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MICROBIOLOGIE (partie théorique) Formation au profit de GSK, Rabat 25 & 26 avril 2008

MICROBIOLOGIE (partie théorique) · Spécialité: Microbiologie et Hygiène Alimentaires et Biotechnologie Fonctions: Professeur de l’Enseignement Supérieur (ex. IAV Hassan II;

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  • MICROBIOLOGIE(partie thorique)

    Formationau profit de

    GSK, Rabat25 & 26 avril 2008

  • 2

    Donnes techniques

    Partie thorique suivie de Travaux Pratiques

    Document pdagogique; projection Data Show

    Discussion sur cas concrets Evaluation de lanimateur par les

    participants Evaluation chaud des participants Dure: 2 jours Programmation: 25 & 26/04/2008

  • 3

    L animateur

    Nom: Abdelrhafour TANTAOUI ELARAKI Spcialit: Microbiologie et Hygine

    Alimentaires et Biotechnologie Fonctions: Professeur de lEnseignement Suprieur

    (ex. IAV Hassan II; SUPAGRO) Directeur de SUPAGRO Animateur TP: Prof. Hamid AMAROUCHE

  • 4

    Objectifs Connaissance des

    microorganismes et de leurs principales proprits;

    Connaissance des exigences de la croissance microbienne;

    Connaissance des principes de la culture et de la recherche des microorganismes dans les produits pharmaceutiques.

  • 5

    Plan gnral

    o 1- Nature biologique des microbeso 2- Contamination des produits par les

    microbeso 3- Croissance des microorganismeso 4- Lutte contre les microorganismes

    indsirableso 5- Principes des techniques de

    recherche et de numration

  • 6

    Plan gnralo 1- Nature biologique des 1- Nature biologique des

    microbesmicrobeso 2- Contamination des produits par les

    microbeso 3- Croissance des microorganismeso 4- Lutte contre les microorganismes

    indsirableso 5- Principes des techniques de

    recherche et de numration

  • 7

    Microbiologie (partie thorique)1- Nature biologique des microbes

    Dfinition Notion de vie Les bactries Les levures et moisissures

    (microorganismes fongiques) Les protozoaires Les virus

  • 8

    Microbiologie (partie thorique)1- Nature biologique des microbes

    Dfinition: Les Microbes sont des tres vivants

    microscopiques, invisibles lil nu- Virus: taille < 0,3 m- Bactries: 1 10 m environ- Levures: 10 25 m environ- Moisissures: myclium taille

    indtermine- Protozoaires: jusqu 300 m

  • 9

    Taille compare des Bactries et des virus

  • 10

    Microbiologie (partie thorique)1- Nature biologique des microbes

    Notion de vie

    o Manifestations de la vie: - Nutrition - Respiration - Reproductiono Vie: Interactions entre tre vivant

    et son milieu

  • 11

    Souris en plastique Souris vivante

    bl bl

  • 12

    Microbes

    Virus Bactries Lev. Algues unic. Protoz.

    Micr. fongiques

    Microorganismes

    Diffrentes catgories de microbes

    Moisis.

  • 13

    Microbiologie (partie thorique)1- Nature biologique des microbes

    Les Bactries

    - Morphologie- Classification Gram + / Gram - Structure cellulaire- Sporulation- Mode de division

  • 14

    Microbiologie (partie thorique)1- Nature biologique des microbesLes bactries

    Morphologie

    Diffrentes formes de cellules bactriennes

  • 15

    Microbiologie (partie thorique)1- Nature biologique des microbesLes bactries Morphologie

    Formes dominantes: ronde (coccus) ou allonge (btonnet)

  • 16

    Microbiologie (partie thorique)1- Nature biologique des microbesLes bactries Morphologie

    Formes dassociation- paires: diplocoque, diplobacille;- Chanettes: Streptocoques;- Grappes: Staphylocoques;- Gerbes: bacille de Koch.

    Streptocoque Bacille de KochStaphylocoque

    http://www-iut-bv.univ-fcomte.fr/HSEPrjFo/LAURENT/microbes%20page1.htmlhttp://usinfo.state.gov/fr/img/assets/8136/bacille_de_koch.jpghttp://www-iut-bv.univ-fcomte.fr/HSEPrjFo/LAURENT/microbes%20page1.html

  • 17

    Microbiologie (partie thorique)1- Nature biologique des microbesLes bactries

    Structure cellulaire- Cellules procaryotes (simples):

    paroi, membrane cytoplasmique, cytoplasme, noyau avec un chromosome unique circulaire et sans paroi nuclaire

    - Prsence de flagelles ou de capsule chez certaines espces

  • 18

  • 19

    Structure dune cellule bactrienne avecflagelle et capsule

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Image:Diagramme_d_une_cellule_procaryote.jpg

  • 20

    Schma de la coloration de Gram

    Classification en Gram positives et Gram ngatives (coloration de Gram)

  • 21

    Observation microscopique de bactries Gram positif et de bactries Gram ngatif

    +

    -

  • 22

    Structure de la paroi desBactries Gram positif

    Structure de la paroi desBactries Gram ngatif

    Comparaison paroi des bactries Gram

    positif et Gram ngatif

  • 23

    Microbiologie (partie thorique)1- Nature biologique des microbesLes bactries

    Sporulation- Formation de spores rsistantes

    (certaines espces)

    Spores

  • 24

    Forme vgtative

    Spore libre

    SPORULATION

    GERMINATION

    Survie

    Multiplication

    Sporulation et germination de la spore bactrienne

    Conditions favorables Conditions dfavorables

    LIBERATIO

    N

  • 25

    Microbiologie (partie thorique)1- Nature biologique des microbesLes bactries

    Reproduction Reproduction

    par division de la cellule mre en 2

    cellules filles identiques

    http://www.gch.ulaval.ca/agarnier/bcm20329/ecolism.gifhttp://www.gch.ulaval.ca/agarnier/bcm20329/ecolism.gif

  • 26

    Microbiologie (partie thorique)1- Nature biologique des microbes

    Les Levures

    Morphologie Structure cellulaire Reproduction Formation de pseudomyclium

  • 27

    Microbiologie (partie thorique)1- Nature biologique des microbes Les Levures

    Morphologie- Etat unicellulaire dominant, formes

    varies, souvent ovode ou globuleuse

    http://www.csdm.qc.ca/fseguin/classe/fseguin.3aj/0405/terre/levures/images/levure2.jpg

  • 28

    Microbiologie (partie thorique)1- Nature biologique des microbes Levures

    Structure cellulaire Cellule eucaryote avec paroi, membrane cytoplasmique, cytoplasme, noyau vrai (membrane nuclaire et plusieurs chromosomes)

    Structure cellulaire variable selon conditions doxygnation

  • 29

    1: paroi2: membrane nuclaire3: noyau4: vacuole5: rticulum endoplasmique6: membrane cytoplasmique7: inclusions cytoplasmiques8: mitochondries

    Lgende:

  • 30

    Microbiologie (partie thorique)1- Nature biologique des microbes Levures

    Reproduction- Reproduction surtout par

    bourgeonnement

    bourgeons

    Cicatrices de bourgeonnement

  • 31

    Microbiologie (partie thorique)1- Nature biologique des microbes Levures

    Pseudomyclium- Parfois pseudomycelium

    http://images.google.fr/imgres?imgurl=http://membres.lycos.fr/microzoo/levure.jpg&imgrefurl=http://membres.lycos.fr/microzoo/biotech.html&h=651&w=932&sz=73&hl=fr&start=12&tbnid=6UFnrDVRysNwfM:&tbnh=103&tbnw=147&prev=/images%3Fq%3Dlevures%26gbv%3D2%26hl%3Dfr%26sa%3DG

