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Vet. Res.
Volume 33, Number 4, July-August 2002
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Page(s) | 405 - 412 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/vetres:2002026 | |
How to cite this article | Vet. Res. (2002) 405-412 |
Vet. Res. 33 (2002) 405-412
DOI: 10.1051/vetres:2002026
Effect of diet on Shiga toxin-producing Escherichia coli (STEC) growth and survival in rumen and abomasum fluids
Karima Boukhorsa, Nathalie Pradelb, Jean-Pierre Girardeaua, Valérie Livrellib, Ahmed Mohamed Ou Saïda, Michel Contrepoisa and Christine Martinaa Laboratoire de Microbiologie, INRA, 63122 St-Genès-Champanelle, France
b Groupe de Recherche Pathogénie Bactérienne Intestinale, Faculté de Pharmacie, 28 place H. Dunant, 63000 Clermont-Ferrand, France
(Received 22 November 2001; accepted 4 March 2002)
Abstract
The gastrointestinal tract of ruminants is the main reservoir for Shiga
toxin-producing Escherichia coli (STEC) strains, potentially pathogenic for humans. We
used for the first time rumen fluid in which no exogenous carbon source or other supplement
was added to compare acid resistance and growth of STEC in physiological physico-chemical
conditions. We showed that acidic conditions resulting from the combination of high volatile
fatty acid concentration and moderately acidic pH did not alter the survival of STEC, and
that human non-O157:H7 STEC isolates were able to persist in the rumen contents in spite of
acid stress, low oxygen availability and nutrient deprivation, in the same manner as bovine
STEC isolates do. Furthermore, our results support the hypothesis that a grain-rich diet may
induce mechanisms of STEC acid resistance in the rumen that allow STEC survival in the
abomasum.
Résumé
Effet du régime alimentaire sur la survie et la prolifération des Escherichia coli
producteurs de Shiga-toxines (STEC) dans du jus de rumen et de caillette
. Le tube digestif
des ruminants est le principal réservoir de souches d'Escherichia coli producteurs de
Shiga-toxines (STEC) potentiellement pathogènes pour l'Homme. Nous avons utilisé pour la
première fois du jus de rumen non dilué dans lequel aucune source de carbone exogène ni aucun
supplément nutritionnel n'a été ajouté afin d'étudier la résistance à l'acidité et le
devenir des STEC dans des conditions physico-chimiques naturelles. Nous avons montré que les
conditions acides résultant de la combinaison de fortes concentrations d'acides gras volatils
et d'un pH modérément faible (6.0) ne diminuaient pas la survie des STEC, et que les isolats
humains non O157:H7 étaient capables de persister dans le jus de rumen, en dépit de la faible
disponibilité en oxygène et en nutriments, de la même façon que des isolats bovins. De plus,
nos résultats supportent l'hypothèse selon laquelle un régime riche en grain induit chez les
STEC la mise en place d'un mécanisme de résistance au stress acide dans le rumen, ce qui leur
permet ensuite de mieux résister au passage dans la caillette.
Key words: STEC / non-O157:H7 / rumen / acid-resistance
Mots clés : STEC / non-O157:H7 / rumen / stress acide
Correspondence and reprints: Christine Martin Tel.: (33) 4 73 62 40 00; fax: (33) 4 73 62 45 81; cmartin@clermont.inra.fr
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