"Selon une étude, l’agriculture biologique freine la propagation des agents pathogènes d’origine alimentaire" par GMWatch

ISIAS Agriculture biologique

Selon une étude, l’agriculture biologique freine la propagation des agents pathogènes d’origine alimentaire

L’article d’origine a été publié le 18 avril 2019 par GMWatch sous le titre « Organic farming curbs spread of foodborne pathogens, according to study  » et il est accessible sur ce site : https://www.gmwatch.org/en/news/latest-news/18895-organic-farming-curbs-spread-of-foodborne-pathogens-according-to-study

Photo : un coléoptère appelé bousier faisant rouler une boule de fumier

Une étude qui réfute le lobby anti insectes, lequel affirme que les fermes et exploitations de l’agriculture biologique sont plus susceptibles de contenir des bactéries pathogènes – [Voir Research article - Open Access : Organic farming promotes biotic resistance to foodborne human pathogens - Matthew S. Jones Zhen Fu John P. Reganold Daniel S. Karp Thomas E. Besser Jason M. Tylianakis William E. Snyder - First published : 18 March 2019 - https://doi.org/10.1111/1365-2664.13365 ].

Selon cette récente étude qui évalue les avantages des organismes vivants dans le sol, l’agriculture biologique favorise la résistance naturelle aux agents pathogènes humains d’origine alimentaire. Cette nouvelle étude est présentée dans un article de blog sur le site Web de ‘Beyond Pesticides’.

Cette nouvelle étude s’ajoute à un ensemble de preuves tendant à démontrer des plaintes erronées concernant les pesticides, et émanant de défenseurs de ces derniers, tels que Dennis Avery de l’Institut Hudson [voir Trashing organic foods ], selon lesquels les aliments biologiques sont plus dangereux à consommer en raison de la présence d’agents pathogènes d’origine alimentaire.

La nouvelle étude a révélé que les systèmes organiques agissent naturellement pour nettoyer et décomposer les matières fécales d’animaux potentiellement pathogènes en protégeant de précieuses espèces de dendroctones et de bactéries du sol, alors que ces systèmes naturels suppriment les agents pathogènes présents dans la nature. Des niveaux plus élevés de résidus dans les matières fécales et relativement plus susceptibles de produire des produits contenant des agents pathogènes d’origine alimentaire tels que E. coli.

Les auteurs soulignent que freiner la propagation d’agents pathogènes d’origine alimentaire courants pourrait sauver des milliers de vies et prévenir des millions de maladies chaque année.

L’étude, intitulée “Organic farming promotes biotic resistance to foodborne human pathogens’, (Résistance des biotiques organiques promoteurs aux agents pathogènes humains d’origine alimentaire), publiée dans le Journal of Applied Ecology, compare les populations de dendroctones du fumier et les taux d’enlèvement des fèces dans 70 champs de brocolis biologiques et conventionnels cultivés sur la côte ouest des États-Unis. En plus d’étudier les conditions de terrain, les auteurs ont mené des recherches sur le microcosme pour tester directement les effets des dendroctones du fumier et des microbes du sol sur la suppression des bactéries E. coli introduites.

Les résultats d’analyses sur le terrain montrent que les pratiques de gestion biologique entraînent une plus grande biodiversité parmi les dendroctones et les microbes du sol, ce qui se traduit par des taux plus élevés d’enlèvement des matières fécales et réduit la contamination par E coli. Au-delà d’une limitation des pesticides, ’ces nouvelles découvertes s’ajoutent à la liste des services écosystémiques propres aux exploitations biologiques, renforçant encore l’intérêt de l’agriculture biologique comme solution, non seulement écologique, mais aussi économique, pour la production alimentaire mondiale’.

‘Beyond Pesticides’ indique que, dans le contexte des insectes récemment passés en revue dans le monde entier, cette étude est également un service servant à avertir d’un autre service écosystémique clé qui ne constituera pas une transformation traumatique majeure de l’organicité. Les impacts des dendroctones sur la fertilité du sol sont essentiels pour la survie et les pâturages utilisés pour maintenir les ensembles vitaux. En enterrant et en transformant les fèces, non seulement il y a une action favorable pour la protection contre les agents pathogènes, mais également pour la libération des nutriments essentiels qui sont en déclin : par exemple 80% de plus d’azote dans le sol qu’il n’en resterait autrement. En augmentant la matière organique du sol, les coléoptères augmentent simultanément la quantité d’eau contenue dans l’eau, filtrant ainsi les terres et les zones fortement pâturées contre l’érosion, les inondations et la sécheresse.