  • 32

    Microbiologie (partie thorique)1- Nature biologique des microbes Levures

    Levures mieux adaptes que les bactries aux

    milieux acides et/ou

    riches en sucres

  • 33

    Microbiologie (partie thorique)1- Nature biologique des microbes

    Moisissures

    Morphologie et structure Reproduction

  • 34

    Microbiologie (partie thorique)1- Nature biologique des microbesMoisissures

    Morphologie et structure - Micro-organismes filamenteux

  • 35

    Filaments cloisonns filaments non cloisonns

    Moisissure sur lpiderme dune plante

    Structure filamenteuse des moisissures

  • 36

    Microbiologie (partie thorique)1- Nature biologique des microbes Moisissures

    Reproduction Reproduction par spores (pas spcialement rsistantes)

  • 37

    Microbiologie (partie thorique)1- Nature biologique des microbes Moisissures

    Moisissures mieux adaptes aux milieux acides

    et/ou relativement secs que les bactries

  • 38

    Aspects des culturesen milieu solide

    Colonies deBactries

    Levures

    Thalles demoisissures

    http://images.google.fr/imgres?imgurl=http://artic.ac-besancon.fr/svt/act_ped/svt_lyc/second/mutalevures/levure_Bl_IR3.jpg&imgrefurl=http://artic.ac-besancon.fr/svt/act_ped/svt_lyc/second/mutalevures/Mutations%2520Levures.htm&h=420&w=423&sz=14&hl=fr&start=8&tbnid=cxomuYYzV46FHM:&tbnh=125&tbnw=126&prev=/images%3Fq%3Dcolonies%2Bde%2Blevures%26gbv%3D2%26hl%3Dfr

  • 39

    Microbiologie (partie thorique)1- Nature biologique des microbes Protozoaires

    Animaux unicellulaires Cellules eucaryotes Nombreuses espces pathognes

    (parasites) pour lHomme

  • 40

    Paramcie Amibe

    Protozoaires

    http://www.futura-sciences.com/uploads/tx_oxcsfutura/img/amoeba_proteus.jpg

  • 41

    Acanthaire (diamtre: 100-300

    m)

    Favella sp. (longeur: 210

    m

    Protozoaires (suite)

    http://www.diatomloir.eu/Siteplancton/Protozo.htmlhttp://www.diatomloir.eu/Siteplancton/Protozo.html

  • 42

    Microbiologie (partie thorique)1- Nature biologique des microbes

    Les virus

    - Invisibles au microscope optique- Structure simple, non cellulaire- Un seul acide nuclique: ADN ou ARN- Une capside protique- Une enveloppe pour les virus dits

    envelopps (pas pour les virus nus)- Parasites intracellulaires obligatoires

  • 43

    Structure schmatique des virus

    Acide nuclique

    Capside protiqueEnveloppe

    Virus nu Virus envelopp

  • 44

    Virus du SIDA

    http://images.google.fr/imgres?imgurl=http://www.gsk.fr/gsk/votresante/vih/images/virus_grd.jpg&imgrefurl=http://www.gsk.fr/gsk/votresante/vih/comprendre.html&h=276&w=267&sz=64&hl=fr&start=65&tbnid=iHvGVzAvhBr7GM:&tbnh=114&tbnw=110&prev=/images%3Fq%3Dvirus%26start%3D60%26gbv%3D2%26ndsp%3D20%26hl%3Dfr%26sa%3DN

  • 45

    Virus de la grippe

    http://images.google.fr/imgres?imgurl=http://www.hi.is/pub/tungumala/Forum/articlesenfrancais06/Eva/grippe1.jpg&imgrefurl=http://www.hi.is/pub/tungumala/Forum/articlesenfrancais06/Eva/lagrippeaviaire.htm&h=325&w=348&sz=21&hl=fr&start=4&tbnid=t9oEu2QC94wh7M:&tbnh=112&tbnw=120&prev=/images%3Fq%3Dvirus%26gbv%3D2%26hl%3Dfr

  • 46

    Plan gnral

    o 1- Nature biologique des microbeso 2- Contamination des produits 2- Contamination des produits

    par les microbespar les microbeso 3- Croissance des microorganismeso 4- Lutte contre les microorganismes

    indsirableso 5- Principes gnraux des techniques

    de recherche et de numration

  • 47

    Microbiologie (partie thorique)2- Contamination des produits par les microbes

    2.1- Les microbes sont partout 2.2- Sources de contamination

    des produits 2.3- LHomme: source de

    contamination majeure

  • 48

    Le sol Leau Lair Les plantes, les animaux domestiques Les insectes et autres nuisibles LHomme Lenvironnement en gnral

    Microbiologie (partie thorique)2- Contamination par les microbes

    2.1- Les microbes sont partout

  • 49

    Microbiologie (partie thorique)2- Contamination par les microbes2.1- Les microbes sont partout

    Le sol: plusieurs milliards par gramme (sol cultiv)

    Leau: ocans, mers, lacs, cours deau, marcages, eaux uses, etc.

    Lair: poussires et autres particules

  • 50

    Microbiologie (partie thorique)2- Contamination par les microbes2.1- Les microbes sont partout

    Les plantes, les animaux domestiques et les produits qui en drivent

    Les nuisibles (vermine): insectes, rongeurs, oiseaux, etc. ;

    LHomme

  • 51

    Microbiologie (partie thorique)2- Contamination par les microbes2.1- Les microbes sont partout

    Lenvironnement en gnral: parterre, murs, plafonds, vtements, ustensiles, matriel, etc.

  • 52

    Matires premires Milieu Main-duvre Matriel Manipulations ou Modes opratoires

    Microbiologie (partie thorique)2- Contamination par les microbes2.2- Sources de contamination des produits

    Les 5 M

  • 53

    Microbiologie (partie thorique) 2- Contamination par les microbes2.2- Sources de contamination des produits

    Matires premires

    La contamination varie selon:- la nature des intrants (matires

    premires, additifs, emballages, etc.)- les traitements appliqus

    (histoire de chaque intrant depuis son origine)

    - les conditions de stockage et de transport

  • 54

    Microbiologie (partie thorique) 2- Contamination par les microbes2.2- Sources de contamination des produits

    Milieu

    - Btiment- Sol- Air (poussires)- Eau- etc.

  • 55

    Microbiologie (partie thorique) 2- Contamination par les microbes2.2- Sources de contamination des produits

    MatrielLa flore apporte par le matriel

    varie notamment avec:- La nature des produits traits

    laide de ce matriel- Lusage du matriel en question- Le nettoyage et la dsinfection

    adopts

  • 56

    Microbiologie (partie thorique) 2- Contamination par les microbes2.2- Sources de contamination des produits

    Manipulations- Tout traitement appliqu depuis

    lobtention des matires premires jusqu lutilisation des produits finis

    - Chaque traitement peut avoir un effet sur la qualit hyginique dun produit

  • 57

    Matriel Manipulations

    Matires premires

    Milieu Main-doeuvre

    Microbiologie (partie thorique)

    2- Contamination par les microbes2.2- Sources de contamination des produitsDiagramme de cause effet dIshikawa

  • 58

    Microbiologie (partie thorique)2- Contamination par les microbes2.3- Lhomme: source de contamination

    Lindividu sain: flore commensale

    Lindividu malade: flore pathogne et/ou toxinogne

    Le porteur sain

  • 59

    Microbiologie (partie thorique) 2- Contamination par les microbes2.3- LHomme source de contamination

    Lindividu sain- Peau (surtout la main)- Cheveux et cuir chevelu- Sous les ongles- Dans les cavits ouvertes: bouche,

    narines, oreilles, etc.- Dans lintestin: plusieurs milliards

    de cellules microbiennes par gramme.

