Chapitre 2 - Combler les besoins nutritionnels des bactéries Flashcards
La première description d’isolement microbien a été réalisé par l’observation de quoi?
“Taches de sang” sur les pains de communion (Serratia marcescens)
Qui est considéré le père des milieux de culture et pourquoi?
Robert Koch, le premier à cultiver et isoler un agent pathogène en dehors de son organisme hôte (Bacillus anthracis)
Pourquoi est-ce que la gélatine, proposée par Koch, est peu propice à la culture bactérienne?
Elle peut être dégradée par plusieurs bactéries.
Quel est l’objectif premier dans la préparation d’un milieu de culture?
Procurer un mélange bien balancé des nutriments requis qui permettront une croissance optimale du microorganisme recherché.
Vrai ou faux: les nutriments essentiels en excès est une bonne approche pour avoir un milieu le plus riche possible.
Faux, les nutriments peuvent devenir inhibiteurs ou toxiques lorsque la concentration est trop élevée
L’excès de nutriments peut conduire à quelles trois conséquences?
- Accumulation d’ions H+
- Accumulation de métabolites organiques toxiques
- Baisse importante d’oxygène dissout causée par une division cellulaire trop intense
Vrai ou faux: les sources de carbone peuvent servir d’agent de sélection.
Vrai, certaines sont souvent plus complexes et ne peuvent être utilisées que par de rares genres ou espèces bactériens
Qui suis-je: des polymères de sucres simples (ou de leurs dérivés) présents dans les plantes sous forme de cellulose, hémicellulose et pectine?
Les carbohydrates complexes
Quel est une des caractéristiques les plus remarquables des microorganismes concernant les sources de carbone?
Leur capacité à utiliser une diversité infinie de sources de carbone.
Vrai ou faux: on ne connait aucune molécule organique naturelle qui ne puisse être dégradée par certains microorganismes.
Vrai, cela démontre la versatilité et le pouvoir métabolique des bactéries
Afin de concevoir un milieu de culture, que devons nous savoir quant aux sources de carbone?
Les besoins en sources de carbone de la bactérie recherchée et comment les procurer.
Quel est le sucre le plus utilisé par les hétérotrophes?
Le glucose
Vrai ou faux: tous les microorganismes peuvent croître en autant qu’on fournit 1 seule source de carbone.
Faux, certaines bactéries ont des besoins très spécifiques et ne peuvent cro
Qui ont la capacité d’utiliser comme source de carbone des produits toxiques tels l’alcool amylique, la paraffine et le caoutchouc?
Les actinomycètes (bactéries communes du sol)
Qui peuvent utiliser des composés indigestes (ex. les pesticides) comme source de carbone?
Les bactéries formant des biofilms
Les bactéries méthylotrophes obligatoires ne peuvent croître qu’en présence de _____ ou de _____.
Méthane, méthanol
Les bactéries du genre _____ n’utilisent que les acides gras à longue chaine comme source de carbone.
Leptospira
Vrai ou faux: règle générale, la source de carbone est introduite à des concentrations de l’ordre du mg/L dans les milieux de culture.
Faux, g/L
Les hydrolysats (peptones) et extraits sont utilisés dans les milieux complexes afin de satisfaire à quel besoin bactérien? Qu’est ce qu’ils fournissent?
Besoin en azote. Acides aminés, peptides ou même des protéines (formes plus assimilables.
Vrai ou faux: TOUTES les bactéries nécessitent de l’azote combiné pour se développer.
Faux, les bactéries fixatrices d’azote sont capables d’utiliser l’azote atmosphérique pour satisfaire leurs besoins.
Quels sont des ingrédients utilisés dans le passé comme source d’azote?
Œufs, sérum, gélatine, morceaux de viande stérilisés
Le milieu Lowenstein-Jensen utilise toujours les _____ pour la culture des _____.
Œufs, mycobactéries
La plupart des bactéries ne possèdent pas l’activité _____ suffisante pour dégrader des protéines complexes et en utiliser l’azote.
Protéolytique
Dans un milieu synthétique, la source d’azote se présentera nécessairement sous forme de _____, aussi appelé _____.
sels azotés, azote minéral
Vrai ou faux: de façon générale, les sources d’azote sont ajoutées au milieu à des concentrations de l’ordre du g/L.
Vrai
Frederick Loeffler a étudié Corynebacterium diphteriae en ajoutant quoi au bouillon nutritif? Quel était l’effet?
Peptones et NaCl. Il a créé le niveau osmotique requis pour une croissance optimale de la culture.
Les _____ sont les produits d’une réaction d’hydrolyse de protéines (chimique ou enzymatique).
Peptones ou hydrolysats
Quels sont les 3 types de matières premières protéiniques pour la fabrication des peptones? Nommer quelques exemples.
