Évaluation préalable finale de Cellulomonas biazotea
Titre officiel: Évaluation préalable finale de la souche ATCC 486 de Cellulomonas biazotea
Environnement et Changement climatique Canada
Santé Canada
février 2018
Sommaire
En vertu de l’article 74b) de la Loi canadienne sur la protection de l’environnement (1999) (LCPE), la Ministre de l’Environnement et la Ministre de la Santé ont procédé à une évaluation préalable de la souche ATCC 486 de Cellulomonas biazotea (C. biazotea).
La souche ATCC 486 de C. biazotea est une bactérie du sol qui présente des caractéristiques communes avec celles des autres souches de l’espèce. Les caractéristiques de C. biazotea en font une bactérie utile dans les aliments complémentaires des animaux, les engrais, la biorestauration et la production de biocarburant.
On n’a signalé aucun effet nocif sur les vertébrés, les invertébrés ou les plantes terrestres ou aquatiques, ni d’infection chez les humains, qui aurait été associé à ces souches spécifiques inscrites sur la Liste intérieure ou à d’autres souches de C. biazotea.
La présente évaluation tient compte des caractéristiques mentionnées ici de la souche ATCC 486 de C. biazotea relativement aux effets sur l’environnement et la santé humaine découlant de son utilisation dans des produits commerciaux et de consommation et dans des procédés industriels visés par la LCPE, dont les rejets dans l’environnement par les flux de déchets, et l’exposition humaine accidentelle dans les milieux naturels. Afin d’actualiser ses données sur les utilisations actuelles de ce micro-organisme, le gouvernement du Canada a lancé une enquête comportant la collecte obligatoire de renseignements en application de l’article 71 de la LCPE et pour laquelle un avis (« avis émis en vertu de l’article 71 ») a été publié dans la Partie I de la Gazette du Canada le 3 octobre 2009. Les renseignements fournis en réponse à cet avis indiquent que la souche ATCC 486 de C. biazotea n’a pas été importée ou produite au Canada en 2008.
D’après les données disponibles, l’évaluation permet de conclure que la souche ATCC 486 de C. biazotea ne répond pas aux critères énoncés à l’alinéa 64a) ou b) de la LCPE (1999), car elle ne pénètre pas dans l’environnement en une quantité ou concentration, ou dans des conditions de nature à avoir, immédiatement ou à long terme, un effet nocif sur l’environnement ou sur la diversité biologique, ou à mettre en danger l’environnement essentiel pour la vie. L’évaluation permet également de conclure que la souche ATCC 486 de C. biazotea ne répond pas aux critères de l’alinéa 64c) de la LCPE, car elle ne pénètre pas dans l’environnement en une quantité ou concentration ou dans des conditions de nature à constituer au Canada, un danger pour la vie ou la santé humaines.
Introduction
En vertu de l’alinéa 74b) de la Loi canadienne sur la protection de l’environnement (1999) [LCPE], la Ministre de l’Environnement et du Changement climatique et la Ministre de la Santé sont tenus de procéder à une évaluation préalable des micro-organismes inscrits à la Liste intérieure(LIS) conformément à l’article 105 de la Loi, afin de déterminer s’ils constituent ou pourraient constituer un risque pour l’environnement ou la santé humaine (selon les critères énoncés à l’article 64 de la LCPE)Note de bas de page 1 . La souche ATCC 486 de C. biazotea a été ajoutée à la LIS en 2006 aux termes du paragraphe 105(1) de la LCPE parce qu’elle a été produite ou importée au Canada entre le 1er janvier 1984 et le 31 décembre 1986, et parce qu’elle a été introduite ou rejetée dans l’environnement sans être assujettie aux dispositions de la LCPE ou de toute autre loi fédérale ou provinciale.
La présente évaluation préalable a considéré les informations sur les dangers appartenant au domaine public, des données de recherche non publiées obtenues par les chercheurs de Santé CanadaNote de bas de page 2 , ainsi que les commentaires d’examinateurs scientifiques qualifiés. L’information sur l’exposition provient du domaine public et des renseignements obtenus à la suite de l’avis en vertu de l’article 71 de la LCPE publié le 3 octobre 2009 dans la Partie I de la Gazette du Canada. De plus amples précisions concernant la méthode utilisée pour évaluer les risques sont accessibles dans le Cadre d’évaluation scientifique des risques liés aux micro-organismes réglementés en vertu de la Loi canadienne sur la protection de l’environnement (1999) (Environnement Canada et Santé Canada, 2011).
Dans le présent rapport, les données propres à la souche ATCC 486 de C. biazotea inscrite sur la Liste intérieure sont indiquées comme telles. Lorsque les données propres à la souche n’étaient pas disponibles, des données de substitution provenant de recherches dans la littérature scientifique ont été utilisées. Au besoin, les recherches dans les écrits scientifiques portant sur l’organisme comprenaient ses synonymes ainsi que ses noms communs ou périmés. Les organismes de substitution sont identifiés dans chaque cas au niveau taxonomique fourni par la source. Pour nos recherches dans la littérature scientifique, nous avons interrogé les bases de données de publications scientifiques (SCOPUS, CAB Abstracts, Agricola, Google Scholar, NCBI PubMed et FreePatentsOnline), fait des recherches dans le Web et par mots-clés afin de repérer les dangers pour la santé humaine et l’environnement. Pour le présent rapport, nous avons examiné les données publiées jusqu’en juin 2015.
