ETUDE METHANISATION ET PARATUBERCULOSE (MAP)

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1 ETUDE METHANISATION ET PARATUBERCULOSE (MAP) Etude réalisée par Carine HAAS GDS 88 entre octobre 2014 et septembre 2015

2 Pourquoi cette étude? Développement des systèmes de méthanisation : Individuelle / pas de soucis Collective / interrogations paratuberculose (et FQ)?? Risque de contamination croisée en paratuberculose? Risque d amplification d élevages contaminés en paratuberculose? Pas d étude existante sur le sujet pour le moment? Qu en est-il?

3 Pourquoi cette étude? Résistance de MAP / Pr Yves Milleman

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5 État des lieux / départ. 88 Présence de MAP dans beaucoup d élevages / statuts inconnus Par la connaissance des cas cliniques déclarés Peu d élevage en assainissement MAP / principales craintes des éleveurs : Peur de réformer trop d animaux / coût Peur de dépister / fermeture des marchés à l export Mise en place de 3 méthanisations collectives : mélange d effluent des différentes exploitations et épandage du digestat sur des prairies naturelles destinées au pâturage d animaux de différents âges, parcelles de fauche.

6 Systèmes de méthanisation En fonction du type de digestion anaérobie (DA) choisie pour la méthanisation à des ph voisins de la neutralité ( ) : Digestion anaérobie mésophiles : 20 à 45 C avec un optimum de 35 C Digestion anaérobie thermophiles : de 45 à 65 C avec un optimum de 55 C, les conséquences sur la réduction de 90 % d agents pathogènes peuvent être très variables. La DA thermophiles peut détruire 90 % des bactéries en quelques heures, alors qu avec une DA mésophiles cela peut être de plusieurs jours à plusieurs mois en fonction des microorganismes étudiés! MAP bactérie très résistante

7 Système de méthanisation La DA thermophiles n a pas d impact sur les bactéries sporulées (Clostridium) La DA mésophile n a pas d impact sur les nématodes et réduit de 10² (un peu) la concentration bactérienne en E Coli, entérobactéries, streptocoques et coliformes. Seule la pasteurisation avant ou après la DA peut réduire les Mycobactéries (bactéries non sporulées) : 11.7 secondes à 71 C (ces données peuvent varier). Source : ADEME (agence de l environnement et de maîtrise de l énergie) En fonctionnement dans les Vosges : 3 Méthanisations mésophiles avec ou sans séparateur de phase

8 3 méthanisations mésophiles / 12 exploitations concernées statuts inconnus en paratuberculose, sauf 1 en plan paratuberculose 1 ère méthanisation collective mésophile : 4 exploitations : effluent et matières premières Séparateur de phase : Digestat liquide Digestat solide 2 ème méthanisation collective mésophile : 2 exploitations : effluent et matières premières Traitement thermique / 65 C entre 2 Digesteurs Séparateur de phase : Digestat liquide Digestat solide 3 ème méthanisation collective mésophile : 6 exploitations : effluent et matières premières Absence de séparateur de phase Condition d accord des éleveurs : ANONYMER les résultats!

9 Historique des informations paratuberculose /exploitations 3 méthanisations collectives en production dans les Vosges

10 Problématique / objectifs La MAP : bactérie très résistante Schéma de situation et problématique induite Méthanisation mésophile C?

11 Choix des techniques d analyses utilisables / coût réduit / financement 100%GDS88 1. L objectif dans les exploitations en amont : vérifier si la MAP est présente dans les effluents des bovins adultes : Utilisation des prélèvements d environnement / Dr R. GUATTEO / Thèse de M. MAURICEAU Volume prélevé 20cl Vérification en parallèle des résultats séro LGM pour info 2. Analyse des digestats Vérification de la présence de MAP / PCR (bactéries vivantes et/ou mortes) Si PCR positive / mise en culture (liquide) et vérification par PCR après Thèse M. CHASTEL

12 Culture liquide / trek + PCR / LABOCEA Ploufragan Thèse par Saray Julieth Rangel Valderrama de l université de Montréal avril 2013

13 Collecte des informations 3 méthanisations collectives en production dans les Vosges Volume de chaque prélèvement d effluent : 20cl

