Appréciation quantitative des risques pour l'évaluation de mesures de maîtrise sanitaire dans une

275 Pages·2017·3.32 MB·French

Appréciation quantitative des risques pour l’évaluation
de mesures de maîtrise sanitaire dans une filière
agro-alimentaire. Application à Clostridium perfringens
en restauration hospitalière
Séverine Sevrin-Jaloustre
To cite this version:
Séverine Sevrin-Jaloustre. Appréciation quantitative des risques pour l’évaluation de mesures de
maîtrise sanitaire dans une filière agro-alimentaire. Application à Clostridium perfringens en restau-
ration hospitalière. Sociologie. AgroParisTech, 2011. Français. ￿NNT: 2011AGPT0059￿. ￿pastel-
00781728￿
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N°: 2009 ENAM XXXX

Doctorat Pa risTech

T H È S E

pour obtenir le grade de docteur délivré par

L’Institut des Scienc es et Industries
du Vivant et de l’Environnement

(AgroParis Tech)

Spécialité : Sciences pour l’ingénieur

présentée et soutenue publiquement par

Séverine JALOUSTRE

le 24 octobre 2011

Appréciati on quantitative des risques pour l'évaluation de mesures de

maîtrise sanitaire dans une filière agro alimentaire. Application à

Clostridium perfringens en restauration hospitalière.

Directeur de thèse : Marie Laure DELIGNETTE MULLER

Co-encadrement de la thèse : Gérard POUMEYROL

Jury
M. Marcel ZWIETERING, Professeur, Laboratory of Food Microbiology, Wageningen University Rapporteur
M. Jean Christophe AUGUSTIN, Maître de Conférences, ENVA Rapporteur
Mme Jeanne-Marie MEMBRE, Ingénieur, ONIRIS Examinateur
M. Eric PARENT, Ingénieur, AgroParisTech Examinateur
Mme. Marie Laure DELIGNETTE MULLER, Professeur, VetAgroSup, Université Lyon 1 Directrice de
thèse
M. Gérard POUMEYROL, Chef d’unité, MAHY, ANSES Co-encadrant