Décisions d’autorités compétentes au Canada et à l’étranger
Au Canada
L’Agence de la santé publique du Canada (ASPC) a classé Cellulomonas biazotea (en tant qu’espèce) dans le groupe de risque 1 (risque faible pour l’individu et pour la collectivité) pour les humains et les animaux terrestres (ASPC, communication personnelle). L’Agence canadienne d’inspection des aliments (ACIA) n’a pas homologué C. biazotea comme agent phytoparasitaire au Canada (ACIA 2015a) ni comme agent causant des maladies à déclaration obligatoire touchant la santé des animaux terrestres et aquatiques (ACIA 2015b, 2015c).
À l’étranger
En vertu de la règle technique allemande visant les agents biologiques (TRBA), on a attribué à la souche DSM 20112 (ATCC 486) de C. biazotea le niveau de biosécurité 1 (DSMZ 2015).
Aucune autre décision réglementaire par des gouvernements étrangers ou des organisations internationales n’a été retrouvée pour C. biazoteaNote de bas de page 3 .
1. Évaluation du danger
1.1 Caractérisation de Cellulomonas biazotea
1.1.1 Identification taxonomique et historique de la souche
1.1.1.1 Identification
Nom binomial : Cellulomonas biazotea
Désignation taxonomique (examinée par Stackebrandt et Schumann 2012)
Règne Bactéries
Embranchement Actinobactéries
Classe Actinobactéries
Ordre Actinomycètes
Famille Cellulomonadaceae
Genre Cellulomonas
Espèce Cellulomonas biazotea (Kellerman et coll. 1913) Bergey et coll. 1923 (examiné par Clark 1953, Stackebrandt et Kandler 1979)
Souches sur la LIS ATCC 486 (souche type)
Synonymes, noms communs ou périmés
« Bacillus biazoteus » (Kellerman et coll. 1913) (ATCC 2008), « Proteus cellulomonas var. biazoteus » (Clark 1953)
Historique de la souche
La souche ATCC 486 de Cellulomonas biazotea a d’abord été isolée par N.R. Smith, dans un sol de l’Utah aux États-Unis (elle était alors désignée comme souche 127). La souche a été déposée à l’ATCC en 1950 (ATCC 2008, NCTC 2013).
Initialement, le genre auquel appartient l’espèce type C. biazotea, avait été classifié dans le genre Corynebacteriaceae (Clark 1953, Stackebrandt et Kandler 1979). Cependant, il est distinct des autres corynébactéries, comme Corynebacterium diphtheriae, étant donné sa capacité de dégrader la cellulose (Clark 1953, da Silva et Holt 1965, Jones 1975) et la teneur élevée (en %) en guanine-cytosine (G+C) dans son ADN (Stackebrandt et Kandler 1979). La toxine diphtérique, présente dans trois espèces du genre Corynebacterium, est absente des autres bactéries corynéformes comme C. biazotea et d’autres espèces du genre Cellulomonas (Bernard 2012). En 1991, C. biazotea a donc été déplacée dans une nouvelle famille les Cellulomonadaceae dont Cellulomonas est le genre type.
La souche a été déposée dans diverses collections de culture, sous les désignations suivantes : 127, AJ 1569, AS 1.1899, BCRC 14864, CCC 14864, CCRC 14864, CFBP 4269, CGMCC 1.1899, CIP 82.11, CIP 82.11T, DSM 20112, IAM 12106, IFM 10509, IFO 12680, IMET 10473, JCM 1340, KCTC 1370, LMG 16695, N. R. Smith 127, N.R.Smith127, NBRC 12680, NCAIM B.01385, NCDO 1654, NCFB 1654, NCIB 8077, NCIM 2550, NCIMB 8077, NCTC 10823, NRS-127, PTCC1256, QM B-525, QMB-525, Smith 127, Suzuki CNF 024, VKM Ac-1410.
1.1.1.2 Caractéristiques phénotypiques et moléculaires
Les cellules sont motiles et possèdent un à quatre flagelles polaires (Thayer 1984). La disponibilité des nutriments peut influer sur la motilité. Une chimiotaxie a été observée chez d’autres espèces du genre (Hsing et Canale-Parola 1992). La souche ATCC 488 de Cellulomonas gelida présente une chimiotaxie vers les polysaccharides des parois des plantes et des champignons. La motilité n’est pas présente lorsque le milieu est de l’eau distillée (Thayer 1984). Le peptidoglycane de la paroi cellulaire contient de l’ornithine et du MK-9 (H4) comme ménaquinone prédominante (Ahmed et coll. 2014, Stackebrandt et Kandler 1979).
Les colonies de C. biazotea ont une apparence lisse, brillante et jaune-blanc sur de la gélose à l’extrait de levure (Stackebrandt et Kandler 1979). La production d’un certain nombre de caroténoïdes produit un pigment jaunâtre (Weeks et coll. 1980).
