Un robot a ouvert la huitième édition du World Nutrition Forum. Ici entouré par Eva Maria Binder et Franz Waxenecker.

World Nutrition Forum : science et antibiorésistance

La huitième édition du World Nutrition Forum, organisée par la société autrichienne Biomin du 3 au 5 octobre au Cap, en Afrique du Sud, a réuni 800 professionnels venus du monde entier. Dédié aux défis et opportunités dans l’économie des protéines, cet événement a notamment mis l’accent sur la lutte contre la résistance aux antibiotiques.

Un robot a ouvert la huitième édition du World Nutrition Forum. Ici entouré par Eva Maria Binder et Franz Waxenecker.

Un robot a ouvert la huitième édition du World Nutrition Forum. Ici entouré par Eva Maria Binder et Franz Waxenecker.

L’émergence et la diffusion croissante de souches de bactéries résistantes aux antibiotiques constituent aujourd’hui, selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS) « l’une des plus graves menaces pesant sur la santé mondiale, la sécurité alimentaire et le développement ». Elle a également un impact direct sur les rendements des filières de productions animales : d’ici à 2050, ce phénomène pourrait entraîner un ralentissement de la production de 3 à 8 % par an. Mais, si pendant longtemps ils ont été utilisés dans l’alimentation des animaux comme facteurs de croissance, aujourd’hui, « grâce à la science, nous pouvons élever des animaux en bonne santé et très performants, en réservant l’usage des antibiotiques uniquement aux traitements », assure Franz Waxenecker, directeur du développement et de l’innovation chez Biomin. De nombreux scientifiques et experts de l’industrie du monde entier sont ainsi venus présenter les avancées dans le domaine, à l’occasion du World Nutrition Forum, organisé par l’entreprise autrichienne début octobre en Afrique du Sud.

Konrad Domig, professeur à l’université des ressources naturelles et des sciences de la vie de Vienne (Boku) a reçu, pendant l’événement, le B.R.A.I.N Award pour ses travaux dans le domaine de la recherche sur la sécurité des denrées alimentaires et des aliments pour animaux, notamment le domaine de la résistance aux antibiotiques. « Il existe une grande diversité et une abondance de résistances. Il y a une nécessité urgente à réduire la pression de sélection sur les populations bactériennes (qui entraîne l’apparition de souches résistantes) et, pour reprendre les mots-clés de l’Efsa, à réduire, remplacer et repenser l’usage des antibiotiques. » Dans une démarche « One Health », approche unifiée de la santé humaine et animale.

Après avoir rappelé la définition des antibiotiques, « substances antimicrobiennes qui inhibent la croissance et la réplication d’une bactérie ou la détruisent complètement », Konrad Domig a tenu à souligner l’importance de la prise en compte des risques : « Une évaluation des risques de propagation de la résistance aux antimicrobiens doit comprendre les risques des solutions de remplacement, les risques tout au long de la chaîne alimentaire, les risques liés à l’élevage mais aussi à l’environnement. » Car ce dernier joue « un rôle fondamental dans la diffusion de la résistance aux antibiotiques » : il peut véhiculer des bactéries résistantes et les transferts de gènes de résistance peuvent se produire de l’environnement à l’Homme et l’animal « et inversement, les hommes et les animaux rejetant une partie des antibiotiques absorbés via leurs déjections, on retrouve des bactéries résistantes dans le sol et l’eau par exemple ».

Le chercheur a illustré ses propos avec l’exemple de la propagation, au niveau mondial, de la résistance à la colistine, médicament utilisé dans les élevages, en traitement comme en prévention des infections colibacillaires, et d’importance critique en médecine humaine. Cette résistance est liée à des mutations chromosomiques des gènes mcr-1 à mcr-4. Ces derniers ont été détectés en Chine puis dans plusieurs pays, chez des animaux d’élevage, dans des produits alimentaires d’origine animale et chez l’homme. « Ce qui montre bien l’importance d’améliorer la surveillance à la fois chez l’homme, les animaux et dans l’environnement. Les multiples défis liés à la réduction de la résistance aux antibiotiques nécessitent aussi des niveaux élevés de gestion, d’hygiène, de biosécurité et une alimentation animale appropriée. Cette dernière a déjà développé, testé et mis en pratique toute une série de concepts : probiotiques, acides organiques, substances d’origine phytogénique, etc. »