- Origine animale (organes, muscles, entrailles, gélatine)
- Origine laitière (caséine acide, lactosérum)
- Origine végétale (soja, coton, mais, fève, blé)
On peut séparer les peptones selon ___ types d’hydrolyse: 1. _____ et 2. _____.
2, hydrolyse acide, hydrolyse enzymatique
Vrai ou faux: les protéases microbiennes ne peuvent pas être utilisées pour la fabrication d’hydrolysats.
Faux, elles sont communément utilisées aujourd’hui
Vous lisez cette procédure:
À 1000L d’acide sulfurique à 15% V/V sont ajoutés 800kg de protéine. Cette mixture est brassée et chauffée jusqu’à 110°C à une pression de 5 livre/pouce carré. Le produit est ensuite neutralisé et évaporé sous vide jusqu’à l’obtention d’un sirop.
Quelle type de procédure s’agit-elle?
Une procédure typique d’hydrolyse acide
Vrai ou faux: le temps d’hydrolyse peut être réduit en utilisant des systèmes a haute pression.
Vrai, dans ces conditions la température peut être amenés jusqu’à 160°C
L’hydrolysat doit passer par un processus de décoloration et filtration, pourquoi?
La filtration a pour but de retirer les éléments insolubles et clarifier le produit.
Quels sont des avantages de l’hydrolyse enzymatique?
- enzymes protéolytiques hydrolysent les protéines plus doucement que les acides
- ne nécessitent pas la température élevée
Quels enzymes sont les plus fréquemment utilisés pour l’hydrolyse enzymatique?
Papaïne, trypsine (pancréas) et pepsine (estomac)
Décrire brièvement le processus d’hydrolyse enzymatique.
- viande déchiquetée suspendue dans l’eau
- liquide pompé dans des gros contenants injectés de vapeur jusqu’à température optimale
- pH est ajusté à celui optimal pour l’enzyme utilisé
- l’enzyme est ajoutée en quantité spécifique
- des préservatifs volatils sont ajoutés (éliminés plus tard)
- une filtration et centrifugation est effectuée en continue
- la solution est concentrée en sirop
Vrai ou faux: l’étape finale pour l’hydrolysat acide est différente de celle pour l’hydrolysat enzymatique.
Faux, l’étape finale consiste en une vaporisation à sec
Qu’est-ce qu’un hydrolysat ultrafiltré?
Cet hydrolysat passe par un processus d’ultrafiltration (membrane séparant le poids moléculaire à 10 000 daltons) afin de créer un produit à faible teneur en endotoxines (LPS). Utilisé surtout en pharmaceutique.
Quelle hydrolysat conserve mieux la valeur nutritive de la source originale?
Hydrolysat enzymatique, l’hydrolysat détruit le tryptophane (un peu aussi la sérine et la thréonine) et le contenu en vitamines
Comment est-ce que les peptones de viande peuvent être adaptés aux besoins nutritionnels spécifiques de microorganismes?
- contrôle de la qualité et l’origine de la protéine
- contrôle de la qualité et la source de l’enzyme utilisée pour digérer la protéine
- contrôle des méthodes utilisées pour l’hydrolyse, la concentration et le séchage
La gélatine est extraite en faisant bouillir du _____, la protéine fibreuse présente dans le _____, dans les _____ et dans le _____.
collagène, tissu conjonctif, os, cartilage
La _____ (___%) et le _____ (___%) sont les protéines composantes fondamentales du lait.
caséine 80%, lactosérum 20%
Qu’est-ce qui fait précipiter la caséine dans le lait?
L’acide chlorhydrique ou l’acide sulfurique
Quel est le produit utilisé comme base pour hydrolyser la caséine?
Caséinate de sodium
Qu’est ce que le “petit-lait”?
Le surnageant soluble séparé du lait suite à la précipitation de la caséine appelé lactosérum.
Les peptones de soja sont toutes obtenues suite à des _____ de la _____.
Digestions enzymatiques, farine de soja
Quelle est la particularité de l’hydrolysat de soja et pourquoi est-elle importante?
Haute teneur en sucre, à proscrire quand la quantité de sucre dans le milieu doit être controlée
Quels sont les 9 contrôles de qualité pour standardiser le contenu des hydrolysats?
- Contenu en azote
- Humidité
- Cendres
- Sels (NaCl)
- Phosphates
- Éléments traces (micronutriments)
- Sucres fermentescibles
- Lipides
- Vitamines
Toute valeur d’humidité supérieure à ___% P/P peut permettre la croissance de contaminants microbiens.
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Les _____ de peptones sont composées de chlorure de sodium, de phosphates, de sulfates, de silicates et d’oxydes métalliques.
