Sujet 4 - Action des agents physiques et chimiques sur les bactéries Flashcards
Contribution des bactéries au bien-être de l’humain (3)
- Production de médicaments/additifs alimentaires,…
- Produits alimentaires (yogourt, fromage,…)
- Décontamination des sols
Effets nuisibles des bactéries chez l’humain et en agro-alimentaire (2)
- Maladies infectieuses
- Contamination et détérioration des aliments
Besoin de méthodes pour réduire/éliminer les
microorganismes (2)
- Importance d’outils stériles lors de chirurgie
- -Importance de ne pas contaminer une chaîne de
production alimentaire
Historiquement, préservation des aliments par des méthodes de salage, séchage, ___ ou cuisson.
sucrage
L’élimination complète ou la destruction de tous les microorganismes viables (forme végétative et forme sporulée). Utilisée sur les objets inanimés.
Stérilisation
Destruction ou élimination des agents pathogènes végétatifs mais pas des endospores bactériennes. Ordinairement utilisée uniquement sur les objets inanimés
Désinfection
Réduction de la population microbienne à un niveau sans danger selon les normes d’hygiène publique. Utilisée sur les objets inanimés.
Décontamination
Agents chimiques appliqués sur des surfaces du corps pour détruire ou inhiber les agents pathogènes
Antisepsie
Agents chimiques utilisés pour tuer ou inhiber la croissance de microorganismes à l’intérieur des tissus de l’hôte.
Chimiothérapie
Inhibe la croissance des microorganismes sans
les tuer: EFFET RÉVERSIBLE
Activité « statique » (Bactériostatique, fongistatique)
Substances qui tuent les microbes : EFFETIRRÉVERSIBLE
Activité « cide » (Bactéricide, fongicide, algicide, virucide)
Courbe de létalité (3)
- Une population microbienne n’est pas tuée instantanément lorsqu’elle est exposée à un agent létal
- La population est réduite à intervalles constants (taux de mortalité)
- Tout comme la courbe de croissance d’une population, la courbe de létalité est logarithmique. La pente de la droite est cependant négative
Cinétique de la mort bactérienne –> Courbe logarithmique à pente ___
négative
Plus le taux de mortalité est grand et plus la pente de la droite est ___
forte
Facteurs affectant l’efficacité d’un agent antimicrobien (3)
- Biologiques
- Chimiques ou environnementaux
- Durée d’exposition
Facteurs biologiques (2)
- Taille de la population
- Composition de la population (type de microbes)
Il faut plus de temps pour détruire une grosse population qu’une petite (préférable de nettoyer avant d’appliquer le traitement)
Facteur biologique, taille de la population
Facteur biologique - Composition de la population (type de microbes) (3)
- Les endospores sont plus résistantes que les formes végétatives
- Les bactéries avec une capsule (glycocalyx) sont plus résistantes
- Les cellules plus jeunes plus vulnérables que les cellules matures
Facteurs chimiques (2)
- Concentration de l’agent
- Temps de contact
La plupart du temps l’efficacité __ avec la concentration d’un produit chimique ou l’intensité d’un agent physique
croît
Concernant la concentration de l’agent, la courbe d’efficacité d’un agent n’est pas nécessairement ___
linéaire
Parfois un agent est plus efficace à plusfaible
concentration
l’éthanol est plus efficace à 70% qu’à 95%, car l’eau augmente son efficacité
Facteur chimique - Temps de contact (3)
- Plus longue est la durée d’exposition, plus nombreux sont les microbes tués
- Le temps de contact varie selon les agents chimiques/physiques
- Pour réussir une stérilisation, il faut utiliser une durée d’exposition suffisante pour réduire la probabilité de survie à 10-6 ou moins
Facteurs environnementaux (3)
- Temperature
- pH
- Présence de matiere organique
L’efficacité d’un agent ___ généralement avec
l’augmentation de la température
croît
À une température élevée on peut utiliser un agent en concentration ___ (coûts moins élevés)
moindre
Modifie les charges électriques des macromolécules et influence la dissociation et l’ionisation
Le pH
Selon l’agent considéré le pH aura une influence positive ou négative
La chaleur tue plus facilement à pH acide
Présence de matière organique
Les protéines ont une grande affinité pour de nombreux antiseptiques (réduit le nombre de molécules pouvant tuer les microorganismes)
Méthodes physiques pour le contrôle des microorganismes
- Température
- Filtration
- Radiations
- Pression osmotique
Les basses températures ne ___ pas les microorganismes mais ralentissent leur métabolisme et par conséquent leur multiplication (effet statique).
tuent
La basse température est une méthode très importante en microbiologie ___
alimentaire
Ralentit fortement la croissance et la multiplication microbienne, mais ne l’arrête pas complètement.