Les résultats de la nouvelle étude mettent en évidence la nécessité de la diversité du dendroctone du fumier en plus de son abondance, car certaines souches de dendroctones enfouissent les excréments plus efficacement que d’autres. Les chercheurs ont notamment trouvé que l’espèce couramment introduite, O. nuchicornis, qui tend à dominer les autres espèces et qui réduit la biodiversité de ces coléoptères, est moins efficace en opérant sur les fèces ; cela à des conséquences à la fois sur la contamination par E. coli et sur la fertilité du sol.

De façon similaire, des travaux antérieurs ont attesté l’importance de la diversité biologique des sols pour le maintien des services éco-systémiques. La clé pour produire des aliments dans de bonnes conditions sanitaires et pour maintenir la fertilité des sols à tous les niveaux, c’est la diversité.

En Europe, d’après l’examen de 2019 sur le déclin des insectes, la plus grande perte de la biodiversité terrestre jamais enregistrée à ce jour a été observée : plus de 60% des espèces de dendroctones du fumier répertoriées sont en déclin, de même que la biodiversité des microbes du sol qui sont en danger par les émissions de gaz hautement toxiques, appelés « fumigants de sol » : ceux-ci sont utilisés pour une large gamme de cultures à forte valeur ajoutée afin de contrôler les nématodes, les champignons, les bactéries pathogènes et les ‘mauvaises herbes’.

L’addition aux sols de fumigants élimine des communautés entières dans les sols, ce qui nécessite ainsi l’utilisation d’autres produits chimiques pour fournir les services attendus de la fertilité et du contrôle des parasites fournis normalement par les organismes du sol. Le glyphosate, l’herbicide le plus largement utilisé dans le monde, est également une matière active à effet antibiotique : les plantes OGM tolérantes au glyphosate ont entraîné la libération du glyphosate [et de ses produits de dégradation] dans les sols, où il a un impact négatif et continu sur la diversité microbienne des sols sur les terres cultivées.

‘Beyond Pesticides’ commente : « Au-delà des pesticides, ces modèles sont porteurs d’une leçon. Les insectes et les microbes qui contrôlent les plantes nuisibles et fertilisent le sol réduisent l’utilisation des pesticides et des engrais chimiques. La maîtrise des produits chimiques crée un tapis roulant vicieux : l’utilisation des pesticides tue les agents naturels de contrôle des organismes nuisibles ; ce contrôle insuffisant crée ainsi une demande pour davantage d’utilisation de pesticides, ce qui tue encore davantage d’organismes utiles, etc… ».

Sources : Beyond Pesticides (Au-delà des pesticides) et Journal of Applied Ecology (voir ci-dessous)

Organic farming promotes biotic resistance to foodborne human pathogens (L’agriculture biologique favorise la résistance biotique aux agents pathogènes humains d’origine alimentaire) - Matthew S. Jones, Zhen Fu, John P. Reganold, Daniel S. Karp, Thomas E. Besser, Jason M. Tylianakis, William E. Snyder - Journal of Applied Ecology 2019 ; 1–11. Accepté le 10 décembre 2018 - DOI : 10.1111 / 1365-2664.13365

Résumé

1. La biodiversité des terres agricoles profite à la pollinisation, à la lutte biologique et à d’autres services écosystémiques essentiels. La sécurité alimentaire a été considérée comme une exception à cette tendance plus large, car diverses terres agricoles attirent des animaux sauvages vecteurs de pathogènes humains d’origine alimentaire. Les efforts d’atténuation qui en résultent cherchent donc souvent à les dissuader En supprimant les habitats naturels tout en excluant le bétail vertébré, cependant, de surprenantes preuves récentes suggèrent que la simplification des exploitations augmente en fait la probabilité que les produits soient contaminés par des agents pathogènes humains.

2. Ici, nous considérons également la possibilité que l’agriculture intensive puisse nuire aux scarabées et aux bactéries qui opèrent sur les matières fécales issues de l’alimentation (coprophages), ce qui pourrait contribuer à un risque accru en matière de sécurité sanitaire des aliments.