Cendres
Vrai ou faux: les hydrolyses acides ou enzymatiques exigeant un pH bas nécessitent une plus grande neutralisation (NaOH), résultant en un produit contenant moins de sel (NaCl).
Faux, le produit final a une plus haute teneur en NaCl
Pourquoi est-il nécessaire de doser les phosphates dans les peptones et dans quels cas est-il à éviter d’utiliser les peptones en haute teneur en phosphate?
À cause de leur pouvoir tampon élevé, lors d’essai de fermentation des sucres parce que le pouvoir tampon pourrait masquer les résultats de fermentation.
Vrai ou faux: certains micronutriments peuvent être toxiques en très faible quantité dans les hydrolysats.
Vrai, particulièrement des métaux (aluminium, argent, baryum, cobalt, fer, manganèse, zinc)
Les peptones utilisées dans les tests de fermentation de sucre ne doivent pas contenir de _____ eux-mêmes.
Sucres fermentescibles
Quels sucres fermentescibles peuvent contenir les peptones à base de plantes, de viandes et de foie?
Plantes - carbohydrates
Viande - glycogène
Foie - glycogène
Les _____ en trop grande concentration (___%) peuvent interférer avec la clarté de la solution de peptone.
Lipides, >1%
Seuls les _____ et les _____ sont considérés comme des sources importantes de vitamines.
Extraits de levure, peptones de levure
Quels sont les extraits les plus communément utilisés?
Extraits de viande, cœur, cervelle, levures et malt
En plus des valeurs en peptides et acides aminés, les extraits (à l’opposé des hydrolysats) supplémentent le milieu de culture en _____, _____, _____, et _____ (bien que certains hydrolysats en contiennent).
acides nucléiques, acides organiques, vitamines et sucres
Dans quel cas les extraits sont à proscrire?
Dans les études d’utilisation de sucre parce qu’ils pourraient fausser les résultats.
Qui suis-je: une pâte contenant 75 à 80% de solides utilisée pour préparer une solution aqueuse de peptides, d’acides aminés, de nucléotides, d’acides organiques, de minéraux et de certaines vitamines?
Un extrait de viande
À partir de quoi sont préparés des extraits de levures?
Des levures générées par l’industrie brassicole ou du pain (S. cerevisiae)
L’obtention des extraits de levure se fait en utilisant les _____ des levures.
Enzymes autolytiques
La poudre final de l’extrait de levure est soit _____ lorsqu’il provient de levures de brasserie ou _____ lorsqu’il provient de levures de boulangerie.
Foncé, clair
Vrai ou faux: l’extrait de levure est un mélange d’acides aminés, de peptides et de sucres.
Vrai, les sucres qu’on y retrouve sont majoritairement convertis en glucose dans le processus
Qui suis-je: un extrait soluble dans l’eau d’orge germée, riche en substances glucidiques et en enzymes (diastases)?
L’extrait de malt, les diastases sont capable de dégrader l’amidon en maltose.
Quels sont les 3 étapes du processus de maltage?
- Tremper l’orge
- Germination
- Séchage
Certains sels inorganiques jouent le rôle de tampon dans les milieux de culture. Nommer les tampons les plus utilisés.
K2HPO4 et KH2PO4
TRIS-HCl (tampon non métabolisable)
Qui suis-je: je suis placé dans un milieu de culture en entier (aucune modification) et je sers à imiter l’habitat naturel du microorganisme cherché?
Un supplément (ex. lait - bactéries lactiques, sang - bactéries pathogènes)
Tous les milieux additionnés de suppléments non définis sont appelés: _____ ou _____.
Milieux enrichis ou milieux supplémentés
Quelles sont les propriétés importantes de l’agar?
- Transparence en gel et solide
- Résistance d’un lot a l’autre (résister la striation mais pas trop pour nuire à la croissance)
- Gélification (32-40°C) et fusion (85°C) constantes
- Absence essentielle de produits chimiques utilisables par le métabolisme
- Teneur faible/régulière en groupes électronégatifs (affecte la diffusion)
- Absence de substances toxiques
- Absence de substances hémolytiques
- Absence de contamination par spores thermophiles
Quelle est la concentration d’agar dans le milieu de culture?
15% (p/v) donc 1,5g/100ml ou 15g/L
Vrai ou faux: les milieux contenant l’agar ne doivent pas être chauffés plus que 85°C.
Faux, ils doivent être chauffé à plus de 85°C pour repasser sous leur forme liquide, mais peuvent demeurer liquide jusqu’à 45-50°C
Dans le cas de bactéries thermosensibles, qu’est ce qu’on utilise?
L’agarose
Vrai ou faux: l’autoclavage d’un milieu contenant de l’agar avec un pH de 6.0 ou moins résultera en l’hydrolyse de l’agar.