Le « rôle crucial » des ingrédients de spécialité

« La nutrition joue un rôle crucial dans les performances des animaux ainsi que dans le maintien d’un état de santé et de bien-être optimal », ajoute Jorg Seifert, secrétaire général de l’Association européenne des producteurs d’ingrédients et leurs mélanges en nutrition animale (Fefana), venu présenter le rôle des ingrédients de spécialité dans la réduction de l’utilisation des antibiotiques en production animale. « Les ingrédients de spécialité utilisés dans les aliments pour le bétail et les aliments pour animaux de compagnie contribuent de manière essentielle à garantir une nutrition adéquate. Ils ont un rôle crucial dans la démédication et le changement des stratégies d’alimentation. »

Ces derniers sont utilisés à des fins de conservation des aliments, de liaison et d’inactivation des mycotoxines, de réduction de la présence de micro-organismes indésirables, de contrôle de la fermentation… « Ils limitent l’exposition des aliments pour animaux à la colonisation par des micro-organismes indésirables et aux effets négatifs des mycotoxines, évitent la perte de nutriments causée par la détérioration, aident à prévenir, gérer et contrôler la croissance d’agents microbiens nuisibles et pathogènes. » Jorg Seifert ajoute que les ingrédients de spécialité « améliorent la fonction intestinale et l’immunité, favorisant une meilleure digestibilité des aliments, limitant les facteurs antinutritionnels et le risque d’inflammation intestinale, ainsi qu’un bon équilibre du microbiome intestinal. Le maintien des animaux en santé optimale et, ainsi, avec une plus grande résilience aux facteurs de stress tels que les micro-organismes pathogènes, contribue à la prévention des traitements vétérinaires et l’utilisation connexe des antibiotiques dans l’élevage. »

Jorg Seifert a cependant soulevé « la zone grise » qui existe à leur sujet dans la législation européenne. La Fefana a donc décidé de publier, au mois de juillet, son propre Code de pratique sur les mentions d’étiquetage facultatives relatives aux additifs et prémélanges pour l’alimentation animale, « afin de parvenir à une approche et une interprétation communes parmi les exploitants du secteur de l’alimentation animale, de favoriser la transparence et une concurrence loyale ». La Fefana a pris en compte d’autres codes de bonnes pratiques déjà utilisés au niveau européen, notamment le Code de bonne pratique pour l’étiquetage des aliments composés pour animaux destinés à l’alimentation, développé conjointement par la Fefac et la Copa-Cogeca, et le Code de bonnes pratiques en matière d’étiquetage des aliments pour animaux domestiques, élaboré par la Fediaf. En complément de ces documents, le code de la Fefana entend « améliorer la pertinence de l’étiquetage » et vise à « illustrer les meilleures pratiques de l’industrie pour la gestion des indications relatives aux additifs et aux prémélanges pour l’alimentation animale, afin d’obtenir des résultats clairs et harmonisés, pour un environnement transparent et prévisible ainsi que des conditions équitables pour l’ensemble de la chaîne logistique ».

Nataliya Roth, scientifique engagée dans le projet « Resist » mené par le centre de recherche Biomin, s’est également intéressée au rôle et aux effets des additifs sur la prévalence des bactéries résistantes. Elle a présenté les résultats d’un essai mené en Autriche sur des poulets de chair, sur la prévalence de E.coli résistants. « E.coli est largement accepté comme bactérie indicatrice dans les études sur l’émergence d’une résistance aux antibiotiques chez les bactéries à Gram négatif. E.coli est également un agent pathogène majeur chez la volaille », a-t-elle appuyé. L’essai a porté sur 480 poulets de chair répartis en trois lots : un groupe témoin recevant un régime de base, un groupe recevant un additif alimentaire à base d’acide formique, d’acide acétique et d’acide propionique, et un groupe recevant un antibiotique enrofloxacine. « Les résultats ont montré que le traitement antibiotique a augmenté le nombre d’E.coli résistants dans le cæcum des poulets de chair. Il a au contraire été observé que la supplémentation avec un additif alimentaire a contribué à une diminution significative de E.coli résistants par rapport aux groupes contrôle et sous antibiotique. Ces additifs peuvent donc être utilisés en toute sécuritéLes acides organiques améliorent les performances du poulet par leurs activités antimicrobiennes. Ces dernières se sont révélées être similaires à celles des antibiotiques. » Plusieurs essais scientifiques confirment ainsi que le remplacement des antibiotiques par des additifs alimentaires permet d’obtenir « des performances similaires tout en réduisant la prévalence des antibiotiques. Cela est facilité dans le cadre d’une approche holistique, portant attention à l’ensemble des facteurs pouvant contribuer à la santé et à la performance des animaux, notamment la gestion, la nutrition, la biosécurité, l’hygiène et la santé ».