Les espèces du genre Cellulomonas sont aérobies ou facultativement anaérobies (Ahmed et coll. 2014, Stackebrandt et Kandler 1979, Suzuki et coll. 1981).
Dans le genre Cellulomonas, seulement deux espèces, Cellulomonas denverensis et Cellulomonas hominis, ont été mises en cause dans des infections humaines en tant que pathogènes opportunistes rares, et seuls cinq cas cliniques ont été signalés (Salas et coll. 2014). La température de croissance et ses caractéristiques biochimiques permettent de distinguer C. biazotea parmi ces espèces (tableau 1-1).
Caractéristique |
C. biazotea |
C. fimi (souche ATCC 484) |
C. denverensis (souche ATCC BAA-788)b |
C. hominis (souche ATCC 51964) |
Croissance à 25 °Ca,b |
+ |
+ |
- |
- |
Croissance à 45 °Ca,b |
- |
- |
+ |
+ |
Lyse de la cellulosec |
+ |
+ |
ND |
- |
Hydrolyse de la gélatinec |
+ |
+ |
- |
+ |
Fermentation du xylosec |
+/-e |
+ |
+ |
+ |
DNasec |
faiblef |
- |
ND |
+ |
Réduction de nitratec |
+ |
+/-f |
+ |
+ |
ND = Aucune donnée disponible,
a (Brown et coll. 2005).
b (Sukapure et coll. 1970).
c (Funke et coll. 1995).
e À l’opposé de Clarke (1953), Funke et coll. (1995) ont indiqué que C. biazotea peut fermenter le xylose.
f Chercheurs du Bureau de la science de la santé environnementale et de la recherche.
g À l’opposé de Funke et coll. (1995), Yoon et coll. (2008) ont signalé un résultat négatif pour la réduction de nitrate pour C. fimi (même souche utilisée).
+ : positive.
- : négative.
L’analyse phylogénétique montre que C. biazotea est dans un groupement éloigné regroupée de ces espèces. Elle est plus étroitement apparentée à Cellulomonas fimi, qui présente une similarité de l’ARNr 16S à 99,7 % (Rainey, Weiss et Stackebrandt 1995). Les chercheurs scientifiques de Santé Canada ont construit différents arbres phylogénétiques pour montrer les relations entre les espèces du genre Cellulomonas (figures 1‑1 et 1‑2). Un arbre phylogénétique a été généré avec le critère du maximum de vraisemblance, à l’aide des séquences de l’ARNr 16S de C. biazotea et des espèces du genre Cellulomonas qui ont une pertinence environnementale et clinique (figure 1‑1). Un arbre similaire a été construit en utilisant Bacillus subtilis, comme extra-groupe (figure 1‑2).
![](/content/canadasite/fr/environnement-changement-climatique/services/evaluation-substances-existantes/evaluation-prealable-cellulomonas-biazotea/_jcr_content/par/mwsadaptiveimage/image.img.jpg/1517344382005.jpg)
Figure 1‑1 : arbre phylogénétique obtenu par maximum de vraisemblance à l’aide des séquences de l’ARNr 16S de C. biazotea et d’espèces du genre Cellulomonas ayant une pertinence environnementale et clinique
Description de la figure 1-1
Arbre phylogénétique dressé à partir des séquences génétiques de l’ARNr 16S des espèces du genre Cellulomonas pertinentes aux plans environnemental et clinique. L’analyse phylogénétique montre que C. biazotea s’agrège loin des autres espèces du genre Cellulomonas et que l’organisme le plus apparenté est Cellulomonas fimi, dont l’ARNr 16S est similaire à 99,7 %. L’analyse phylogénétique de la souche inscrite à la LIS est utile aux fins de son identification taxonomique correcte, laquelle est la base de l’évaluation précise des risques.
L’arbre phylogénétique a été produit par les chercheurs du Bureau de la science de la santé environnementale et de la recherche, à partir de séquences génétiques de l’ARNr 16S dans le domaine public, par alignement des séquences grâce à la méthode MUSCLE, puis par réanalyse à l’aide du modèle de distance de Tamura-Nei avec la plateforme MEGA, version 6 (Tamura et coll. 2013). Les valeurs de 50 % et plus, obtenues par la méthode du bootstrap, sont présentées aux nœuds. Les pourcentages sont basés sur 500 rééchantillonnages.
![](/content/canadasite/fr/environnement-changement-climatique/services/evaluation-substances-existantes/evaluation-prealable-cellulomonas-biazotea/_jcr_content/par/mwsadaptiveimage_1673580672/image.img.jpg/1517344418264.jpg)
Figure 1‑2 : arbre phylogénétique obtenu par maximum de vraisemblance à l’aide des séquences de l’ARNr 16S de C. biazotea et d’espèces apparentées du genre Cellulomonas ayant une pertinence environnementale et clinique
Description de la figure 1-2
Cette figure est similaire à la précédente, sauf que l’on a utilisé Bacillus subtilis comme groupe extérieur. Elle confirme aussi que C. biazotea s’agrège loin des autres espèces du genre Cellulomonas et que l’organisme le plus apparenté est C. fimi. L’analyse phylogénétique de la souche inscrite à la LIS est utile aux fins de son identification taxonomique correcte, laquelle est la base de l’évaluation précise des risques.