  • 60

    Cuir chevelu:102 103 bactries /cm2

    Aisselles:106 107 bactries /cm2

    Mains:106 bactries/cm2

    Front: 104 105 Bactries/cm2

    Scrtions nasales:107 bactries /g

    Salive:108 bactries /g

    Matires fcales:109 bactries /g

  • 61 Nombre de particules de plus de 0,5 m mises par minute selon lactivit de lindividu

  • 62 une toux faible:

    4 500

    mission de GouttelettesDe Pflgge

    Un ternuement:20 000 40 000

  • 63

    Microbiologie (partie thorique) 2- Contamination par les microbes 2.3- LHomme source de contamination

    Lindividu maladeFlore pathogne et/ou toxinogne- Sur la peau (plaies ouvertes,

    furoncles) et dans le cuir chevelu- Dans la gorge et les voies

    respiratoires: tuberculose, grippe, angine, pharyngite, bronchite, etc.

    - Dans lintestin: maladies parfois trs graves (cholra, typhode), gastro-entrites, etc.

    - Dans les yeux: conjonctivites

  • 64

    Microbiologie (partie thorique) 2- Contamination par les microbes2.3- LHomme source de contamination

    Le porteur sain

    - Individu hbergeant un microbe pathogne sans montrer de signes de maladie

    - Constitue une source de contagion pour son entourage

    - Contamine les produits quil manipule

  • 65

    Microbiologie (partie thorique) 2- Contamination par les microbes2.3- LHomme source de contamination

    Conclusion- Toute personne libre dans

    lenvironnement des microbes varis- Toute personne peut contaminer les

    personnes de son entourage avec des microbes dangereux

    - Toute personne peut contaminer les produits manipuls avec des microbes indsirables

  • 66

    Plan gnral

    o 1- Nature biologique des microbeso 2- Contamination des produits par les

    microbeso 3- Croissance des microorganismes3- Croissance des microorganismeso 4- Lutte contre les microorganismes

    indsirableso 5- Principes gnraux des techniques de

    recherche et de numration

  • 67

    Microbiologie (partie thorique)

    3- Croissance des microorganismes

    3.1- Allure de la croissance microbienne

    3.2- Vitesse de la croissance et du mtabolisme

    3.3- Paramtres de la croissance et le mtabolisme

  • 68

    Microbiologie (partie thorique)3- Croissance des microorganismes3.1- Allure de la croissance microbienne

    Modle dtude: microorganisme unicellulaire (bactrie ou levure) en culture pure sur milieu liquide simple

    Courbe de croissance: trac du Log N (nombre de cellules microbiennes) en fonction du temps

    Temps de gnration et Taux de croissance horaire

  • 69

    III

    III

    IV V VI

    VII

    Log N

    Temps

    I: phase de latenceII: phase dacclrationIII: phase exponentielle

    IV: phase de dclrationV: phase stationnaire

    VI: phase de dbut de dclinVII: phase de dclin acclr

    Trac de la courbe de croissance (micro-organisme unicellulaire

    en culture pure enmilieu liquide simple)

  • 70

    Microbiologie (partie thorique)3- Croissance des microorganismes3.1- Allure de la croissance microbienne

    Temps de gnration Tg: dure ncessaire pour que leffectif de la population soit doubl (cart entre 2 divisions cellulaires successives)

    Log N

    Temps

    Log N2

    Log N1

    T1 T2

    Tg

    Exemples de valeurs de Tg(conditions optimales)

    Escherichia coli: 20 minStaphylococcus aureus: 20 minMycobacterium tuberculosis:

    800 900 min (15 h)

    N2 = 2 N1

  • 71

    Microbiologie (partie thorique)3- Croissance des microorganismes3.1- Allure de la croissance microbienne

    Taux de croissance horaire Tc: nombre de divisions cellulaires lheure

    Tc

    Tg: temps de gnration (en h)

    =1

    Tg Exemples de taux de croissance

    horaire:

    Escherichia coli: 3 h-1Staphylococcus aureus: 3 h-1

    Saccharomyces cerevisiae: 0,6h-1Mycobacterium tuberculosis: 0,066h-1

  • 72

    Microbiologie (partie thorique)3- Croissance des microorganismes3.2- Vitesse de la croissance et du mtabolisme

    VR bactries > VR levures > VR moisissures

    Exemples:Escherichia coli (bactrie) se divise toutes les 20 min dans les conditions optimales (temps de gnration Tg); chaque heure: 3 divisions cellulaires, soit multiplication de leffectif de population par 8Saccharomyces cerevisiae (levure) a besoin de 100 min pour se diviser; multiplication leffectif de population par 1,6 en une heure

  • 73

    Microbiologie (partie thorique)3- Croissance des microorganismes3.2- Vitesse de la croissance et du mtabolisme

    0 h1 h2 h3 h4 h5 h6 h7 h8 h9 h

    10 h

    18

    64512

    4 09632 768

    262 1442 097 152

    16 631 216133 049 728

    1 064 397 824

    Evolution de leffectif dEscherichia coli en fonction du temps

  • 74

    Microbiologie (partie thorique)3- Croissance des microorganismes3.2- Vitesse de la croissance et du mtabolisme

    Consommation trs rapide des nutriments

    Libration trs rapide de substances de dchets pouvant tre:

    o responsables dodeurs, de couleurs, de gots anormaux, etc.

    o toxiques

  • 75

    LHommeConsomme

    lquivalent de

    son poids en

    10 jours

    La sauterelleConsomme

    lquivalent de

    son poids en 24h

    La bactrieConsomme

    lquivalent de 10000 fois son poids

    de sucre en 1 heure

  • 76

    Microbiologie (partie thorique)3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme

    - Composition du milieu- Temprature- pH- Oxygnation- Humidit relative de lair

  • 77

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu

    Leau Source de Carbone (souvent aussi

    source dnergie) Source dAzote Elments minraux: P, S, lments

    majeurs et lments mineurs (oligo-lments)

    Facteurs de croissance

  • 78

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu

    Leauo Gnralits, notion dactivit de

    leauo changes entre micro-organisme et

    milieuo aw minimale et aw optimale de

    croissanceo Micro-organismes osmophileso Micro-organismes halophiles

  • 79

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu/ Leau

    Gnralits, notion dactivit de leau

    - Leau: 80 90% du poids des micro-organismes

    - Seule leau libre du milieu est utilisable- La proportion deau libre sexprime par lactivit de leau ou aw (activity of

    water) ERH= Humidit relative dquilibre

    Pression de vapeur du milieu

    Pression de vapeur de leau pure =aw

    ERH=

    100

  • 80

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu/ Leau

    changes entre micro-organisme et milieu- Expression en pression osmotique . Milieu isotonique: quilibre . Milieu hypotonique: turgescence; le

    micro-organisme absorbe de leau; son aw augmente (clatement en cas dcart important: lyse)

    . Milieu hypertonique: le micro-organisme perd de leau, son aw interne diminue

  • 81

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu/ Leau

    Valeurs cardinales de law pour les micro-organismes:

    - aw optimale de croissance- aw minimale de croissance

    Remarque: pour un mtabolisme donn (ex.: production dune toxine), ces valeurs peuvent diffrer de celles de la croissance