14 Protocole de prélèvements paratuberculose 3 Élevages laitiers Prélèvement de lait de tank Prélèvements de bouses dans l environnement des adultes (minimum 4) + fumiers ou lisiers si accessible 2 Élevages allaitants Prélèvements de bouses dans l environnement des adultes 7 Mixtes Prélèvements dans les deux troupeaux 3 Méthanisations / digestat Phase liquide : 1 prélèvement (brassé et homogène) Phase solide : 2 prélèvements Sans séparateur de phase : 2 prélèvements

15 Résultats /paratuberculose 10 prélèvements de lait de tank ont été analysés en sérologie paratuberculose : 1 positif sur 10 exploitations produisant du lait / suivant le seuil conseillé par le fournisseur du kit. 73 prélèvements d environnement (dans les 12 exploitations) ont été analysés au LVD en PCR paratuberculose / matières fécales : 47 PCR négatives 1 ininterprétable 25 PCR positives Parmi les 9 digestats analysés, 7 positifs ont été envoyés au LABOCEA à Quimper pour une mise en culture liquide pendant 42 jours et confirmés par 2 PCR différentes. Ce procédé a été établi pour voir si la mycobactérie détectée était toujours vivante après passage dans un méthaniseur mésophile (25-45 C). Seule la bactérie vivante pourrait être infectieuse.

16 Méthanisation 1 paratuberculose paratuberculose effluent exploitation 1 effluent exploitation 2 1pos/4+1 effluent exploitation 3 0 pos/6 effluent exploitation 4 0pos /5 0 pos/5 digestat 2pos -1 neg-1 ini : cultures négatives

17 Méthanisation 2 paratuberculose effluent exploitation 1 effluent exploitation 2 1pos /6 4pos/7 digestat liquide et solide (séparateur de phase) 3pos : 3 cultures négatives

18 Méthanisation 3 paratuberculose effluent exploitation 1 0pos /4 effluent exploitati on 2 2pos/4 effluent exploitation 3 4 pos/7 effluent exploitation 4 4 pos/4 effluent exploitation 5 0pos/6 effluent exploitation 6 0pos /4 digestat 2pos : 1 culture négative et 1 faible positive

19 Comparaison paratuberculose code échantillo n B1 Nbre de PCR d environnements positifs / nbre d échantillons prélevés 1/4 + fosse positive (caillebotis) RESULTATS lait de tank DO /LGM Cas clinique s connus POS 27 Oui C1 0/6 + fumier négatif NEG 1 Non D1 0/5 + fumier négatif NEG 3 Non E1 1/6 + lisier négatif NEG 3 Non F1 4/7+ fumier positif NEG 8 Oui G1 0/4 NEG 4 Non H1 2/4 NEG 6 Oui I1 4/7 NEG 6 Oui J1 4/4 NEG 5 Oui K1 0/6 NEG 0 non Commentaires Elevages en suivi paratuberculose 1ère séroprévalence connue en déc : 7.3 % d anx positifs

20 Sur 7 échantillons de digestats positifs en PCR classique paratuberculose Mise en culture liquide de 42 jours Digestats positifs PCR en temps réel F57qPCRT IS900PCRT GHIJK1 Pos ct 35 neg Pos ct 37 GHIJK2 Pos ct 36 neg Neg ABCD1 Pos ct 36 neg Neg ABCD4 Pos ct 38 neg Neg EF1 Pos ct 35 ADN<LQ Neg EF2 Pos ct 36 neg Neg EF4 Pos ct 34 neg Neg ABCD 2 ABCD 3 nég ininterprétable Pas mis en culture Pas mis en culture

21 Conclusion de cette étude Présence de la mycobactérie paratuberculosis avérée dans beaucoup d élevages Présence de l ADN de la bactérie dans les digestats Mais Est-ce que cette bactérie présente, peut présenter un risque de contamination pour les élevages supposés sains? Bactéries mises en culture : résultat négatif ou très faiblement détectable Études restant à faire

22 Conclusions sur les techniques d analyses Les sérologies paratuberculose / lait de tank : peu sensible / ne détectent à priori que les élevages sup à 15 % d animaux positifs / seuil fourni par le LDA Prélèvements d environnement : fiable niveau d infection variable Sur les digestats : la PCR détecte les bactéries vivantes ou mortes / digestats dilués avec d autres MO Une mise en culture est indispensable Rien ne nous prouve que le peu de bactérie trouvée puisse contaminer un animal Une étude de contamination animal devrait pouvoir éclairer cette inconnue : à savoir quel est le nombre de bactérie nécessaire à la contamination des animaux?

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