L’arbre phylogénétique a été produit par les chercheurs du Bureau de la science de la santé environnementale et de la recherche, à partir de séquences génétiques de l’ARNr 16S dans le domaine public, par alignement des séquences grâce à la méthode MUSCLE, puis par réanalyse à l’aide du modèle de distance de Tamura-Nei dans la plateforme MEGA, version 6 (Tamura et coll. 2013). Les valeurs de 50 % et plus, obtenues par la méthode du bootstrap, sont présentées aux nœuds. Les pourcentages sont basés sur 500 rééchantillonnages.
1.1.2 Propriétés biologiques et écologiques
1.1.2.1 Présence naturelle
C. biazotea a été isolée dans divers habitats, notamment :
- les sols (Clark 1953);
- la rhizosphère, la surface des racines et l’intérieur du canola (Brassica napa) (de Freitas et Germida 1998);
- la bagasse (Parvez et coll. 2004);
- les décharges (Pourcher et coll. 2001);
- l’intestin du termite xylophage C. formosanus (Femi-Ola et coll. 2013);
- un isolat de matières fécales humaines (Lagier et coll. 2012).
1.1.2.2 Survie, persistance et dispersion dans l’environnement
Dans des conditions de faibles concentrations de nutriments, particulièrement si l’azote est peu disponible, les espèces du genre Cellulomonas régissent habituellement en formant des biofilms. Dans ces biofilms, les cellules accroissent l’absorption de carbone pour créer une capsule de β(1→3) glucane. Lorsque les conditions environnementales redeviennent favorables, par exemple si l’azote est de nouveau plus disponible, cette capsule est utilisée comme source de carbone (Young et coll. 2012).
Les concentrations de bactéries cellulolytiques, comme C. biazotea, avaient diminué au fil du temps dans une décharge en France, passant d’une moyenne de 12,9 x 107 unités formatrices de colonies (UFC)/g p.s. dans un échantillon de déchets datant d’un an, à 0,56 x 107 UFC/g p.s. dans un échantillon prélevé dans des déchets datant de cinq ans. La disponibilité de la cellulose dans l’environnement favorisait la survie d’une flore complexe de bactéries cellulolytiques (Pourcher et coll. 2001).
On a trouvé que les membres du genre Cellulomonas persistaient au moins de deux à quatre semaines à différents moments de l’année lorsque des aliquotes de 1 mL d’isolats de bactérie étaient inoculés dans des sédiments de lits de cours d’eau dans des microcosmes de 2,95 L avec écoulement d’eau. Les bactéries provenant d’échantillons de sédiments ont été dénombrées après le détachement des cellules des sédiments, par sonication et séparation par centrifugation, ce qui a donné un taux de récupération de 68,3 ± 15,0 % des bactéries inoculées au départ. Cette persistance dans les sédiments du flux est particulièrement remarquable, car ces organismes ne sont pas des composants types de la microflore aquatique (Bott et Kaplan 1991).
1.1.2.3 Paramètres de croissance
C. biazotea croît bien aux températures entre 20 °C et 37,5 °C, et sa croissance est optimale entre 28 °C et 33 °C (Clark 1953).
Lorsque sa croissance s’effectue sur du cellobiose, du glucose et du xylose, la souche NIAB442 de C. biazotea présente une période de latence et un temps de doublement plus courts et un taux de croissance spécifique maximal, par rapport aux trois autres membres du genre Cellulomonas (Rajoka et Malik 1986). Les temps de doublement de la souche NIAB442 de C. biazotea sont comparés à ceux de la souche NIAB444 étroitement apparentée de C. fimi, (tableau 1-2).
Les caractéristiques de croissance sur du TSB-gélose et dans un milieu liquide sont présentées en détail dans les tableaux A-2 et A-3, ainsi que dans les tableaux A-4 et A-1, respectivement.
Source de nutrimenta |
C. biazotea NIAB442 |
C. fimi NIAB444 |
Cellobiose |
2,9 |
5,3 |
Électrolytes |
4,0 |
4,8 |
Xylose |
3,3 |
5,0 |
a (Rajoka et Malik 1986).
1.1.2.4 Rôle dans le cycle des éléments nutritifs
Le genre Cellulomonas se distingue des genres apparentés par sa capacité de dégrader la cellulose par des processus aérobies et anaérobies (Clark 1953) de fermentation qui produisent du CO2 (Young et coll. 2012).
Comme la plupart des espèces du genre Cellulomonas, C. biazotea peut réduire les nitrates en nitrites (Clark 1953). En général, les espèces de ce genre ne peuvent fixer l’azote (Young et coll. 2012).
La présence du gène du bêta-glucosidase dans C. biazotea lui confère la capacité d’hydrolyser l’esculine et le cellobiose (Parvez et coll. 2004). Cet enzyme est le plus actif à 38 °C et à un pH de 6,6, et il est inhibé par 0,5 mM de MnCl2 et par 0,5 M de NaCl (Siddiqui et coll. 1997).