  • 82

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu/ Leau

    - Aw optimale de croissance (souvent 0,9 1)

    En gnral, bactries plus hygrophiles que levures et moisissures

    Exemples: Bactries: Clostridium, Salmonella,

    Staphylococcus: 0,990-0,995Moisissures: Aspergillus glaucus: 0,93;

    Xeromyces bisporus: 0,90

  • 83

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu/ Leau

    Bactries Gram ngatif, quelques levures 0,95- 1

    Majorit des cocci, lactobacilles, qq moisissures 0,91-0,95

    Majorit des levures 0,87-0,91

    Majorit des moisissures, Staphylococcus aureusMoisissures xrophiles

    Levures osmophiles

    0,80-0,870,67-0,75

    0,60-0,65

    Valeurs moyennes des aw minimales des diffrents groupes microbiens

  • 84

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu/ Leau

    Minimum absolu daw pour les

    micro-organismes connus: 0,6

  • 85

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu/ Leau

    Micro-organismes adapts aux faibles activits de leau (fortes pressions osmotiques):

    osmophiles: supportent ou mme exigent de fortes concentrations en sucres (sirops, miel, etc.)

    Ex.: Saccharomyces rouxii, Aspergillus glaucus

    halophiles: exigent de fortes concentrations en sel (les halotolrants les supportent)

  • 86

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu/ Leau

    Exemples de micro-organismes adapts aux milieux sals

    - Halotolrants: Staphylococcus aureus, streptocoques fcaux

    - Faiblement halophiles: microflore marine

    - Extrmement halophiles: microflore des saumures (Halobacterium, Halococcus, etc.)

  • 87

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu/ Source de C

    La source de Carbone

    - Pour les Autotrophes: CO2- Pour les Htrotrophes- Mtabolisme des glucides

  • 88

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu/ Source de C

    CO2o Utilisable comme seule source de

    C par certaines bactries dites autotrophes, surtout les Photosynthtiques (dans les tendues deau)

  • 89

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu/ Source de C

    Pour les Htrotrophes:o Glucides simples: pentoses, hexoses

    (glucose, fructose, mannose, etc.)o Diholosides: saccharose, lactose,

    maltose (ncessit denzymes spcifiques)

    o Glucides complexes: amidon, cellulose, etc. (ncessit dun systme enzymatique); micro-organismes cellulolytiques, amylolytiques, etc.

  • 90

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu/ Source de C

    Pour les Htrotrophes (suite)o Hydrocarbures: hexadcane C16H34

    notamment dans les sous-produits ptroliers

    o Acides amins: si pas de source de C plus simple

    o Acides gras et lipides: idem

  • 91

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu/ Source de C

    Mtabolisme des glucides- Mtabolisme arobie: respiration

    (production de CO2, H2O et beaucoup dnergie)

    - Mtabolisme anarobie: fermentation alcoolique, lactique, etc.(produit principal + produits secondaires de fermentation; peu dnergie)

  • 92

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu/ Source de C

    Exemple dapplication:- Coliformes totaux: fermentation

    du lactose avec production de gaz 32C

    - Coliformes fcaux: fermentation du lactose avec production de gaz 44,5C

  • 93

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu/ Source dAzote

    La source dAzote- Gnralits- Formes inorganiques- Formes organiques- Consquences

  • 94

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu/ Source dAzote

    Gnralits:

    Azote ncessaire pour:o Protines (dont enzymes)o Acides nucliqueso Autres molcules vitales: DPN,

    TPN, ATP, ADP, etc.

  • 95

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu/ Source dAzote

    Formes inorganiques dAzote: N2 gazeux: par micro-organismes

    fixateurs dazote Bactries symbiotiques avec

    Lgumineuses (nodosits sur les racines): genre Rhizobium

    Micro-organismes libres (sol, eaux): genre Azotobacter

  • 96

    Nodosits de Rhizobium sur des racines de Lgumineuses

    http://demicervo.free.fr/licence/ecologievegetale/symbiosevegetale/d147.JPGhttp://www.mapaq.gouv.qc.ca/NR/rdonlyres/6A3E8883-C325-4A56-B45F-7C0E0A5D22DB/8907/FerlandChantale_InoculationLegumineuses.jpg

  • 97

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu/ Source dAzote

    Formes inorganiques dAzote (suite)

    NO2-: genre Nitrobacter NO3-: Enterobacteriaceae + autres

    bactries, des levures et moisissures

    NH4+: genre Nitrosomonas + toutes levures et moisissures

  • 98

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu/ Source dAzote

    Formes organiques: groupement amine R-NH2, par dsamination ou par transamination:

    R-NH2 + R R+R-NH2 o simples: acides amins libres,

    amines, ureo complexes: protines (par les

    microorganismes protolytiques)

  • 99

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu/ Source dAzote

    Consquences:

    o Rle essentiel des micro-organismes dans laltration des produits contenant des protines

    o Rle trs important des micro-organismes dans le cycle biogochimique de lAzote

  • 100NO3-

    R-NH2

    NH4+

    NO2-

    N2

    NO

    N2O

    NO2-

    c

    a

    a

    a

    i

    g

    h

    bb d e

    f

    Anarobie Arobie Cycle biogochimique de lAzote:R-NH2: groupes amins des protines

    a: dnitrification

    b: ammonification du nitrite

    c: rduction dissimilatoire du nitrate

    d: ammonification

    e: assimilation de lammonium

    f: rduction assimilatoire du nitrate

    g: oxydation de lammonium

    h: oxydation du nitrite

    i: fixation de lAzote

  • 101

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu/ lments minraux

    lments minraux

    o P et So Autres lments majeurso lments mineurs

    (oligolments)

  • 102

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu/ lments minraux

    P et So Phosphore: pour les acides nucliques et dautres molcules

    vitales: ATP, ADP, TPN, DPN, etc. forme: phosphate H2PO4-

    o Soufre Pour les protines (dont enzymes) Forme: sulfate SO4-

  • 103

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu/ lments minraux

    Autres lments majeurs (plastiques)

    - Participent la construction des constituants cellulaires: Ca,

    - Assurent les quilibres osmotiques et ioniques de la cellule avec le milieu: K, Na, etc.

  • 104

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu/ lments minraux

    lments mineurs (oligolments)

    - Font partie de la constitution de co-enzymes (Mg de la chlorophylle, Fe des cytochromes)/ ou

    - Jouent le rle de co-facteurs enzymatiques: Cu et Fe pour les enzymes respiratoires

  • 105

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Composition du milieu/ Facteurs de croissance

    Facteurs de croissance- Substances organiques

    indispensables la croissance et que le microorganisme ne peut pas synthtiser lui-mme: apport ncessaire dans le milieu

    - Nature: acides amins, vitamines, bases puriques ou pyrimidiques

  • 106

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme

    Temprature Tempratures cardinales Vitesse de croissance en fonction de

    la temprature Classification des microorganismes en

    fonction de leur temprature optimale Applications

  • 107

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Temprature

    Tempratures cardinales

    Pour chaque espce microbienne:

    . Temprature minimale . Temprature maximale de croissance . Temprature optimale

  • 108

    V

    TT min T opt T max

    Z. dysgnsique Z. eugnsique Z. ltale

    Vitesse de croissance dun micro-organisme en fonction de la temprature

    Vitesse de croissance V dun microorganisme en fonction de la temprature T

  • 109

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Temprature

    Classification des micro-organismes en fonction de leur temprature optimale de croissance:

