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RÉSUMÉ
Le sol est un écosystème complexe avec une grande diversité de micro-organismes et une faune variée. Les organismes du sol sont en interaction entre eux et avec leur environnement abiotique. Les sols agricoles sont des systèmes ouverts très anthropisés. Ils peuvent héberger des micro-organismes pathogènes. Dans le sol, leur devenir dépend de nombreux facteurs liés à la nature de l’organisme, aux caractéristiques édaphiques ainsi qu’aux pratiques culturales. Les conditions climatiques influent également sur leur persistance. Leur transfert vers la réserve en eau, vers les animaux et vers les plantes est possible. Dans une optique de gestion des risques sanitaires, tous ces facteurs doivent être pris en considération pour limiter l’arrivée et la persistance des pathogènes dans le sol.
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Soil is a complex ecosystem where microorganisms and animals thrive. All these organisms interact with each other and with their surroundings composed of mineral aggregates, organic matter, water and gas phases. Agricultural soils are under the influence of human activity. A wide range of human pathogens can be found in soils. Their fate depends on many factors including intrinsic properties, the characteristics of the soil biotic environment and the farming practices. Climate also conditions the fate of the pathogens once in the soil. Transfer of these biological contaminants to water resources, animals and plants is at stake. Considering risk managment, one must consider all of these factors to prevent soil contamination and/or to reduce persistence of the pathogens in soil.
Auteur(s)
-
Pascal PIVETEAU : Chargé de recherche - INRAE unité de recherche OPAALE, Rennes, France
INTRODUCTION
Le sol est la couche superficielle de l’écorce terrestre. Cette mince couche de terre que nous foulons sans y penser est essentielle au bon fonctionnement de notre planète. Les sols remplissent des services écosystémiques majeurs, notamment pour la croissance des végétaux et la production agricole en général. Chaque sol est unique, tant la diversité de leurs caractéristiques physico-chimiques et biotiques est grande. L’environnement biotique du sol est particulièrement riche et complexe. Sa fraction microscopique renferme des animaux microscopiques (la microfaune), des bactéries, des archées, des protozoaires, des mycètes et des virus (le microbiote). Parmi l’extraordinaire diversité des micro-organismes hébergés dans les sols, certains peuvent être pathogènes pour les humains. Leur présence, transitoire ou sur de très longues durées, peut se révéler une source de contamination directe ou indirecte. Cet article traite des micro-organismes pathogènes humains dans les sols. Du point de vue du microbiologiste, le sol est considéré comme un des nombreux habitats où, dans certaines conditions, peuvent séjourner des micro-organismes pathogènes. L’article se limitera au cas des sols agricoles définis quant à leur nature ou à leurs qualités productives. De même, la description fine des mécanismes de virulence et des pathologies associées sont en dehors du périmètre thématique de cet article. Le terme de « pathogène » s’entendra comme pathogène des humains. Enfin, cet article se limitera à la zone géographique de l’Europe. Après une description des divers types et espèces d’agents pathogènes susceptibles d’être présents dans les sols, les liens entre leur persistance et les caractéristiques édaphiques seront discutés. Par ailleurs, le devenir des pathogènes dépend également des pratiques agricoles appliquées à la parcelle ainsi que des conditions climatiques et de la période de l’année. Enfin, le sol est une plaque tournante parmi les voies de transmission des pathogènes dans les agroenvironnements. La présence de ces micro-organismes indésirables dans le sol peut potentiellement aboutir à leur transfert vers les végétaux et les animaux. La contamination des matières premières agricoles en cours de production constitue alors une voie d’entrée potentielle vers la filière alimentaire.
À la croisée de la microbiologie environnementale et de l’épidémiologie, une meilleure compréhension de l’écologie des pathogènes dans les agroenvironnements est nécessaire pour une approche globale de la maîtrise des risques sanitaires.
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MOTS-CLÉS
KEYWORDS
agriculture | soil | human pathogens | health hazards
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Pratiques agricoles, facteurs climatiques et conséquences sanitaires
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2. Caractéristiques édaphiques impactant la persistance des pathogènes
La détection de pathogènes dans les sols est une chose, leur persistance dans le temps en est une autre. Il est en effet souvent difficile de déterminer si la présence du pathogène est ponctuelle ou au contraire s’il s’agit d’une persistance à long terme. La plupart des données disponibles sont issues d’expériences réalisées dans des microcosmes de sol et en conditions de laboratoire (tableau 2). Ces résultats sont difficilement comparables d’une étude à l’autre en raison des différences de conditions expérimentales utilisées (souche, type de sol, température d’incubation…). Ce qui est à retenir est que, bien que variable, la persistance des pathogènes peut dans certaines conditions s’étendre sur des périodes longues.
Rares sont les études menées au champ. Dans une étude menée en Irlande, Cekic et al. (2017) montrent une réduction d’E. coli après épandage de fumier de bovin. E. coli était détectée pendant 112 jours après épandage en été et 280 jours en automne . Dans une autre étude, E. coli était détectée pendant deux mois après son introduction dans le sol limono-argileux d’une parcelle d’un site d’étude situé aux États-Unis . Enfin, une étude suédoise menée en plein champ avec des lysimètres de sol contaminé avec Salmonella enterica et E. coli O157 :H7, apportées par du lisier de bovin, suggère une persistance longue et d’au moins 180 jours (la durée de l’expérimentation)...
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Caractéristiques édaphiques impactant la persistance des pathogènes
BIBLIOGRAPHIE
-
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(2) - SAMANTA (A.) et al - Pig farm environment as a source of beta-lactamase or AmpC-producing Klebsiella pneumoniae and Escherichia coli. - Annals of Microbiology, 68(11) : p. 781-791 (2018).
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(3) - HOLVOET (K.) et al - Moderate Prevalence of Antimicrobial Resistance in Escherichia coli Isolates from Lettuce, Irrigation Water, and Soil. - Applied and Environmental Microbiology, 79(21) : p. 6677-6683 (2013).
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(4) - HARTMANN (A.) et al - Occurrence of CTX-M producing Escherichia coli in soils, cattle, and farm environment in France (Burgundy region). - Frontiers in Microbiology, p. 3 (2012).
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(5) - JONES-DIAS (D.), MANAGEIRO (V.), CANICA (M.) - Influence of agricultural practice on mobile bla genes : IncI1-bearing CTX-M, SHV, CMY and TEM in Escherichia coli from intensive farming soils. - Environmental...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail. Fiches de dangers biologiques transmissibles par les aliments :
https://www.anses.fr/fr/content/fiches-de-dangers-biologiques-transmissibles-par-les-aliments
Institut national de la recherche agronomique, la faune du sol :
http://www7.inra.fr/dpenv/faunedusol.htm
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