1.1.2.5 Résistance aux antibiotiques, aux métaux et aux agents chimiques
Les Cellulomonas sont habituellement sensibles à la rifampicine, à la tétracycline et à la vancomycine (Funke et coll. 1997).
Les souches de C. biazotea isolées dans l’intestin de termites xylophages démontraient une résistance au co-trimoxazole, à la cloxacilline, à l’érythromycine, à la gentamicine, à l’augmentin, à la streptomycine, à la tétracycline et au chloramphénicol (Femi-Ola et coll. 2013). Les profils de sensibilité aux antibiotiques de la souche ATCC 486 de C. biazotea et de la souche étroitement apparentée ATCC 484 de C. fimi sont comparés dans le tableau 1-3.
Antibiotique |
C. biazotea ATCC 486a |
C. fimi ATCC 484a |
Ciprofloxacine |
2 (I)b |
2 (I) |
Clindamycine |
2 (I) |
2 (I) |
Érythromycine |
4 (R) |
4 (R) |
Gentamicine |
16 (R) |
32 (R) |
Pénicilline G |
1 (S) |
0,06 (S) |
Rifampicine |
0,06 (S) |
≤ 0,03 (S) |
Tétracycline |
0,25 (S) |
0,5 (S) |
Vancomycine |
0,06 (S) |
0,06 (S) |
a Données tirées de Funke et coll. (1995).
S : sensible
I : intermédiaire
R : résistante
< : plus petit ou égal à.
1.1.2.6 Caractéristiques pathogènes et toxigènes
Dans des conditions oligotrophes, C. biazotea forme des biofilms, particulièrement si la concentration d’azote est limitative. L’ajout d’azote à des cultures de biofilms induit la dissolution de capsules de β(1→3) glucane et produit des cellules motiles (Young et coll. 2012). Cela contribue à sa persistance dans l’environnement, bien qu’il n’y ait aucune preuve que cela produit des effets pathogènes ou toxigènes.
Les publications scientifiques ne présentent aucune autre caractéristique pathogène ou toxique associée à C. biazotea. D’autres espèces du genre Cellulomonas, dont C. fimi, ont été évaluées pour déterminer leurs caractéristiques toxigènes. On n’a signalé aucun effet mutagène ou tératogène causé par les protéines cellulaires de Cellulomonas (Dey et Fields 1995).
1.1.3 Effets
1.1.3.1 Environnement
1.1.3.1.1 Plantes
C. biazotea a été isolée dans la rhizosphère, à la surface de racine et à l’intérieur du canola (Brassica napa), où elle n’avait pas causé d’infection (de Freitas et Germida 1998).
Aucun effet nocif sur les plantes aquatiques ou terrestres, mettant en cause des souches figurant sur la LIS, n’a été relevé dans les écrits scientifiques.
1.1.3.1.2 Invertébrés
C. biazotea a été isolée dans l’intestin de C. formosanus, un termite xylophage, où elle existe comme organisme commensal et joue un rôle dans la dégradation des matières cellulosiques (Femi-Ola et coll. 2013).
Aucun effet nocif de C. biazotea sur les invertébrés aquatiques ou terrestres n’a été relevé dans les écrits scientifiques.
1.1.3.1.3 Vertébrés
Aucun effet nocif de C. biazotea sur les vertébrés aquatiques ou terrestres n’a été relevé dans les écrits scientifiques.
1.1.3.2 Santé humaine
Les espèces du genre Cellulomonas sont rarement pathogènes chez l’humain. Certaines espèces comme C. hominis et C. denverensis peuvent constituer des pathogènes opportunistes et on considère qu’elles ont une pertinence médicale (Bernard 2012). Ces espèces, même si elles sont apparentées à C. biazotea, se situent à une certaine distance dans l’arbre phylogénétique basé sur la séquence du gène de l’ARNr 16S (figure 1‑2). En 2014, on dénombrait cinq cas dans lesquels une espèce de ce genre avait été mise en culture à partir d’une infection humaine active (Salas et coll. 2014). L’annexe B donne une description détaillée de ces cas.
Nous n’avons trouvé aucun rapport d’infection, de toxicité ou d’effet immunitaire nocif chez l’humain, causé par C. biazotea ou par les souches figurant sur la LIS.
1.2 Gravité du danger
La gravité du danger posé par la souche ATCC 486 de C. biazotea pour l’environnement et la santé humaine est jugée faible, pour les raisons suivantes : 1) aucun effet nocif sur l’environnement ou les humains qui serait attribué à la souche ATCC 486 de C. biazotea ou à ses bactéries apparentées n’a été relevé; et 2) dans le cas peu probable d’infection chez les humains, il existe des antibiotiques pertinents d’un point de vue clinique.
Les dangers liés à l’utilisation des micro-organismes en milieu de travail devraient être classés dans le Système d’information sur les matières dangereuses utilisées au travail (SIMDUT)Note de bas de page 4 .
2. Évaluation de l’exposition
2.1 Sources d’exposition
Cette évaluation tient compte de l’exposition à la souche ATCC 486 de C. biazotea en conséquence de son ajout à des produits commerciaux ou des produits de consommation et de son utilisation dans des procédés industriels au Canada.