    Micro-organismes msophiles Micro-organismes thermophiles Micro-organismes psychrophiles

  • 110

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Temprature

    Applications: Respect de la temprature optimale pour la

    culture des microorganismes Rfrigration (tempratures positives) ou

    conglation (tempratures ngatives) des produits ou des souches pour les conserver

    Attention! - Le froid ne tue pas les microbes- Le froid namliore pas la qualit hyginique

    des produits

  • 111

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme pH

    Valeurs cardinales de pH Vitesse de croissance en fonction du

    pH Classification des microorganismes en

    fonction du pH optimal

  • 112

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme pH

    Valeurs cardinales de pH pour la croissance:

    o pH minimumo pH optimum de croissanceo pH maximum

  • 113

    V

    pHpH min pH opt pH max

    Vitesse de

    croissance V en

    fonction du pH

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme pH

  • 114

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme pH

    Diffrentes classes dfinies:

    Micro-organismes acidophiles (pH optimum acide: infrieur ou gal 6-6,5)

    Micro-organismes basophiles (pH optimum basique: suprieur ou gal 8)

    Micro-organismes neutrophiles (pH optimum neutre: 6,5-7,5)

  • 115

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme

    Oxygnation Oxygnation- Micro-organismes arobies stricts- Micro-organismes anarobies stricts- Micro-organismes aro-anarobies

    facultatifs (ex.: levures)

    On dfinit aussi :- Les micro-arophiles- Les mso-anarobies

  • 116

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Oxygnation

    Arobie strict

    Micro-arophile

    Mso-anarobie

    Anarobie strict

    Aro-anarobie facultatif

    Diffrents types respiratoires des micro-organismes

  • 117

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismes3.3- Paramtres de la croissance et du mtabolisme Oxygnation

    Rpartition des diffrents groupes microbiens:

    - Bactries: toutes catgories possibles

    - Levures: aro-anarobies facultatives (mtabolisme dominant oxydatif ou fermentatif)

    - Moisissures: arobies strictes ou micro-arophiles

  • 118

    Microbiologie (partie thorique) 3- Croissance des microorganismesParamtres de la croissance et du mtabolisme Humidit relative de lair

    aw > HR airH2O

    H2O

    aw < HR air

    Law du produit diminue

    Law du produit augmente

    http://recit.csdm.qc.ca/local/panier/aliments/produits_cerealiers/images/g_pain_croute.gifhttp://recit.csdm.qc.ca/local/panier/aliments/produits_cerealiers/images/g_pain_croute.gif

  • 119

    Plan gnral

    o 1- Nature biologique des microbeso 2- Contamination des produits par les

    microbeso 3- Croissance des microorganismeso 4- Lutte contre les 4- Lutte contre les

    microorganismes indsirablesmicroorganismes indsirableso 5- Principes gnraux des techniques

    de recherche et de numration

  • 120

    4.1- Les empcher de se multiplier (se dvelopper)

    4.2- Protger les produits de la contamination

    4.3- Les tuer

    Microbiologie (partie thorique)

    4- Lutte contre les microorganismes

  • 121

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.1- Les empcher de se dvelopper

    Froid: rfrigration ou conglation

    Schage (vaporation de leau, ou sublimation sous vide: lyophilisation)

    Salage (aliments) Sucrage (sirops) Ajout dadditifs antimicrobiens

    (conservateurs chimiques)

  • 122

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.2- Protger les produits de la contamination

    Emballage Couverture des produits Atmosphre confine avec air filtr Comportement responsable vis--

    vis des produits (Bonnes Pratiques dHygine)

  • 123

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuer

    laide de la chaleur laide des radiations laide de produits chimiques

  • 124

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuer A laide de la chaleur

    Effets de la chaleur Courbe de destruction thermique dun

    microorganisme Applications Paramtres influents (temprature,

    dure, humidit, densit de population, etc.)

  • 125

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de la chaleur

    Effets de la chaleur Agent de destruction universel

    des microbes Dtruit aussi les enzymes Agit surtout par dnaturation des

    protines (enzymes), mais aussi sur lipides (membranaires), vitamines, etc.

  • 126

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de la chaleur

    N0

    T

    Log N

    Temps

    Courbe de destruction thermique dun microorganisme:

    Temprature constante

    Paramtres fixs (pH, milieu, etc.)

  • 127

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de la chaleur

    Applications Strilisation: vise la destruction de

    lensemble des microbes prsents (milieux de culture, ustensiles de laboratoire, aliments, produits pharmaceutiques, etc.)

    Pasteurisation: vise les microbes pathognes et ceux responsables daltration (aliments)

  • 128

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de la chaleur

    Paramtres influents: La temprature de traitement La dure du traitement Chaleur humide plus efficace que chaleur sche

    Espces sporules plus rsistantes que non sporules

    Spores plus rsistantes que formes vgtatives

    Autoclave (chaleur humide): 120C, 15-20 minFour Pasteur (chaleur sche): 180C, 1h ou 160C, 2h

    Temps

    Log N

    t1 t1

    T2

    T1

    T1 > T2t1 < t2

  • 129

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de la chaleur

    Densit de population

    Log N

    Temps

    N2

    N1

    T1 T2

    Un produit plus contamin quun autre exigera une temprature plus leve et/ou un temps plus long

    pour un traitement de

    mme efficacit

  • 130

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de radiations

    Dfinition Spectre des radiations

    microbicides Applications Paramtres defficacit

  • 131

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuer A laide de radiations

    Dfinition o Radiation: mission et propagation

    dnergie travers lespace ou travers un matriau

    o Les les plus courtes sont les plus actives contre les microbes: micro-ondes, ultraviolets, rayons X, rayons

  • 132

    Rayons X

    Ray.

    Rayons cosmiques

    Ultra violet

    InfrarougeOndes hertziennes

    Pour radio communication

    Rayons solaires

    atteignant la Terre

    Ultra violet Visible

    Violet

    Rouge

    Vert

    Bleu

    Jaune

    Orange

    Infr

    a ro

    ugeBactricide

    Bronzage

    Ant

    irach

    itiqu

    e

    0,001 0,01 0,06 1,4 136 1000 4000 8000 1x106 4x106 1x1011 2x1012 5,5x1012 3x10

    136 1000 2000 2800 3300 4000 8000

    En Angstrom

    En Angstrom

    Spectre des radiations montrant les principales zones microbicides

  • 133

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de radiations

    Applications Strilisation des blocs

    opratoires dans les hpitaux Strilisation de matriel mdical Irradiation des aliments (rayons

    gamma par exemple) Strilisation des emballages

  • 134

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de radiations

    Paramtres defficacito Nature des microorganismes- Bactries Gram + plus rsistantes que Gram -

    -Sporules plus rsistantes que non sporules

    - Gnralement, radiorsistance et thermorsistance parallles

    - Exceptions : rsistance sans spores (Micrococcus radiodurans)

    Les plus sensibles: Pseudomonadales et Flavobactries

  • 135

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de radiations

    o Nature des micro-organismes (suite)- Gnralement, micro-organismes

    fongiques moins sensibles que bactries Gram

    - Levures plus rsistantes que moisissures

    - Virus beaucoup plus rsistants que Bactries

  • 136

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de radiations

    o Autres paramtres Plus N est grand, moins le traitement

    est efficace Protines: effet protecteur Cellules sches (ou congeles) plus

    rsistantes que cellules normales (radiolyse de leau)

    Bactries plus rsistantes dans la phase de latence que dans la phase exponentielle