[Selon Wikipédia, « La coprophagie (ou scatophagie), consiste à consommer des matières fécales. Ce comportement est un mode d’alimentation normal, plus ou moins complémentaire, pour de nombreux animaux. Les insectes en particulier ont un rôle important à jouer dans le recyclage de cette matière organique fertilisante. Quand elle se manifeste chez des espèces pour lesquelles elle n’est pas naturelle, cette pratique révèle une carence alimentaire ou un désordre psychologique, notamment chez l’humain… » Article complet à cette source : https://fr.wikipedia.org/wiki/Coprophagie ].

Dans 70 champs de légumes commerciaux couvrant la côte ouest des États-Unis, en utilisant des méthodes de l’agriculture biologique et celles de l’agriculture conventionnelle, nous avons également étudié les taux d’élimination des matières fécales des sangliers (Sus scrofa), qui sont vecteurs d’agents pathogènes d’origine alimentaire, tant pour le bétail que pour la faune sauvage.

3. Des exploitations conduites en agriculture biologique hors sol ont favorisé les espèces de dendroctones du fumier qui ont éliminé les matières fécales des sangliers (S. scrofa) plus rapidement que dans les exploitations conventionnelles, bien que cet avantage ait été affaibli dans des paysages simplifiés, dominés par des pâturages et par un dendroctone introduit. Au niveau des sols, l’agriculture biologique favorise nettement la biodiversité parmi les bactéries du sol. L’agriculture biologique a profité de la même manière aux coléoptères et aux bactéries sur des fermes d’élevage produisant du bétail en association avec des plantes légumières, de même que dans des exploitations uniquement consacrées à la production des légumes.

4. Des expériences complémentaires conduites en laboratoire ont révélé que les espèces de coléoptères et les ensembles de bactéries diverses et typiques des exploitations en agriculture biologique étaient nettement plus efficaces pour supprimer Escherichia coli O157 : H7, une bactérie pathogène pour les êtres humains, par rapport aux communautés de coprophages associées aux exploitations conventionnelles. Les pratiques de gestion agricole, la conservation des espèces de coprophages et la coopération entre les êtres humains et les agents pathogènes pourraient être liées.

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Sur le même sujet :

Quand les insectes réduisent le risque d’agents pathogènes pour l’homme 11/04/2019 - Photo – Document ‘esanum’

Sécurité alimentaire : Les dendroctones du fumier et les bactéries du sol réduisent le risque d’agents pathogènes pour l’homme

Les règlements sur la salubrité des aliments incitent de plus en plus les producteurs à retirer les haies, les étangs et les autres habitats naturels des fermes pour empêcher les animaux sauvages et le bétail porteurs d’agents pathogènes d’entrer. Pourtant, cela pourrait se faire au détriment de la biodiversité.

De nouvelles recherches publiées aujourd’hui dans le Journal of Applied Ecology encouragent la présence de dendroctones du fumier et de bactéries du sol dans les fermes, car ils suppriment naturellement E. coli et d’autres pathogènes nocifs avant de se propager aux humains.

On sait que les excréments de porcs sauvages et domestiqués contaminent les produits agricoles sur le terrain, ce qui entraîne des maladies d’origine alimentaire. Les porcs sauvages posent particulièrement un risque de déplacement d’agents pathogènes, car les agriculteurs ne peuvent pas contrôler où et quand ces gros animaux pourraient se trouver.

Matthew Jones, qui a dirigé la recherche dans le cadre de son projet de doctorat à la Washington State University, a déclaré : « Les agriculteurs sont de plus en plus préoccupés par la sécurité alimentaire. Si quelqu’un tombe malade à cause d’un produit provenant d’une ferme particulière, cela peut être dévastateur pour lui. »

« En conséquence, nombre d’entre eux retirent des habitats naturels de leurs champs agricoles pour décourager les visites du bétail ou de la faune, ce qui rend les terres agricoles moins accueillantes pour les pollinisateurs et autres insectes ou oiseaux utiles », a-t-il ajouté.

Les dendroctones du fumier enfouissent les fèces dans le sol et rendent la survie des agents pathogènes difficile. Afin d’étudier comment cela peut contribuer à la sécurité alimentaire, l’entomologiste a conduit une camionnette remplie de fèces de porc le long de la côte ouest des États-Unis pour suivre la plantation de brocolis dans 70 champs agricoles pendant la saison de croissance. Le brocoli, tout comme les légumes-feuilles, est sensible à la contamination fécale en raison de sa proximité du sol et de la probabilité que les humains le consomment sans le cuire.

Les excréments de porcs étaient utilisés pour attirer les dendroctones du fumier et voir à quelle vitesse ils allaient se nettoyer. L’expérience a été menée dans des fermes conventionnelles et biologiques, ainsi que dans des fermes avec ou sans bétail.

