Salmonelles dans l'industrie avicole libanaise : pévalence, antibiorésistance, caractérisation moléculaire et lutte alternative par les Lactobacilles

par Rima El Hage

Thèse de doctorat en Genie des Procédés et de l'Environnement

Sous la direction de Florence Mathieu et de Youssef El Rayess.


  • Résumé

    Les salmonelles d'origine alimentaire continuent de représenter une menace majeure pour la santé publique, en particulier celles d'origine avicole. Ces dernières années, une tendance à la hausse de la résistance aux antimicrobiens (AMR) chez les salmonelles a été remarqué en raison de la mauvaise utilisation des antimicrobiens. Pour trouver des alternatives à ce problème émergent, des probiotiques, en particulier Lactobacilli sp., ont été proposés. Les données sur les salmonelles dans l’industrie avicole libanaise étant rares, cette étude a été menée pour déterminer la prévalence des salmonelles à différents stades de la chaîne de production des poulets de chair et de poules pondeuses, l’antibiorésistance et leurs profils moléculaires. En outre, l'activité probiotique de souches aviaires de Lactobacillus indigènes a été testée contre les salmonelles. Le criblage de l'activité anti-salmonelle, de l'innocuité notamment de l'antibiorésistance, et des propriétés probiotiques de surface des souches de lactobacilles a également été effectué. Sur une période de 3 ans, les échantillons de matières fécales ont été collectés par la méthode de la pédichiffonnette dans des fermes libanaises locales (n = 237), tandis que la viande de volaille a été collectée dans des abattoirs (n = 134) et sur le marché (n = 1907). En parallèle, des échantillons de caeca (n = 115) et de peaux de cou (n = 115) ont été collectées dans deux grands abattoirs. Les résultats ont mis en évidence une forte prévalence de Salmonella chez les volailles. En tenant compte de tous les échantillons, une grande diversité de sérotypes a été identifiée, avec une prédominance de Salmonella Infantis (32,9%), Salmonella Enteritidis (28,4%) et Salmonella Kentucky (21,4%) avec une antibiorésistance élevée dans tous les isolats de Salmonella. La résistance la plus importante a été observée chez neuf souches de S. Kentucky résistantes à la ciprofloxacine (CIPR) et à la céphalosporine à spectre étendu (ESC). Ces souches ont été génétiquement caractérisées par séquençage du génome entier (WGS). Les résultats ont montré, pour la première fois au Liban, un cas de détection et de dissémination du S. Kentucky ST198 hautement résistant. La méthode PFGE a montré la présence d’un clone persistant de S. Enteritidis (80% des souches) commun entre les souches aviaires et humaines. Des profils génomiques ainsi que des phénotypes de résistance aux antimicrobiens similaires ont été détectés entre les fermes, les abattoirs et le marché, suggérant la circulation et la transmission de clones identiques tout au long de la chaîne alimentaire et des poules pondeuses Les résultats du criblage des probiotiques potentiels montrent que quatre espèces de Lactobacillus ont été identifiées : L. reuteri (n = 22, 44%), L. salivarius (n = 20, 40%), L. fermentum (n = 2, 4%) et L. crispatus (n = 1, 2%) et deux Enterococcus fecalis. Huit lactobacilles ont été choisies en fonction de leur capacité d'hydrophobicité et de leur capacité d'auto/coagrégation pour un test ultérieur d’adhérence. L'attachement des souches de lactobacilles variait de 0,53 à 10,78%. L. salivarius A30 / i26 et 16 / c6 et L. reuteri 1 / c24 présentant la capacité d'adhérence la plus élevée ont été évaluées pour leur capacité à rivaliser et à exclure l'agent pathogène du site d'adhésion sur la lignée cellulaire caco-2. Il a été démontré que L. salivarius 16 / c6 excluait fortement l’adhésion des trois sérotypes de Salmonella à des niveaux significatifs.


  • Résumé

    Foodborne Salmonella continues to be a major threat for public health, especially from poultry origin. In recent years, an increasing trend of antimicrobial resistance (AMR) in Salmonella sp. was noticed due to the misuse of antimicrobials. To find alternatives to this emerging problem, probiotics, particularly Lactobacilli sp., has been proposed. Since data on Salmonella in the Lebanese poultry industry is scarce, this study was conducted to determine the prevalence of Salmonella at different stages of the broiler production chain and layer flocks in addition to their antibiotic resistance profile and molecular patterns. In addition, the probiotic activity of native poultry-derived Lactobacillus strains was tested against the most relevant and drug resistant Salmonella sp. Screening of Lactobacillus strains for anti-Salmonella activity, safety such as antibio-resistance and surface probiotic properties was also done. Over a period of 3 years, feces samples were collected by a sock method from local Lebanese farms (n=237), while poultry meat was collected from slaughterhouses (n=134) and retail (n=1907). In parallel, ceca (n=115) and neck skins (n=115) were collected from two major slaughter plants. The results highlighted a high prevalence of Salmonella in poultry. Considering all samples together, a large diversity of serotypes was identified with predominance among Salmonella Infantis (32.9%), Salmonella Enteritidis (28.4%) and Salmonella Kentucky (21.4%) with high AMR and multi-drug resistance (MDR) in all Salmonella isolates. The most prominent resistance was found in nine strains of S. Kentucky CIPR resistant to Extended Spectrum Cephalosporin (ESCs). These strains were genetically characterized by whole genome sequencing (WGS). The results showed, for the first time in Lebanon, a case of detection and dissemination of the emerging highly drug resistant S. Kentucky ST198. Comparing S. Enteritidis strains from poultry and humans using PFGE, the results indicated that one persistent clone of S. Enteritidis (80% of the strains) is common between poultry and humans in Lebanon. Similar genomic profiles and antimicrobial resistance phenotypes were detected between farms, slaughterhouses and retail suggesting the circulation and transmission of identical clones throughout the food chain and layer flocks. Results of screening for potential probiotics, four Lactobacillus species have been identified as: L. reuteri (n= 22, 44 %), L. salivarius (n=20, 40 %), L. fermentum (n= 2, 4 %) and L. crispatus (n=1, 2 %) and two Enterococcus fecalis. Eight Lactobacillus were chosen depending to their cell surface hydrophobicity capacity and auto/co-aggregation ability for further adhesion assay. Attachment of the Lactobacillus strains varied from 0.53 to 10.78 %. L. salivarius A30/i26 and 16/c6 and L. reuteri 1/c24 showing the highest adhesion capacity were assessed for their ability to compete and exclude the pathogen for the adhesion site on the caco-2 cell line. L. salivarius 16/c6 demonstrated to highly exclude the three Salmonella serotypes adhesion at significant levels.


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