  • 137

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de substances chimiques

    Gnralits Effets des agents antimicrobiens sur

    les cultures microbiennes Mesure de lactivit antimicrobienne Paramtres defficacit des agents

    antimicrobiens chimiques Diffrents usages des agents

    antimicrobiens chimiques

  • 138

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de substances chimiques Gnralits

    o Agent peut tre antibactrien, antifongique, antiviralo Un mme agent peut agir sur plusieurs groupes: agent

    antimicrobieno Effet ltal: agent bactricide, fongicide, virucide;

    germicide ou microbicide si action plus gnrale; leffet ltal peut tre suivi de lyse cellulaire

    o Effet inhibiteur: agent bactriostatique ou fongistatiqueo Une substance peut avoir action ltale ou inhibitrice sur

    un microbe selon la concentration

  • 139

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de substances chimiques

    o Slectivit de laction antimicrobienne dune substance:

    Entre diffrentes espces microbiennes: notion de spectre dactivit

    - large spectre: substance peu slective- spectre troit: substance trs slective

    Entre cellules microbiennes (sensibles) et cellules humaines ou animales (rsistantes): substances chimiothrapiques

  • 140

    Log N Log N Log N

    TempsTemps Temps

    Cellules totales Cellules vivantes

    Ajout de la substance antimicrobienne

    BACTERIOSTASE BACTERICIDIE BACTERIOLYSE

    Effets des agents antimicrobiens sur les cultures microbiennes (ex.: bactries)

  • 141

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de substances chimiques

    Mesure de lactivit antimicrobienne

    o Technique de dilution en tube (milieu liquide)

    o Technique de diffusion en glose (milieu solide)

    Antibiogramme Recherche de leffet conjugu de 2

    substances

  • 142

    C0 C1 C2 C3 C4 C5

    Incubation Ensemencement

  • 143

    Technique de diffusion en milieu glos pour ltude du pouvoir

    antimicrobien des substances chimiques

    Auroles dinhibition

    Disques de cellulose imprgns de

    substance inhibitrice

    C1 C2 C3

  • 144 Antibiogramme

    Aurole dinhibition

  • 145

    Exemples dantibiogrammes

    http://images.google.fr/imgres?imgurl=http://www.geniebio.ac-aix-marseille.fr/biospip/IMG/jpg_antibiogramme_sans_fluoresceine.jpg&imgrefurl=http://www.geniebio.ac-aix-marseille.fr/biospip/spip.php%3Farticle253&h=572&w=670&sz=183&hl=fr&start=19&tbnid=-g5bVSOxQAnD4M:&tbnh=118&tbnw=138&prev=/images%3Fq%3Dantibiogramme%26gbv%3D2%26hl%3Dfr

  • 146

    Antibiotique A seul

    AntagonismeSynergie

    Addition Indiffrence

    Antibiotique B seul

    Associations de 2 substances antimicrobiennes (antibiotiques)

  • 147

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de substances chimiques

    Paramtres defficacit des agents antimicrobiens chimiques

    o Nature de la substanceo Concentration de la substanceo Dure de contact avec le micro-organismeo Nature du micro-organismeo Effectif de la population microbienneo tat physiologique des celluleso Composition et caractristiques du milieu

  • 148

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de substances chimiques

    o Nature de la substance Structure chimique Ractivit Solubilit Etc.

  • 149

    Log N

    Temps

    N0

    C2

    C1

    o Effet de la concentration sur lefficacit des

    substancesantimicrobiennes

    (C1>C2)

  • 150

    N0

    N1

    N2

    T1 T2 T Temps

    Log No Effet de la dure de contact

    sur lefficacit des substances chimiques

    antimicrobiennes

  • 151

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de substances chimiques

    o Nature du micro-organisme

    Bactries, levures, moisissures et virus ne sont pas forcment sensibles aux mmes agents

    Bactries Gram positif et bactries Gram ngatif diffrent dans leur sensibilit

    Bactries sporulantes plus difficiles liminer que les non sporulantes (substances sporicides)

  • 152

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de substances chimiques

    o tat physiologique des cellules

    ge de la culture (ex.: pnicilline) Conditions nutritionnelles Stress physiologique

  • 153

    N0

    N0

    Log N

    Temps

    o Effet de la densit de la populationmicrobienne initiale sur

    lefficacit des substances chimiques

    antimicrobiennes

    t1 t2

  • 154

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de substances chimiques

    o Composition du milieu Protines et autres substances organiques

    rduisent lefficacit dsinfectante du Chlore

    Les ions Ca++ et Mg++ rduisent celle de lIode

    Prsence dautres substances antimicrobiennes: cas de synergie, daddition ou dantagonisme

  • 155

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de substances chimiques

    Diffrents usages des agents antimicrobiens chimiques

    o Dsinfectants o Antiseptiqueso Agents chimiothrapiques

  • 156

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de substances chimiques

    Dsinfectants: pour les objets ou les surfaces inertes

    Antiseptiques: en usage externe pour lHomme et les animaux

    Agents chimiothrapiques: par voie gnrale pour lHomme et les animaux

  • 157

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de substances chimiques

    Dsinfectants En mdecine: strilisation du matriel et

    produits sensibles la chaleur En industrie pharmaceutique et

    alimentaire : sols, murs, surfaces de travail, machines, tuyauteries, etc.

    Traitements des eaux: eaux de boisson, eaux de process dans lindustrie, eaux uses avant rejet dans lenvironnement

  • 158

    Dsignation Utilisation Mode dactionDichlorure mercuriqueSulfate de cuivreIode (solution)Chlore (gaz)Composs chlors

    Composs phnoliquesDtergents cationiques (ammoniums quaternairesOxyde dthylne (gaz)

    Ozone

    Tables, solsPiscines (algicide), eauxInstruments mdicauxEauxquipements en industries alimentairesSurfacesInstruments mdicaux, quipements industries alimentairesMatriel de laboratoire en plastiqueEau potable

    Se combine avec SHPrcipite les protinesIodation de la tyrosineAgent oxydantAgents oxydants

    Dnaturent les protinesInteragissent avec les phospholipides

    Agent alkylant

    Agent oxydant

    Exemples de dsinfectants, avec leurs usages et leur mode daction

  • 159

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de substances chimiques

    Antiseptiques

    - Beaucoup utiliss sur la peau directement

    - Aussi dans les yeux, la bouche, le pharynx

  • 160

    Dsignation Utilisation Mode daction

    Organo-mercuriquesNitrate dargentIode (solution)thanol (70%)

    Bis-phnols (hexachlorophne)Dtergents cationiques (ammoniums quaternairesPeroxyde dHydrogne

    PeauYeux (nourrissons)PeauPeau

    Savons, lotions, dodorantsSavons, lotions

    Peau

    Se combine avec gr. SHPrcipite les protinesIodation de la tyrosineDnature prot., solub. lip. Dtruit membrane cellulaireInteragissent avec phospholipides

    Agent oxydant

    Exemples dantiseptiques, avec leurs usages et leur mode daction

  • 161

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de substances chimiques

    Agents chimiothrapiques Antimtabolites Antibiotiques- Dfinition- Facteurs de sensibilit des bactries- Modes daction- Rsistance des bactries aux antibiotiques

  • 162

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de substances chimiques Antimtabolites- Analogues de structure avec mtabolites essentiels ou

    facteurs de croissance- Exemple :PAS (sulfamides) avec PAB; agissent en comptition avec PAB- Nombreux autres antimtabolites connus