Les fermes biologiques semblaient attirer une gamme diversifiée d’espèces de dendroctones du fumier qui étaient les plus efficaces pour tenir les pathogènes d’origine alimentaire à distance. Dans les champs conventionnels ou entourés de pâturages, une espèce moins efficace et introduite accidentellement (Onthophagus nuchicornis) l’emportait sur le nombre de dendroctones indigènes.

« Nous avons constaté que les fermes biologiques cultivaient généralement des espèces de dendroctones qui éliminaient les excréments plus rapidement que les fermes conventionnelles », a déclaré le professeur William Snyder de la Washington State University.

Les dendroctones du fumier tuent probablement les bactéries nocives lorsqu’ils consomment et enfouissent les fèces. Des recherches antérieures ont également suggéré que ces coléoptères ont des composés de type antibiotique sur leur corps.

Pour valider ces résultats, les chercheurs ont exposé les trois espèces les plus communes trouvées dans l’enquête sur le terrain à des excréments de porcs contaminés par E. coli. Une expérience de laboratoire de 7 jours a révélé qu’Onthophagus taurus et Onthophagus nuchicornis, qui tous deux enterrent les fèces dans le cadre de leur comportement de reproduction, ont réduit le nombre de E. coli de > 90 % et < 50 % respectivement.

Ils ont également constaté que l’agriculture biologique encourageait une plus grande biodiversité parmi les bactéries du sol, ce qui diminuait la survie des agents pathogènes.

« On sait que les bactéries s’empoisonnent et se battent entre elles, et c’est peut-être la même chose qui se produit ici », a dit M. Snyder.

Ces résultats suggèrent que les dendroctones du fumier et les bactéries du sol pourraient améliorer la suppression naturelle des agents pathogènes humains dans les fermes, ce qui milite en faveur d’une utilisation réduite des insecticides et de la promotion d’une plus grande diversité des plantes et des insectes.

« La faune et le bétail sont souvent perçus comme un danger pour la sécurité alimentaire, mais nos recherches montrent que la réduction de la biodiversité à la ferme pourrait être totalement contre-productive », a conclu Jones.

La nature a une « équipe de nettoyage » de coléoptères du fumier et de bactéries qui éliminent rapidement les fèces et les agents pathogènes qui s’y trouvent, semble-t-il. « C’est pourquoi il vaudrait mieux encourager ces insectes et microbes bénéfiques. », conclut ainsi l’auteur.

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Traduction avec compléments d’informations et intégration de liens hypertextes : Jacques HALLARD, Ingénieur CNAM, consultant indépendant – 18/06/2019

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Organic farming curbs spread of foodborne pathogens, according to study

Details

Published : 18 April 2019

Study rebuts pesticide lobby claims that organic farms are more likely to harbour disease-causing bacteria

Organic farming promotes natural resistance to common foodborne human pathogens, according to a study that evaluates the benefit of soil organisms. The new study is featured in a blog post on the Beyond Pesticides website.

The new study adds to an existing body of evidence showing the falsehood of claims by pesticide defenders like Dennis Avery of the Hudson Institute to the effect that organic food is more dangerous to eat due to foodborne pathogens.

The new study found that organic farming systems naturally act to clean up and decompose potentially pathogen-bearing animal faeces by protecting valuable species of dung beetles and soil bacteria. While these natural systems suppress pathogens on organic farms, conventional chemical-intensive farms are left with higher levels of faecal residues and are therefore significantly more likely to yield produce carrying such foodborne pathogens as E. coli. The authors emphasize that curbing the spread of common foodborne pathogens could save thousands of lives and prevent millions of illnesses each year.

The study, “Organic farming promotes biotic resistance to foodborne human pathogens’, published in the Journal of Applied Ecology, compares dung beetle populations, soil bacteria diversity, and faeces removal rates on 70 organic and conventional broccoli farm fields across the west coast of the US. In addition to studying field conditions, authors conducted microcosm studies to directly test the effects of dung beetles and soil microbes on the suppression of introduced E. coli.

Results from field analyses show that organic management practices lead to greater biodiversity among dung beetles and soil microbes, which translate to higher rates of faeces removal. Microcosm results confirm that by removing faecal matter, the beetles and microbes retained by organic management reduce potential E. coli contamination. Beyond Pesticides comments, ’These new findings add to the list of ecosystem services unique to organic farms, further bolstering the case for organic as not only an ecological but an economical solution to global food production.’

