’analyse MS, offrant des options telles que le transfert direct de colonie, l’extraction à l’acide formique sur cible et l’extraction en tube d’éthanol/protéine d’acide formique pour s’adapter à différents types de bactéries et aux flux de travail de laboratoire ; et (3) l’analyse systématique de la MS, y compris l’étalonnage des instruments, la définition des paramètres optimaux d’acquisition des spectres et les lignes directrices pour l’interprétation des données, y compris l’évaluation de la valeur du score et les vérifications de cohérence pour une attribution taxonomique fiable. En fournissant une approche structurée et validée, ce protocole vise à améliorer la précision et l’efficacité de la surveillance microbienne dans l’industrie laitière, contribuant ainsi à l’amélioration de la qualité des aliments et de la santé publique.