La souche ATCC 486 de C. biazotea a fait l’objet d’une demande d’inscription sur la LIS en raison de son utilisation dans des produits commerciaux et de consommation.
Selon les réponses à un questionnaire volontaire envoyé en 2007 à un sous-ensemble d’importantes compagnies en biotechnologie, et en tenant compte des renseignements obtenus dans le cadre d’autres programmes du gouvernement fédéral, de nature réglementaire et autre, une très faible quantité de la souche ATCC 486 de C. biazotea a été importée au Canada aux fins de recherche et de développement au cours de l’année de déclaration 2006.
Le gouvernement fédéral a procédé à une collecte obligatoire de renseignements en vertu de l’article 71 de la LCPE, qui a fait l’objet d’un d’avis en application de l’article 71 dans la Partie I de la Gazette du Canada le 3 octobre 2009. Cet avis s’appliquait à toute personne qui, au cours de l’année civile 2008, avait produit ou importé des bactéries de la souche ATCC 486 de C. biazotea, seule, dans un mélange ou dans un produit. Aucun produit de consommation ou activité commerciale comportant la souche ATCC 486 de C. biazotea n’a été déclaré en réponse à cet avis.
Bien qu’aucune utilisation de la souche ATCC 486 de C. biazotea n’ait été déclarée dans l’enquête obligatoire, cette souche peut être achetée auprès de la société ATCC. Comme cette bactérie figure sur la LIS et peut donc être utilisée au Canada sans avis préalable, elle pourrait constituer un choix attrayant pour une utilisation éventuelle dans des produits pouvant d’être commercialisés. Une recherche effectuée dans le domaine public (par ex., fiches signalétiques, publications, brevets) a révélé les applications potentielles suivantes dans les produits de consommation et les usages commerciaux et industriels des autres souches de C. biazotea. Il s’agit d’utilisations possibles de la souche ATCC 486, car elle partage probablement des caractéristiques (modes d’action) avec d’autres souches de C. biazotea commercialisées :
- comme source de protéine unicellulaire pour l’alimentation complémentaire des animaux (Rajoka 2005);
- dans les systèmes de fermentation pour la production d’engrais azoté (Dominguez et coll. 2003);
- comme bio-engrais dans la culture du canola (de Freitas et Germida 1998);
- dans le traitement des déchets et des eaux usées, y compris :
- la dégradation des hydrates de carbone dans les déchets complexes (Chaudhary et coll. 1997);
- la dégradation biologique des gras et des amidons emprisonnés dans des réservoirs de matières grasses (Bald et coll. 1996);
- la dégradation des constituants indésirables dans les eaux usées (par ex., fibres de cellulose) afin de rendre l’eau utilisable en agriculture (Erickson et Worne 1979);
- l’élimination du phosphore dans les eaux usées (Udaka et Shoda 1980);
- pour produire de l’énergie sous forme d’hydrogène par fermentation des déchets (Saratale et coll. 2010);
- comme biocarburants et dans les piles à combustible (Reguera et coll. 2013).
2.2 Caractérisation de l’exposition
2.2.1 Environnement
Vu l’absence d’utilisations dans le secteur commercial ou dans les produits de consommation selon les réponses données à l’avis émis en vertu de l’article 71, on estime que l’exposition environnementale à la souche ATCC 486 de C. biazotea est faible.
Vu également l’étendue et l’ampleur des applications connues et potentielles de l’espèce C. biazotea, énumérées à la section 2.1, il existe un potentiel d’exposition accrue de l’environnement à la souche ATCC 486 de C. biazotea, et des scénarios d’exposition découlant de ces utilisations ont été envisagés dans la présente évaluation préalable, ainsi que les propriétés de persistance et de survie de ce micro-organisme.
L’utilisation de ce micro-organisme comme bio-engrais introduirait probablement (ou augmenterait les concentrations existantes) de la souche ATCC 486 de C. biazotea dans les écosystèmes terrestres. Les invertébrés endogés au site d’application, ainsi que les plantes traitées, seraient probablement les organismes les plus directement exposés. Les vertébrés pourraient ingérer la souche ATCC 486 de C. biazotea lorsqu’ils consomment des plantes ou des invertébrés vivant dans des sols traités avec ces bactéries. L’utilisation dans les nourritures pour animaux des souches inscrites sur la LIS pourrait donner lieu à une exposition directe des vertébrés ou invertébrés aquatiques ou terrestres qui consomment ces compléments, et peut-être l’exposition indirecte d’autres espèces dans l’environnement si ces souches survivent à leur passage dans l’appareil digestif de ces animaux. Il convient de noter que l’utilisation de ces bactéries dans les engrais ou les nourritures pour animaux, y compris l’évaluation de leur effet sur l’environnement et de leurs effets indirects sur la santé humaine, est réglementée au Canada par l’Agence canadienne d’inspection des aliments, en vertu de la Loi sur les engrais et de la Loi relative aux aliments du bétail, respectivement.