Séquençage nouvelle génération

Le World Nutrition Forum a réuni des experts du monde entier au Cap, en Afrique du Sud. Crédit : Biomin

Le World Nutrition Forum a réuni des experts du monde entier au Cap, en Afrique du Sud. Crédit : Biomin

La présentation de Bertrand Grenier, scientifique au sein du centre de recherches Biomin, a ensuite porté sur le séquençage de nouvelle génération qui « permet aux chercheurs d’étudier les systèmes biologiques à des niveaux jamais atteints auparavant ». Cette nouvelle technologie permet de séquencer de grandes quantités de nucléotides de l’ADN et l’ARN en un temps record. « Il suffit désormais, en 2017, d’un jour pour séquencer le génome humain, contre 13 ans pour le tout premier génome humain achevé en 2003. » Avec un coût qui a considérablement diminué.

« Le séquençage des ARN constitue une avancée majeure dans l’étude des mécanismes moléculaires, il permet une capture instantanée de l’ensemble du transcriptome, à savoir l’expression de tous les gènes, à un moment biologique donné. Il devrait devenir l’outil prédominant de la transcriptomique en raison des avantages importants qu’il offre par rapport à l’utilisation de la méthode traditionnelle. »

Le séquençage de nouvelle génération est également un nouvel outil essentiel dans la lutte contre la résistance bactérienne. Il permet notamment de suivre et contrôler avec précision les voies de transmission des agents pathogènes, de faciliter le diagnostic des infections, contribuant ainsi à une utilisation ciblée des antimicrobiens et à une réduction de la prescription d’antibiotiques à large spectre. « Le développement de cette technologie va aussi jouer un rôle primordial dans la caractérisation du microbiome humain afin d’étudier le rôle qu’il joue dans la santé et les pathologies, dans la compréhension de la manière dont la nutrition influe sur les voies métaboliques et immunitaires et améliore la santé et le bien-être des animaux, ou encore d’étudier l’interaction des antibiotiques promoteurs de croissance avec l’hôte et de fournir des informations cruciales pour le développement d’alternatives. »

Car jusqu’à présent, estime Bertrand Grenier, « notre manque de connaissances sur les mécanismes d’action des APC a entravé le développement de solutions de remplacement efficaces ». Les données actuelles sur le mode d’action des APC reposent, selon Brown et al. (2017), sur deux hypothèses primaires, centrées l’une sur les bactéries, l’autre sur l’hôte. « La majorité des recherches menées ont été centrées sur les bactéries. Mais étant donné la complexité extrême des interactions entre les bactéries, le régime alimentaire et l’hôte, il est probable que les APC agissent également de manière directe ou indirecte sur la physiologie intestinale de l’hôteNéanmoins, il existe peu de recherches sur ces effets physiologiques sur l’organisme hôte. »

Bertrand Grenier s’appuie donc sur la technologie NGS pour étudier l’interaction des APC avec l’hôte et pour fournir « des informations cruciales pour le développement de solutions de remplacement imitant l’action des APC. En raison de sa plage dynamique et de sa sensibilité plus larges, le séquençage de l’ARN fournit des informations importantes sur le transcriptome de l’hôte en réponse à des constituants de l’alimentation tels que les APC et apporte des éclaircissements sur leur mode d’action. Cela ouvre la voie à la recherche d’alternatives et à l’optimisation de la nutrition animale ». Le scientifique a ainsi appliqué « avec succès » cette approche aux phytogéniques, mettant en évidence « un chevauchement avec le mode d’action des APC dans un modèle d’inflammation intestinale ». Mais si l’utilisation de la technologie de séquençage de nouvelle génération commence à être répandue en médecine humaine, « elle reste encore très limitée en production animale et il n’existe pas encore de méthodologie de référence ni d’outils bio-informatiques réellement adaptés ». Les perspectives de progrès ne manquent donc pas. À l’image du prototype de séquençage portable présenté par Andreas Koestelbauer du centre de recherche Biomin. « Les nouvelles technologies apporteront les analyses des microbiomes et résistomes à la ferme ».

E. Mouraud

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