Limitation of Shiga-toxin producing Escherichia coli (STEC) asymptomatic carriage by cattle, bio-protective potential of Lactic Acid Bacteria in cattle feed

Les Escherichia coli producteurs de Shiga-Toxines (STEC) sont responsables de maladies humaines sévères. Les ruminants sont considérés comme étant leur principal réservoir. La dissémination des STEC au sein des élevages est liée en partie à l’alimentation des animaux et donc potentiellement à l’ingestion d’ensilages contaminés. Les bactéries lactiques peuvent être employées comme agents technologiques ou dans des stratégies de bio-protection. Sur le plan de l’ensilage, elles jouent un rôle de préservation mais peuvent également représenter une barrière à la survie de pathogènes comme les STEC. Ce travail a permis de sélectionner des bactéries lactiques inhibitrices de la croissance de divers sérogroupes de STEC. Les études de compétitions ont mis en évidence un phénomène bactéricide sur certaines souches, dont le mécanisme reste encore non élucidé. Le potentiel inhibiteur des bactéries lactiques sélectionnées a été testé indépendamment dans des ensilages de maïs contaminés à différentes étapes de leur réalisation : à la mise en silos, à l’ouverture ou après une période d’exposition aérobie. En cas de contamination à la mise en silos, les souches de STEC testées n’ont pas survécu dans des ensilages correctement menés. Une souche de Ln. mesenteroides a permis de limiter la survie des souches de STEC dans les ensilages contaminés à l’ouverture. Cependant, après 144h d’aération, aucun additif n’a montré d’effet protecteur avéré. Le contrôle de l’alimentation animale afin de limiter l’entrée des STEC dans le cycle épidémiologique pourrait donc passer par l’emploi de bactéries lactiques ; sans négliger cependant les Bonnes Pratiques nécessaires à la réalisation de l’ensilage.Shiga-toxin producing Escherichia coli (STEC) are responsible for severe human diseases. Cattle are considered as the main reservoir of this pathogen. STEC dissemination in farm environment is linked to cattle feed and potentially to ingestion of contaminated silage. Lactic Acid Bacteria (LAB) could be employed as starters in fermentations or in strategies of bioprotection. In silage, LAB play a preservative role and could also represent a barrier for the survival of pathogenic bacteria such as STEC. The selection of LAB strains, able to inhibit the growth of several serogroups of STEC strains, was performed in this study. Competitions assays have shown a bactericidal effect on some STEC strains, but reasons of this phenomenon remain unclear. Inhibiting potential of the selected LAB strains was tested independently in corn silages contaminated at different steps of their realizations : at ensiling, at opening or after aerobic exposure. In case of contamination at ensiling, STEC strains tested did not survive in well-made silages. A Ln. mesenteroides strain allowed the limitation of the STEC strains survival in silage contaminated at opening. However, after 144 h of aerobic exposure, no inoculant showed any protective effect. Control of cattle feed, in order to limit STEC entry in their epidemiological cycle, could be reached through LAB utilization ; however, Good Manufacturing Practices involved in silage making should not be omitted