Les espèces aquatiques et marines peuvent entrer en contact avec la souche ATCC 486 de C. biazotea, en raison du ruissellement suivant l’application terrestre d’engrais, et en raison de l’application directe de la souche ATCC 486 de C. biazotea dans des plans d’eau pour diverses utilisations comme le traitement de l’eau (eau douce et eau de mer), le rejet d’effluents à partir d’installations de traitement des eaux usées, ou encore l’élimination d’eaux usées par des utilisations comme la fabrication d’engrais ou de biocarburants.
Les applications aquatiques pourraient également exposer les espèces terrestres. Par exemple, les animaux au pâturage pourraient ingérer la souche ATCC 486 de C. biazotea après son utilisation pour la remise en état d’une source d’eau, et les plantes et les invertébrés du sol pourraient être exposés à la suite de l’utilisation de l’eau traitée pour l’irrigation.
C. biazotea est une bactérie polyvalente au point de vue métabolique qui peut former des biofilms (Young et coll. 2012), une caractéristique qui lui permet d’établir facilement des colonies et de survivre dans de nouveaux environnements terrestres et aquatiques. C. biazotea ne forme pas de spores, et en raison de la concurrence et de la microbiostase, il est probable que les populations introduites ne pourront persister au-delà des concentrations de fond (van Veen et coll. 1997).
2.2.2 Humains
Compte tenu de l’absence d’utilisation de la souche ATCC 486 de C. biazotea au Canada (produits de consommation ou utilisation commerciale) d’après les réponses à l’avis émis en vertu de l’article 71, on estime que l’exposition humaine à cette souche est faible. Néanmoins, vu la plage et l’ampleur des applications connues et potentielles de l’espèce C. biazotea, énumérées à la section 2.1, il existe un potentiel de hausse de l’exposition humaine, et des scénarios d’exposition découlant des utilisations examinées dans la présente évaluation préalable.
Les utilisations potentielles de la souche ATCC 486 de C. biazotea, énumérées à la section 2.1, sont surtout de nature commerciale ou industrielle et, par conséquent, l’exposition directe de la population générale canadienne ne devrait pas augmenter grandement si la bactérie était utilisée à ces fins au Canada. Il existe un certain potentiel d’augmentation de l’exposition par les milieux ambiants, en raison de l’utilisation de la souche ATCC 486 de C. biazotea dans le traitement des aliments complémentaires pour animaux, de l’application des engrais contenant cette souche, du traitement des déchets et des eaux usées, et de la production d’énergie et de biocarburant.
La population générale pourrait être exposée de manière fortuite lors de l’application de ces produits commerciaux. Le degré d’exposition fortuite dépendra du mode d’application, du volume appliqué et de la proximité des tierces personnes du lieu de l’application, mais il devrait en général être de faible à modéré.
Dans l’éventualité où cet organisme pénétrerait dans les systèmes de traitement de l’eau potable en raison de rejets à la suite d’utilisations possibles, on prévoit qu’il en serait éliminé de manière efficace par les procédés de traitement de l’eau potable (coagulation, floculation, ozonation, filtration, rayonnement ultraviolet et chloration), ce qui en limiterait ainsi l’ingestion.
3. Caractérisation du risque
Dans cette évaluation, le risque est caractérisé selon un paradigme qui veut qu’un risque existe à cause d’un danger et d’exposition à ce danger. La conclusion de l’évaluation des risques est fondée sur le danger et sur ce que l’on connaît de l’exposition due aux utilisations actuelles.
Le danger que présente la souche ATCC 486 de C. biazotea pour l’environnement et la santé humaine est jugé faible. D’après les réponses à l’avis présenté en vertu de l’article 71, il ne devrait pas y avoir d’exposition à la souche ATCC 486 de C. biazotea vivante, de sorte que le risque global associé aux utilisations courantes est également jugé faible, tant pour l’environnement que pour la santé humaine.
La détermination du risque que présentent les utilisations actuelles est suivie par la prise en compte du danger estimé lié à de futures expositions prévisibles (découlant de nouvelles utilisations). La souche ATCC 486 de C. biazotea offre des propriétés utiles qui pourraient se traduire à l’éventualité d’une exposition accrue de l’environnement et des humains à cette bactérie. Néanmoins, le risque découlant des utilisations potentielles de la souche ATTC 486 de C. biazotea demeure faible, car il n’y a pas de données probantes démontrant des effets nocifs pour la santé humaine ou des effets nuisibles pour les espèces dans l’environnement au niveau de la population.
4. Conclusions
Compte tenu de tous les éléments de preuve contenus dans la présente évaluation préalable, il est conclu que la souche ATCC 486 de C. biazotea ne pénètre pas dans l’environnement en une quantité ou concentration ou dans des conditions de nature à :
- avoir, immédiatement ou à long terme, un effet nocif sur l’environnement ou sur la diversité biologique;
- mettre en danger l’environnement essentiel pour la vie;
- constituer un danger au Canada pour la vie ou la santé humaines.
L’évaluation permet donc de conclure que la souche ATCC 486 de C. biazotea ne répond à aucun des critères énoncés à l’article 64 de la LCPE.