    FC: facteur de croissanceME: mtabolite essentiel

    FC ou ME AnaloguePhnylalani

    nep-fluoro-

    phnylalanineUracile 5-fluoro-uracilethymine 5-bromo-uracile

  • 163

    Mcanisme de laction antibactrienne du PAS (analogue de structure du PAB)

  • 164

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de substances chimiques

    o Antibiotiques

    - DfinitionSubstances chimiques produites par des micro-

    organismes et actives contre dautres micro-organismes (essentiellement bactries)

    Peuvent tre plus efficaces aprs transformation chimique: antibiotiques semi-synthtiques

    Certains peuvent tre obtenus par voie chimique

  • 165

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de substances chimiques

    o Antibiotiques (suite)- Paramtres de sensibilit des

    bactries

    . Gram + gnralement plus sensibles que Gram

    . Certains nagissent que sur Gram+, dautres que sur Gram-

    . ge des cultures (pnicilline agit seulement sur cellules en division)

    . Densit cellulaire

  • 166

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de substances chimiques

    o Antibiotiques (suite)- Modes daction

    . Inhibition de synthse de la paroi (pnicilline, cphalosporine)

    . Dsorganisation de la membrane cytoplasmique: Polymixine B

    . Inhibition de la transcription (rifamycines)

    . Inhibition de la traduction (chloramphnicol, streptomycine, ttracycline)

  • 167

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de substances chimiques

    o Antibiotiques- Rsistance des bactries:

    dterminisme gntique

    . Gne de structure: rsistance la pnicilline de Staphylococcus aureus; peut tre perdue par mutation gntique

    . Plasmide: frquente chez Gram -; plasmide transfrable dune cellule une autre parfois despce diffrente (RTf: plasmide de polyrsistance)

  • 168

    Microbiologie (partie thorique)4- Lutte contre les microorganismes 4.3- Les tuerA laide de substances chimiques

    Antibiotiques- Rsistance des bactries:

    physiologie

    Plusieurs mcanismes possibles; exemples:. Production dune enzyme qui dtruit lantibiotique

    (pnicillinase ou -lactamase, enzyme inductible chez S. aureus)

    . Modification de structure de la cible sensible lantibiotique (par mutation)

  • 169

    Cible cellulaire Type dagent ExemplesParoi bactrienne

    Membrane cellulaire-Procaryotes-EucaryotesSynthse de protines-Procaryotes

    -EucaryotesSynthse de lARNAnalogues de fact. crois.Inconnu

    PnicillinesCphalosporines

    PolymixinesPolynes

    NitroaromatiqueAminoglycosidesTtracyclinesMacrolidesLincomycinesGlutarimideRifamycinesSulfonamidesPyridineBenzofurane

    Pnicilline G, AmpicillineMthicilline, Cephalotine, cephamycinePolymixine BNystatine, Amphotericine

    ChloramphnicolStreptomy.; tobramycineTtracycline, chloretetrac.ErythromycineLincomycine, Clindamyc.CycloheximideRifampineSulfanilamideIsoniazideGrisofulvine

    Exemples dantibiotiques, avec leurs cibles dans les cellules sensibles

  • 170

    Plan gnral

    o 1- Nature biologique des microbeso 2- Contamination des produits par les

    microbeso 3- Croissance des microorganismeso 4- Lutte contre les microorganismes

    indsirableso 5- Principes des techniques de 5- Principes des techniques de

    recherche et de numrationrecherche et de numration

  • 171

    Microbiologie (partie thorique)

    5- Principes des techniques de recherche et de numration 5.1- Principes gnraux 5.2- Numration par culture en Botes

    de Petri 5.3- Numration en Botes de Petri

    dans les liquides faiblement contamins

    5.4- Numration par culture en glose profonde (Anarobies)

    5.5- Dtermination du Nombre le Plus Probable (NPP)

  • 172

    Microbiologie (partie thorique)5- Principes des techniques de recherche et de numration

    5.1- Principes gnraux

    Prlvement et prparation de lchantillon

    Dilution Ensemencement Incubation Lecture des rsultats

  • 173

    Microbiologie (partie thorique)5- Principes des techniques de recherche et de numration 5.1- Principes gnraux Prlv.t et prpar.t de lchantillon

    Prlvement aseptique (flacons ou sachets striles)

    Transport et entreposage (en cas de besoin) au froid

    Broyage (produits solides) aseptique Homognisation (produits liquides ou

    pulvrulents): au moment du prlvement, puis avant de procder aux tapes suivantes

  • 174

    Microbiologie (partie thorique)5- Principes des techniques de recherche et de numration 5.1- Principes gnraux Dilution

    chantillon ou suspension mre

    Dilution 100 10-1 10-2 10-3 10-n

    1ml 1ml 1ml 1ml

    Solution de

    dilution: tubes de 9ml

    Dilutions dcimales des chantillons en vue de lanalyse microbiologique

  • 175

    Microbiologie (partie thorique)5- Principes des techniques de recherche et de numration 5.1- Principes gnraux Ensemencement: choix des milieux Satisfaire aux exigences:- nutritionnelles des espces vises- de comptitivit: milieu plus

    slectif pour un groupe donn car dfavorable aux autres groupes

    - physico-chimiques des espces cultives: pH, aw, potentiel Redox, etc.

  • 176

    Microbiologie (partie thorique)5- Principes des techniques de recherche et de numration 5.1- Principes gnraux Ensemencement: choix des milieux

    Permettre de mettre en vidence les proprits spcifiques. Exemples:

    - Acidification par fermentation dun sucre;

    - Production de gaz;- Production de H2S- Prcipitation des sels biliaires

    (Coliformes)

  • 177

    Microbiologie (partie thorique)5- Principes des techniques de recherche et de numration 5.1- Principes gnraux Incubation: paramtres respecter Temprature; on choisit:- La temprature optimale de

    croissance;- Une temprature slective (ex.:

    Psychrotrophes)- Une temprature favorisant une

    activit donne pour diffrencier entre groupes microbiens (ex.: fermentation du lactose avec production de gaz chez les Coliformes)

  • 178

    Microbiologie (partie thorique)5- Principes des techniques de recherche et de numration 5.1- Principes gnraux Incubation: paramtres respecter

    Dure dincubation; on choisit la dure ncessaire :

    - Un dveloppement visible des colonies (taille des colonies: critre didentification)

    - Lapparition des effets dun mtabolisme donn

    Dure ne pas dpasser: dans certains cas, linterprtation peut changer

  • 179

    Microbiologie (partie thorique)5- Principes des techniques de recherche et de numration 5.1- Principes gnraux Incubation: paramtres respecter

    Conditions doxygnation:- Anarobies stricts: culture labri

    de loxygne (divers procds)- Arobies: rapport surface/volume

    le plus lev; agitation (milieu liquide)

    - Microarophiles: culture en double couche

  • 180

    Microbiologie (partie thorique)5- Principes des techniques de recherche et de numration 5.1- Principes gnraux Lecture des rsultats

    Comptage du nombre de colonies et calcul du nombre dunits formant colonie (UFC)/g ou /ml de produit

    - Ensemble des colonies (ex.: FMAT), ou

    - Colonies caractristiques seulement (coliformes, staphylocoques, etc.)