Beyond Pesticides says that in the context of recently reviewed insect declines worldwide, this study also serves as a warning of yet another key ecosystem service that will certainly be lost unless a major agricultural transformation to organic systems is mobilized. Dung beetles, whose actions in soils not only protect against pathogens, but also unlock critical nutrients, are in decline. The impacts of dung beetles on soil fertility are vital to the sustainability of farms and pastures used to maintain livestock. By burying and processing faeces on cattle farms, dung beetles introduce 80% more nitrogen into the soil than would otherwise remain. By increasing soil organic matter, dung beetles simultaneously increase water infiltration, thus stabilizing farms and heavily grazed areas against erosion, flooding, and drought.

Findings from the new study highlight the need for dung beetle diversity in addition to abundance, since some dung beetles bury faeces more effectively than others. Notably, researchers find that the commonly introduced species O. nuchicornis, which tends to dominate over other species and reduce overall diversity, is less effective at burying faeces, with consequences for both E. coli contamination and soil fertility. Similarly, previous work attests to the importance of soil microbial diversity for maintaining ecosystem services. The key to healthy produce and fertile soils, across the board, is diversity.

Due to agrochemical use, that precious diversity is in decline. Monitoring in Europe, according to the 2019 review of insect declines, shows the greatest terrestrial loss of insect biodiversity on record to date : more than 60% of documented dung beetle species are in decline. Soil microbial diversity, too, is threatened by continued application of pesticides in industrialized agriculture. Highly toxic gases known as “soil fumigants” are used on a wide range of high-value crops to control nematodes, fungi, bacteria, insects, and weeds. Soil fumigants wipe out entire soil communities, thus necessitating the use of other chemicals to provide the fertility and pest control services that soil organisms provide. In addition to fumigating soil, which intentionally kills all living things in the soil, other chemical-intensive practices also threaten soil life. Glyphosate, the most widely used herbicide, is also an antibiotic. Glyphosate-tolerant plants release glyphosate into the soil, where it has a continued impact on soil microbial diversity.

Beyond Pesticides comments, ’These patterns carry a lesson. Insects and microbes that act to control crop pests and fertilize the soil reduce the need for pesticide and chemical fertilizer use. Reliance on chemical controls creates a vicious treadmill : pesticide use kills natural agents of pest control, thus creating a demand for more pesticide use, which kills more of the beneficial organisms, and so on.’

Sources : Beyond Pesticides and Journal of Applied Ecology (see below)
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Organic farming promotes biotic resistance to foodborne human pathogens
Matthew S. Jones, Zhen Fu, John P. Reganold, Daniel S. Karp, Thomas E. Besser, Jason M. Tylianakis, William E. Snyder
Journal of Applied Ecology 2019 ;1–11.
Accepted : 10 December 2018
DOI : 10.1111/1365-2664.13365

Abstract

1. Farmland biodiversity benefits pollination, biological control and other key ecosystem services. Food safety has been seen as an exception to this broader pattern, as diverse farmlands attract wildlife that vector foodborne human patho- gens. Resulting mitigation efforts thus often seek to deter wildlife by removing natural habitats, while also excluding vertebrate livestock. However, surprising recent evidence suggests that farm simplification actually increases the likelihood that produce will be contaminated with human pathogens.
2. Here, we consider the possibility that intensified agriculture harms faeces-feeding (coprophagous) beetles and bacteria, which could contribute to heightened food- safety risk. In 70 commercial vegetable fields spanning the US west coast, using either organic or conventional farming methods, we surveyed coprophages both above- and below-ground. We also measured removal rates of the faeces of Sus scrofa, which vectors foodborne pathogens both as livestock and as feral wildlife.
3. Above-ground, organic farms fostered dung beetle species that removed S. scrofa faeces more rapidly than was seen on conventional farms, although this benefit was weakened in simplified landscapes dominated by pasture and an introduced dung beetle. Below-ground, organic farming encouraged significantly higher bio- diversity among soil bacteria. Organic farming similarly benefitted dung beetles and bacteria on farms that produced livestock alongside vegetables, or vegetables alone.
4. Complementary laboratory experiments revealed that the dung beetle species and biodiverse bacterial assemblages typical of organic farms were significantly more effective at suppressing human-pathogenic Escherichia coli O157:H7, com- pared to coprophage communities associated with conventional farms. This sug- gests that farm management practices, coprophage conservation, and human–pathogen suppression might be linked