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Annexes
Annexe A : caractéristiques de C. biazotea et d’espèces apparentées
Caractéristique |
Souche ATCC 486 de C. biazotea |
C. fimi (souche ATCC 484) |
C. denverensis (souche ATCC BAA-788) |
C. hominis (souche ATCC 51964) |
Contenu en G+C (%) |
71,5-75,6a |
74,7b |
68,5c |
70c, 73-76d |
ARNr 16S (numéro d’accès GenBank) |
X83802e |
X83803e |
AY501362c |
X82598d |
a (Stackebrandt et Kandler 1979).
b (Christopherson et coll. 2013).
c (Brown et coll. 2005).
d (Funke et coll. 1995).
e (Rainey et coll. 1995).
Duréea |
Température de la pièce |
28 °C |
32 °C |
37 °C |
40 °C |
42 °C |
5 j |
Aucune croissance |
0,1 mm |
0,3 mm |
0,1 mm |
Aucune croissance |
Aucune croissance |
7 j |
0,5 mm |
1,5 mm |
1,5 mm |
1,5 mm |
Aucune croissance |
Aucune croissance |
Données obtenues par des scientifiques de Santé Canada.
a Aucune croissance n’a été observée après 24 heures, 48 heures ou 3 jours, à quelque température que ce soit.
Températurea |
TSBb |
Nutriment |
BHIc |
SABd |
YPDe |
10 % FBSf |
Sérum de mouton à 10 % |
DMEMg avec FBS et glutamine |
Température ambiante |
0,09 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
28 °C |
0,60 |
0,32 |
0,43 |
0 |
0 |
0,06 |
0,07 |
0 |
32 °C |
0,65 |
0,39 |
0,40 |
0 |
0 |
0,17 |
0 |
0 |
37 °C |
0 |
0,09 |
0 |
0 |
0 |
0,17 |
0 |
0 |
Données obtenues par des scientifiques de Santé Canada.
a Aucune croissance n’a été observée aux températures supérieures à 40 °C.
b Bouillon de trypticase-soja.
c Infusion cœur-cerveau.
d Sabouraud.
e Extrait de levure, peptone et dextrose.
f Sérum de fœtus de bovin à 100 %
g Milieu Eagle modifié, de Dulbecco.
Essais |
Résultat |
Réaction du jaune d’œuf (phospholipase)/protéase |
Croissance, mais résultat négatif/négatif |
Dilution de la gélose dans le lait écrémé (protéase) |
Croissance, mais pas de lyse (négatif) |
Hydrolyse de l’amidon |
Positif |
Hémolyse |
Négatif |
Croissance invasive sur de la gélose au sang de mouton |
Négatif |
Données obtenues par des scientifiques de Santé Canada.
Plaques de gélose sélectives |
Résultat |
Gélose sélective Bc (croissance/réaction) |
Positive/positive |
Gélose Cetrimide |
Aucune croissance |
Gélose DMEMa (DMEM avec concentration élevée de glucose à 10 % de FBSb, glutamine et 1,5 % de gélose) |
Croissance |
Gélose mannitol-sel |
Aucune croissance |
Gélose MacConkey |
Aucune croissance |
Dextrose SABc |
Aucune croissance |
Données obtenues par des scientifiques de Santé Canada.
a Milieu Eagle modifié, de Dulbecco (concentration de glucose 4 500 mg/L).
b Sérum fœtal bovin.
c Sabouraud.
Annexe B : Isolation des espèces du genre Cellulomonas chez les humains
Pays |
Historique des patients |
Type d’infection |
Espèces du genre Cellulomonas |
Sommaire |
Référence |
États-Unis |
|
Endophtalmie |
Espèce non indiquée |
Infection réglée après un traitement IV à la vancomycine et la ceftazidime |
(examiné dans Sharma et coll. 2008) |
Chine |
|
Endocardite, ostéomyélite |
Espèce non indiquée |
Infection réglée après un traitement IV à la pénicilline, la gentamicine et un traitement oral avec TMP-SMX |
(Lai et coll. 2009) |
Japon |
|
Cholécystite, bactériémie |
C. denverensis |
Infection réglée après un traitement IV à l’ampicilline-sulbactam |
(Ohtaki et coll. 2009) |
Slovénie |
|
Endocardite |
Espèce non indiquée |
Infection réglée après un traitement IV à la céfotaxime et la gentamicine; complication due à la perforation de la valve |
(Logar et Lejko-Zupanc 2013) |
États-Unis |
|
Angiocholite, bactériémie |
Espèce non indiquée |
Infection réglée après un traitement IV à la vancomycine IV et traitement oral à la piperacilline-tazobactam |
(Salas et coll. 2014) |
Canada |
Aucune donnée |
Isolée dans le fluide céphalo-rachidien |
C. hominis |
Importance clinique inconnue |
(Brown et coll. 2005) |
États-Unis |
Aucune donnée |
Isolée dans le kyste pilonidal |
C. hominis |
Importance clinique inconnue |
(Brown et coll. 2005) |
États-Unis |
Aucune donnée |
Isolée dans une blessure à la lèvre |
C. hominis |
Importance clinique inconnue |
(Brown et coll. 2005) |
États-Unis |
Aucune donnée |
Isolée dans le sang et dans une valve cardiaque homogreffe |
C. denverensis |
Importance clinique inconnue |
(Brown et coll. 2005) |
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