Vrai, dans ce cas il est nécessaire d’ajuster le pH à 7.0 avant autoclavage et d’ajouter de l’acide stérile lorsqu’il sera refroidi pour atteindre le pH final
Qui suis-je: un produit inorganique solidifiant qui permet la croissance de bactéries autotrophes en l’absence totale de produits organiques?
Le gel de silice
Ce produit permet la croissance de microorganismes à des températures jusqu’à 120°C et des pressions de 265atm.
La gomme gélane (Gelrite)
Quelles sont les deux grandes catégories de milieux de culture?
Milieux complexes et milieux synthétiques
Qu’est-ce qu’un milieu complexe?
Un milieu contenant des ingrédients de composition chimique indéterminée (ex. extrait de bœuf, sang de mouton, peptone de soja).
Les milieux complexes sont avantageux dans quel cas?
- Besoins nutritifs inconnus
- Bactéries fastidieuses (exigences nutritionnelles complexes)
Qui suis-je: un milieu de culture composés d’ingrédients dont on connait exactement la composition chimique (chimiquement défini)?
Milieu synthétique
Vrai ou faux: il est toujours plus simple pour la culture quotidienne d’utiliser un milieu de culture synthétique.
Faux, le milieu de culture complexe est plus simple a utiliser à moins de vouloir faire des études métaboliques précises.
Quelles sont les 4 classes fonctionnelles des milieux (qu’ils soient complexes ou synthétiques)?
- Milieux d’enrichissement
- Milieux sélectifs et électifs
- Milieux différentiels
- Milieux de transport
Vrai ou faux: les classes fonctionnelles des milieux sont mutuellement exclusives.
Faux, certains milieux appartiendront à l’une, l’autre ou plusieurs des classes.
Quel est la définition d’un milieu d’enrichissement?
Un milieu OBLIGATOIREMENT liquide dont sa composition permet de stimuler la croissance d’un microorganisme minoritaire dans un environnement donné.
Qui suis-je: un milieu qui comprend un ou des produits spécifiquement destinés à inhiber le développement des microorganismes indésirables tout en permettant la croissance du microorganisme d’intéret?
Un milieu sélectif
Vrai ou faux: les milieux électifs sont semblables aux milieux sélectifs mais l’avantage procuré aux espèces recherchées dans ce cas est fourni par un substrat ou une condition de culture.
Vrai, ce n’est pas la résistance d’un agent inhibiteur ajouté qui procure l’avantage (ex. la cellulose comme seule source de carbone favorise la croissance des bactéries cellulolytiques)
Qu’est-ce qu’un milieu différentiel?
Un milieu qui permet de mettre en évidence une propriété particulière d’un m/o et même de les identifier.
Quelles sont quelques exemples de propriétés mise en évidence par milieu différentiel?
Type d’hémolyse, la production d’acide, la fermentation d’un sucre, la production de sulfure d’hydrogène, l’hydrolyse d’un composé, etc.
Les milieux différentiels peuvent être _____ (ex. _____) ou _____ (ex. _____).
Sélectifs (MSA), électifs (Sulforéductrices)
Vrai ou faux: les milieux de transport permettent de préserver l’intégrité des microorganismes entre le prélèvement et la mise en culture et permettent également leur croissance.
Faux, le milieu de transport n’est PAS un milieu de culture et ne permet pas la croissance
Quels effets est-ce qu’un milieu de transport vise à éviter ou retarder?
- Dessication
- Modification du pH et force ionique
- Perte des anaérobies
- La croissance des bactéries commensales
Qui suis-je: un milieu de transport composé uniquement de sels minéraux et d’un agent réducteur permettant de conserver des conditions anaérobies pendant quelques heures?
RTF (reduced transport fluid)
Qu’est ce qu’il y a de mal dans ces manipulations?
Je prépare un milieu à partir des indications d’un milieu commercial. Il est indiqué d’ajouter 11g/L d’eau. Je remplis donc mon bécher avec exactement 1L d’eau et j’ajoute la poudre. J’attends au lendemain pour passer à l’autoclave afin d’assurer que la poudre soit bien dissoute.
- La masse indiquée est pas L de volume FINAL. Alors la poudre devrait être ajoutée à un volume inférieur au volume final (ex. 950ml) et le volume complété à 1L lorsque l’ingrédient est bien dissous
- Le milieu de culture doit être autoclavé le plus rapidement possible pour éviter la dégradation par des microorganismes contaminants.
Quelle est la cause la plus commune de précipitation dans les milieux de culture?
L’interaction entre les métaux di- ou tri-valents et les phosphates solubles dans le milieux.
Comment pouvons-nous éviter la précipitation dans les milieux de culture?
Préparer des solutions concentrées (50x la concentration finale requise) et autoclaver séparément.