    - Technique: bote de Petri ou tube de glose profonde (anarobies)

  • 181

    Microbiologie (partie thorique)5- Principes des techniques de recherche et de numration 5.1- Principes gnraux Lecture des rsultats

    Dtermination du NPP- NPP: nombre le plus probable- Aprs culture en milieu liquide,

    (chaque dilution en 3 ou 5 exemplaires) utilisation de table de Mac Crady donnant le nombre le plus probable en fonction des rsultats nots dans les tubes

  • 182

    Microbiologie (partie thorique)5- Principes des techniques de recherche et de numration

    5.2- Numration par culture en bote de Petri Technique densemencement

    Dilutions 100 10-1 10-2 10-n

    . . . .. . . .

    ..

    .

    . . .

    . .... .. .

    . .

    n0 n1 n2 nn

    Ensemencement (en

    double) sur milieu glosincubation

    Lecture et interprtatio

    n

    . ... .

    .. . .. . .. . . . . .

    .

    . . .

    . . . . .

    . . .

    . . . . . . .

    . . .. .

    .

    . . .. . .

    .... . .

    . . . . .. . .

    ... ..

    . . ..

    .. ..

    Technique der numration par culture en bote de Petri (ensemencement)

  • 183

    Microbiologie (partie thorique)5- Principes des techniques de recherche et de numration 5.2- Numration par culture en bote de Petri

    Lecture et interprtation- Slectionner les botes avec un

    nombre de colonies n tel que m

  • 184

    Microbiologie (partie thorique)5- Principes des techniques de recherche et de numration 5.2- Numration par culture en bote de Petri

    Calcul du nombre dUFC/g ou /ml

    N = C(n1 + 0,1n2)d

    C: somme des colonies comptes dans toutes les botes retenues (avec nombre de colonies entre 10 et 300)

    n1: nombre de botes retenues la 1re dilution

    n2: nombre de botes retenues la 2me dilution

    n3: nombre de botes retenues la 3me dilution

    d: facteur de dilution correspondant la 1re dilution

    N = (n1 + 0,1n2 + 0,01n3 )d

    C

    2 dilutions successives retenues

    3 dilutions successives retenues

  • 185

    Microbiologie (partie thorique)5- Principes des techniques de recherche et de numration 5.2- Numration par culture en bote de Petri

    Expression des rsultats:- Le chiffre trouv est arrondi 2

    chiffres significatifs (ex.: 28500 28000; 11500 12000)

    - le nombre dUFC/g ou/ml trouv est converti en un nombre compris entre 1,0 et 9,9 multipli par 10x,(ex. 28000 converti en 2,8.104

  • 186

    Microbiologie (partie thorique)5- Principes des techniques de recherche et de numration 5.2- Numration par culture en bote de Petri

    Exemple de calcul- 1re dilution retenue (10-2): 168 & 215

    colonies- 2me dilution retenue (10-3): 14 & 25

    colonies C

    (n1 + 0,1n2)dN = = (168+215+14+25)/

    (2+0,1.2)10-2 = 422/0,022= 19182

    Le rsultat arrondi donne 19000, soit 1,9.104

  • 187

    Microbiologie (partie thorique)5- Principes des techniques de recherche et de numration 5.3- Numration en bote de Petri pour liquides faiblement contamins Principe: - Filtrer un volume connu de liquide

    analyser sur une membrane de porosit adquate (0,45 m)

    - Transfrer la membrane la surface dun milieu glos en bote de Petri

    - Incuber, puis compter le nombre de colonies et reporter lunit de volume

  • 188

    Microbiologie (partie thorique)5- Principes des techniques de recherche et de numration 5.3- Numration en bote de Petri pour liquides faiblement contamins

    Membrane filtrante Millipore

    Systme de filtration

    Millipore

  • 189

    Membranes Millipore sur milieux gloss en botes de Petri aprs incubation

    Colonies bleues de Coliformes Fcaux

    sur milieu M-FC de Millipore

    Flore totale (ci-dessus) et Coliformes (ci-dessous) retenus par filtration

    Millipore deau avant et aprs dsinfection

  • 190

    Microbiologie (partie thorique)5- Principes des techniques de recherche et de numration 5.4- Numration par culture en glose profonde (anarobies) Principes de la culture des anarobies:- Milieu riche en matires organiques

    (Viande - foie; cur - cervelle, etc.)- Milieu rgnr avant usage (100C,

    10 min), refroidi rapidement et ensemenc

    - Incubation labri de lOxygne (ex.: glose profonde)

  • 191

    Colonies incluses danarobies en glose profonde

  • 192

    Microbiologie (partie thorique)5- Principes des techniques de recherche et de numration 5.5- Dtermination du NPP

    Principe- Prparer dilutions dcimales successives- A partir de chaque dilution, ensemencer

    1ml dans 3 (ou 5) tubes de milieu liquide- Aprs incubation, compter le nombre de

    tubes prsentant une croissance pour chaque dilution et dterminer le nombre caractristique

    - Lire sur la table de Mac Crady le NPP correspondant

    Diapo 1Diapo 2Diapo 3Diapo 4Diapo 5Diapo 6Diapo 7Diapo 8Diapo 9Diapo 10Diapo 11Diapo 12Diapo 13Diapo 14Diapo 15Diapo 16Diapo 17Diapo 18Diapo 19Diapo 20Diapo 21Diapo 22Diapo 23Diapo 24Diapo 25Diapo 26Diapo 27Diapo 28Diapo 29Diapo 30Diapo 31Diapo 32Diapo 33Diapo 34Diapo 35Diapo 36Diapo 37Diapo 38Diapo 39Diapo 40Diapo 41Diapo 42Diapo 43Diapo 44Diapo 45Diapo 46Diapo 47Diapo 48Diapo 49Diapo 50Diapo 51Diapo 52Diapo 53Diapo 54Diapo 55Diapo 56Diapo 57Diapo 58Diapo 59Diapo 60Diapo 61Diapo 62Diapo 63Diapo 64Diapo 65Diapo 66Diapo 67Diapo 68Diapo 69Diapo 70Diapo 71Diapo 72Diapo 73Diapo 74Diapo 75Diapo 76Diapo 77Diapo 78Diapo 79Diapo 80Diapo 81Diapo 82Diapo 83Diapo 84Diapo 85Diapo 86Diapo 87Diapo 88Diapo 89Diapo 90Diapo 91Diapo 92Diapo 93Diapo 94Diapo 95Diapo 96Diapo 97Diapo 98Diapo 99Diapo 100Diapo 101Diapo 102Diapo 103Diapo 104Diapo 105Diapo 106Diapo 107Diapo 108Diapo 109Diapo 110Diapo 111Diapo 112Diapo 113Diapo 114Diapo 115Diapo 116Diapo 117Diapo 118Diapo 119Diapo 120Diapo 121Diapo 122Diapo 123Diapo 124Diapo 125Diapo 126Diapo 127Diapo 128Diapo 129Diapo 130Diapo 131Diapo 132Diapo 133Diapo 134Diapo 135Diapo 136Diapo 137Diapo 138Diapo 139Diapo 140Diapo 141Diapo 142Diapo 143Diapo 144Diapo 145Diapo 146Diapo 147Diapo 148Diapo 149Diapo 150Diapo 151Diapo 152Diapo 153Diapo 154Diapo 155Diapo 156Diapo 157Diapo 158Diapo 159Diapo 160Diapo 161Diapo 162Diapo 163Diapo 164Diapo 165Diapo 166Diapo 167Diapo 168Diapo 169Diapo 170Diapo 171Diapo 172Diapo 173Diapo 174Diapo 175Diapo 176Diapo 177Diapo 178Diapo 179Diapo 180Diapo 181Diapo 182Diapo 183Diapo 184Diapo 185Diapo 186Diapo 187Diapo 188Diapo 189Diapo 190Diapo 191Diapo 192