Clostridium botulinum et Clostridium perfringens sont des bâtonnets anaérobies Gram positifs, sporulés, responsables de deux formes distinctes de maladies d’origine alimentaire. C. botulinum produit la neurotoxine botulique (BoNT), la toxine biologique la plus puissante connue, provoquant le botulisme, une maladie neuroparalytique potentiellement mortelle. BoNT est classé en sept sérotypes (A-G), les types A, B, E et F causant des maladies humaines. La toxine est thermolabile (inactivée après 5 minutes à 85°C) et agit en clivant les protéines SNARE, empêchant ainsi la libération d’acétylcholine au niveau des jonctions neuromusculaires.
Les spores de C. botulinum sont très résistantes à la chaleur, avec des valeurs D₁₂₁ d’environ 0,2 minute pour les souches protéolytiques de type A et B les plus résistantes. Cette résistance à la chaleur sous-tend le concept de « cuisson botulique » ou 12D pour les aliments en conserve peu acides, nécessitant un processus thermique équivalent à 3 minutes à 121,1°C pour obtenir une réduction de 12 log des spores de C. botulinum. Cette norme constitue la base de la stérilisation commerciale. Les symptômes du botulisme comprennent une paralysie flasque descendante, une vision floue, une dysphagie et une insuffisance respiratoire. Le botulisme infantile résulte de l’ingestion de spores (généralement du miel) et de la production ultérieure de toxines dans l’intestin.
Clostridium perfringens de type A produit une entérotoxine de C. perfringens (CPE), qui provoque une gastro-entérite spontanément résolutive accompagnée de diarrhée et de crampes abdominales, généralement 8 à 16 heures après l’ingestion. C. perfringens est omniprésent dans le sol et dans le tractus intestinal des animaux et des humains. Les spores survivent à la cuisson et germent lors d’un refroidissement lent ou d’un maintien au chaud inadéquat (abus de température compris entre 15 et 50 °C). Les cellules végétatives se multiplient rapidement dans la nourriture et, une fois ingérées, sporulent dans l’intestin, libérant l’entérotoxine. Cette maladie est l’une des maladies d’origine alimentaire les plus fréquemment signalées en milieu institutionnel.
La détection de C. botulinum implique un test biologique sur souris pour la détection des toxines, une PCR pour les gènes BoNT et une culture sur des milieux sélectifs tels que la gélose au jaune d’œuf (lipase positive). C. perfringens est dénombré par étalement étalé sur gélose tryptose sulfite cyclosérine (TSC) avec incubation anaérobie. Le contrôle de C. botulinum dans les aliments repose sur l’obtention d’une stérilité commerciale, le contrôle de l’activité de l’eau (aw < 0,93), du pH (inférieur à 4,6) ou de l’utilisation de conservateurs (nitrite, sorbate). Pour C. perfringens, un refroidissement rapide des aliments cuits (de 57 °C à 21 °C en 2 heures) et un maintien au chaud approprié au-dessus de 60 °C empêchent la germination et la croissance des spores. C. botulinum est l’organisme cible des processus de stérilisation commerciale (concept 12D). Les plans HACCP pour les aliments en conserve abordent le contrôle des spores. Les bactéries sporulées provoquent également la détérioration des aliments traités thermiquement.