Réfrigération (4 et 7°C)
Une température de -20°C ou moins arrête la croissance des microorganismes (bactériostatique) à cause de la température basse et de l’absence d’eau liquide (Congélateur: -18oC ; Glace sèche : -70°C ; Azote liquide : -195°C)
Congélation
Congélation: certains microorganismes seront ___ par la rupture des membranes suite à la formation de ___, mais la congélation ne détruit pas tous les microorganismes.
tués, cristaux de glace
Permet aussi de conserver certains microorganismes
Congélation
Le traitement thermique est la méthode ___ pour contrôler le développement des microorganismes
la plus employée
La chaleur agit en ___
tuant les microorganismes (bactéricide)
La ___ agit en dénaturant les protéines et l’ADN alors que la ___ agit par oxydation
chaleur humide, chaleur sèche
Stérilisation thérmique: la stérilisation consiste à ___(forme végétative et forme sporulée) contenus dans une préparation (= effet bactéricide, sporicide, fongicide et virucide)
tuer tous les microbes
Stérilisation par la chaleur humide
L’autoclave, inventé par Chamberland en 1884
Les microorganismes (incluant les endospores) sont normalement tués (stérilisation) à ___ en 15 minutes à 121°C sous 103,4 kPa (1ATM) (15 livres/pouce2) de pression (la chaleur humide est très pénétrante)
l’autoclave
Avantages: simple, rapide, efficace et peu dangereux
autoclave
Stérilisation par la chaleur sèche
Le four Pasteur et le flambage direct
Stérilisation au four Pasteur pendant 2 heures à 170°C (___sèche est moins pénétrante que la chaleur humide)
La chaleur
___ , ___ peu miscibles avec l’eau (Four Pasteur)
Objets en verre ou en métal, matières grasses
Le ___ est l’une des méthodes les plus simples de stérilisation à la chaleur sèche (Ex: Anse de repiquage au laboratoire, incinérateur,…)
flambage direct
Les bandes blanches sur le ruban autoclave deviennent ___ lors d’un passage réussi en autoclave
sombres
Consiste à tuer les pathogènes sans nécessairement stériliser
Désinfection thermique
Ce procédé détruit rapidement les microorganismes non sporulants (bactéries végétatives) et la majorité des virus sans affecter les endospores
Ébullition - Eau bouillante pendant 10 minutes (100°C)
C’est un moyen pratique pour détruire les entérobactéries et les entérovirus
Ébullition
L’ébullition ___ considérée comme une méthode de stérilisation
ne peut etre
Procédé de conservation des denrées alimentaires par l’ébullition (100°C) prolongée des aliments dans des récipients hermétiquement fermés (pas de contamination de l’air) (conserve)
Appertisation
Comme pour l’ébullition, ce procédé thermique ne peut être considéré comme une méthode de stérilisation
Appertisation
Vers 1860 ___ démontre que le chauffage entre 50 et 60°C ___ pendant environ 30 minutes prévient la détérioration du vin pendant son transport. Il démontre aussi que le pré-chauffage du moult avant ___ par la levure prévient la contamination de la bière
Louis Pasteur, sans air, l‘inoculation
Procédé par lequel on expose un produit thermosensible à une température modérée (50 60°C ) pendant une courte période (30min)
Pasteurisation
La pasteurisation permet l’___ des microorganismes pathogènes sans altérer les caractères ___ et ___ (couleur, saveur, odeur) des aliments
inactivation, nutritifs, organoleptiques
Vrai ou faux. La pasteurisation est considérée comme une méthode de stérilisation
Faux.