AgroParisTech
MAHY ANSES 23 av. du Gal de Gaulle, F-94706, Maisons-Alfort Cedex, France
MEPS Université de Lyon, F-69000, Lyon ; Université Lyon 1, CNRS, UMR5558, LBBE, F-69622, Villeurbanne, France
Remerciements
Je tiens tout d’abord `a remercier Mme Jeanne-Marie Membr´e d’avoir
accept´e de faire partie de mon jury de th`ese et M. Eric Parent d’avoir accept´e
de pr´esider ce jury.
Mes sinc`eres remerciements vont aussi `a M. le Professeur Marcel Zwiete-
ring et `a Jean-Christophe Augustin qui ont accept´e d’ˆetre les rapporteurs de
ma th`ese.
Jeremercietoutparticuli`erementMarieLaureDelignette-MulleretG´erard
Poumeyrol, qui ont accept´e de diriger cette th`ese. Ils ont fait preuve `a mon
´egard d’une tr`es grande disponibilit´e et leurs conseils, tout au long de ce tra-
vail, m’ont r´eellement permis d’avancer dans la r´ealisation de cette th`ese et
de progresser pour acqu´erir une certaine autonomie. Merci aussi pour votre
soutien sans failles!
Merci aussi `a tout le personnel de l’ANSES pour votre soutien avec une
pens´ee toute particuli`ere pour les informaticiens, qui m’ont souvent ´et´e d’un
grand secours. Je tiens aussi `a t´emoigner toute ma gratitude aux membres
de l’unit´e MOB pour leur collaboration et `a mes coll`egues de l’unit´e MAHY
et de l’´equipe HPR, avec qui je partagerai longtemps des souvenirs d’effluves
de boeuf bourguignon et de goulash, mais aussi de PS, PC.....
De la mˆeme fac¸on je tiens `a remercier les membres du LBBE pour leur
soutien et leurs nombreux conseils. Tout particuli`erement ma gratitude va `a
mes coll`egues de l’´equipe MEPS, qui ont su d´elaisser les daphnies pour me
conseiller sur la mod´elisation du risque alimentaire.
Merci aussi aux membres du projet ‘Quant’HACCP’ pour leur collabora-
tion, leur ´ecoute et leurs conseils...
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Enfin, je serais tout `a fait ingrate si je n’associais pas `a ces remerciements
mes proches, parents et amis, dont le soutien m’a permis de mener `a bien
cette th`ese malgr´e les obstacles rencontr´es.
A Chlo´e et Quentin, Daniel.... merci pour votre patience! que de moments
`a rattraper!
A Mich`ele... MERCI... tu as brillamment rempli ton contrat... je n’en
doutais pas
R´esum´e - Abstract
R´esum´e
Dans ce travail, un mod`ele d’appr´eciation quantitative des risques mi-
crobiens a ´et´e d´evelopp´e pour proposer des mesures de maˆıtrise sanitaire et
les relier `a des m´etriques du risque. A partir d’observations r´ealis´ees dans un
hoˆpital,nousavonspucaract´eriserleproc´ed´edefabricationetdedistribution
de deux plats de boeuf en sauce, de mani`ere `a pr´edire l’´evolution du dan-
ger Clostridium perfringens tout au long de ce proc´ed´e en utilisant les outils
de la microbiologie pr´evisionnelle. Dans le mod`ele d’exposition, nous avons
construit un mod`ele d´ecrivant la germination puis la croissance de Clostri-
dium perfringens pendant deux ´etapes du proc´ed´e, et un mod`ele d´ecrivant la
destruction thermique finale des cellules v´eg´etatives de Clostridium perfrin-
gens. Ensuite, pour estimer un risque de diarrh´ee li´ee `a la consommation de
ces plats, nous avons construit un mod`ele dose r´eponse.
De mani`ere `a pouvoir pr´edire la gamme des situations possibles, nous
avons cherch´e `a d´ecrire, dans chacun des mod`eles, la variabilit´e de la r´eponse
biologique mod´elis´ee en utilisant des donn´ees issues de m´eta analyse, obte-
nues dans des conditions vari´ees. L’utilisation de l’inf´erence bay´esienne sur
des donn´ees issues de m´eta analyse nous a permis de d´ecrire s´epar´ement
variabilit´e et incertitude, suivant les recommandations des instances interna-
tionales.
Des simulations de Monte Carlo `a deux dimensions sur l’ensemble du
proc´ed´e nous ont ensuite permis d’estimer le risque moyen de maladie li´e `a la
consommation des plats et d’estimer l’incertitude sur ce risque moyen. Ces
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simulations nous ont aussi permis d’identifier deux ´etapes importantes pour
la maˆıtrise du risque et de proposer, pour chacune de ces´etapes, des mesures
de maˆıtrise sanitaire, dont nous avons ensuite mesur´e l’efficacit´e.
Mots cl´es : appr´eciation quantitative des risques, microbiologie pr´evi-
sionnelle, efficacit´e des mesures de maˆıtrise sanitaire, incertitude, variabilit´e,
m´eta analyse, inf´erence bay´esienne.
Abstract
In this study, a quantitative risk assessment model was developed in or-
der to propose control measures making it possible to reach some ‘risk based’
targets. A survey, carried out in an hospital, made it possible to describe a
food chain, from raw material until consumption, of two beef-in-sauce pro-
ducts, such as to predict the evolution of Clostridium perfringens along the
whole process using predictive microbiology tools. In the exposure assess-
ment model, we described Clostridium perfringens germination, outgrowth
and growth in a first model, applied on two process steps, and final thermal
inactivation of Clostridium perfringens vegetative cells in a second model.
Then, in order to estimate the risk of diarrhea after the consumption of the
two products, we established a dose response model.
In order to predict in our model the full range of possible outcomes, we
aimed at describing, in each proposed model, the variability on the modelled
biological response using meta analysis data, obtained on various experi-
mental conditions. Performing Bayesian inference on these published data,
we separated variability and uncertainty, according to recommendations of
international organizations.
Second order Monte Carlo simulations on the whole process made it pos-
sible to estimate the mean risk of diarrhea after to the consumption of the
products and to estimate the uncertainty on this median risk. Based on these
simulations, two key steps for food safety were then identified in the process,
leading us to propose, for each step, control measures and to measure their
efficacy.
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Key words : quantitative risk assessment, predictive microbiology, effi-
cacy of control measures, uncertainty, variability, meta analysis, Bayesian
inference.
Laboratoires d’accueil
ANSES
Agence Nationale de S´ecurit´e Sanitaire (Anses), Laboratoire de S´ecurit´e
des Aliments, 23 av. du Gal de Gaulle, F-94706, Maisons-Alfort Cedex,
France.
CNRS
Universit´e de Lyon, F-69000, Lyon; Universit´e Lyon 1, CNRS, UMR5558,
LaboratoiredeBiom´etrieetBiologieEvolutive,F-69622,Villeurbanne,France
Rapport Qualit´e