Pasteurisation LTH (Low Temperature Holding)
30 min à 62,8°C
Pasteurisation HTST (High Temperature Short Time)
15 sec à 71,7° (lait)
Pasteurisation UHT (Ultra High Température)
2 sec à 141, 0°C (creme, lait au cafe)
Deux méthodes différentes de pasteurisation, HTST et UHT, sont couramment utilisées pour tuer les agents pathogènes associés à ___ du lait
l’altération
Temps requis pour tuer 90 % des microbes ou des endospores d’un échantillon à une température spécifique
Temps de réduction décimale (D ou valeur D)
Très utile pour réduire le nombre de bactéries dans une solution thermosensible ou même la stériliser si aucun micro-organisme n’a traversé le filtre
Filtration
Les bactéries ne sont pas détruites, elles sont simplement retenues par le filtre. Le récipient sous
le filtre doit être préalablement stérilisé
Filtration
Par contre, certains microorganismes sont plus petits que le diamètre des pores, ou n’ont pas de paroi (mycoplasmes, rickettsies, chlamydia, virus).
Filtration
Filtration des solutions (2)
- Les filtres épais (très poreux)
- Les membranes filtrantes
Constitués de matières fibreuses ou granuleuses
Retiennent les bactéries par piégeage dans des canaux sinueux ou en surface
Les filtres épais (très poreux)
Les membranes filtrantes (2)
- Disques poreux et minces de 0,1 mm d’épaisseur
- Plusieurs grosseurs de pores disponible, mais souvent 0,2 µm
Stérilisation de l’air en le faisant passer dans des filtres qui retiennent les microorganismes
Filtration de l’air
Région de 260-270 nm est très létale (les protéines et l’ADN absorbent les UV)mais ces radiations ne pénètrent pas bien (ex: bloquées par le verre, la poussière,…)
Les radiations ultraviolettes (UV)
Utilisation des radiations ultraviolettes (UV)
Désinfecter/décontaminer les surfaces, l’air et les matériaux qui n’absorbent pas les radiations UV, (l’eau, …)
Très énergétiques; production d’ions et autres espèces moléculaires réactives à partir des molécules auxquelles les particules de rayonnement se heurtent
Les radiations ionisantes (rayons X et gamma)(60Co et 137Cs)
Excellents agents de stérilisation car pénétration en profondeur dans les objets. Toutefois, dispendieux et dangereux donc utilisation limitée.
Les radiations ionisantes (rayons X et gamma)(60Co et 137Cs)
Utilisations: - Stérilisation à froid d’antibiotiques, hormones, fils de suture, seringues en plastique, pansements, champs opératoires, boîtes de Pétri, aliments, etc.
Les radiations ionisantes (rayons X et gamma)(60Co et 137Cs)
L’utilisation de grande concentrations de sel (10 15%) ou de sucre (50-70%) pour la conservation des aliments repose sur les effets de la ___
pression osmotique
Une concentration élevée de sel ou de sucre autour des microorganismes crée un ___, ce qui provoque la sortie de l’eau de la cellule microbienne vers le milieu ___
milieu hypertonique, (plasmolyse et faible activité de l’eau).
microorganismes potentiellement résistants a la pression osmotique
osmophiles et halophiles
Les agents chimiques pour le contrôle des microorganismes (9)
- Les composés phénoliques
- Les alcools
- Les agents oxydants
- Les halogènes
- Les métaux lourds
- Les additifs de conservation
- Les agents de surface
- Les aldéhydes
- Les gaz stérilisants
Le phénol (Lister, 1876) fut le 1er ___ utilisé à grande échelle (diminution du risque d’infection lors d’interventions chirurgicales)
antiseptique et désinfectant
Rarement utilisé de nos jours comme antiseptique car irritation de la peau/ muqueuses et odeur désagréable
Phénol
Encore utilisé dans des onguents cutanés (Ex: ozonol) ou dans des pastilles pour le traitement des maux de gorge (Ex: chloraseptique, action antiseptique + anesthésique)
Phénol
Mode d’action des phénols
(conc. 1-5%) - Endommage les membranes plasmiques (lipides), dénaturation des protéines à plus hautes concentrations
Ils sont plus efficaces et moins irritants que le phénol
Dérivés phénolés
Dérivés phénolés - Désinfectants de surface dans les laboratoires et hôpitaux: ___ et commerciaux (___) (o-phényl-phénol).
(crésols), Lysol
Dérivés phénolés - Le triclosan est un ingrédient couramment ___ dans les savons antibactériens, bien qu’il soit prouvé qu’il présente des risques pour l’environnement et la santé et qu’il n’offre aucun avantage significatif pour la santé par rapport aux savons conventionnels
utilisé
Décrivez les alcools (3)
- Désinfectants et antiseptiques (peau, muqueuse); couramment utilisés
- Ils sont bactéricides et fongicides, mais non sporicides
- Certains virus contenant des lipides sont également détruits
Mode d’action - Alcools (2)
- Dénaturation des protéines
- Dissolution des lipides membranaires
Types d’alcool les plus utilisés (2)
- Éthanol et isopropanol (alcool a friction)
- Concentration idéale entre 70 et 80%
Ils exercent une action antimicrobienne qui repose sur l’oxydation de constituants cellulaires par des radicaux libres
Agents oxydants
Libération d’O2 lors de la décomposition des peroxydes peut inhiber la croissance de bactéries anaérobies dans les plaies profondes
Agents oxydants
Le peroxyde d’hydrogène (H2O2) (3)
- Antiseptique utilisé à domicile et dans les hôpitaux
- Déconseillé pour les plaies ouvertes (ralentit la cicatrisation)
- Très bon désinfectant pour les objets inanimés (même sporicide, lorsqu’utilisé à haute température)
Utilisation H2O2 (2)
- Lentilles cornéennes
- Emballage aseptique (matériaux d’emballage plongés dans solution chaude d’H2O2 avant d’en faire des récipients)
Traitement des plaies infectées par des agents pathogènes anaérobies Ex: infection des follicules pileux par bactéries anaérobies (acné)
Le peroxyde de benzoyle
L’acide peracétique (CH3-C(=O)-O-OH) (3)
- Tue les bactéries végétatives et les mycètes en <5 min
- Tue les endospores et les virus en 30 min
- Corrosif et potentiellement toxique (contact direct)
Utilisation de l’acide peracétique (2)
- Désinfection matériel médical
- Désinfection en agroalimentaire, industrie textile/papier (ne laisse aucun résidu toxique)
L’ozone (O3) (2)
- Forme très réactive de l’oxygène
- Bon agent antimicrobien, mais dispendieux
L’ozone O3 est utilisé pour
désinfection de l’eau potable
Éléments du groupe VIIA du tableau périodique. Le chlore, l’iode et le fluor sont les plus utilisés
Halogenes
Agents antimicrobiens efficaces, pouvant être employés seuls ou comme constituants de composés inorganiques ou organiques
Halogènes
L’iode est ___ contre tous les types de bactéries, de nombreuse endospores (à ___ dose), différents mycètes et virus
actif, forte
Mode d’action de l’iode
Inactivation des enzymes/protéines en s’y fixant (iodation) et/ou en les oxydant (oxydation)
Utilisation de l’iode (2)
- Nettoyage de blessures
- Désinfectant: comprimé dans l’eau
À ___ dose le fluor inhibe les enzymes et entraine ainsi la destruction des bactéries
faible
Fluor - Utilisation
Pâte dentifrice et les rince-bouches, eau destinée à la consommation publique
Désinfectant de choix pour l’eau (piscines, aqueducs) et le nettoyage des surfaces de travail (eau de Javel)
Le chlore
Utilisation du chlore (2)
- Sous forme de gaz: Cl2 + H2O = HCl + HClO (acide hypochloreux)
- Hypochlorite de sodium/calcium (eau de Javel):
Ca(OCl)2 + 2 H2O = Ca(OH)2 + 2 HClO (acide hypochloreux)
L’oxygène provoque une oxydation des constituants cellulaires et détruit bactéries, mycètes et virus mais pas les endospores
Mode d’action de l’acide hypochloreux: HClO = HCl + O
Plusieurs métaux lourds (Ag, Hg, Zn et Cu) ont des propriétés
désinfectantes ou antiseptiques
Utilisés pendant de nombreuses années, mais ils ont été remplacés par d’autres agents moins toxiques et plus efficaces (beaucoup de ___ sont plus bactériostatiques que bactéricides).
métaux lourds
Ne détruisent pas les endospores.
Aussi, inactifs en présence de matière organique
métaux lourds
Métaux lourds - Mode d’action
Inactivation des enzymes/protéines en s’y fixant (groupements sulfhydryles), ce qui les fait précipiter
Utilisation des metaux lourds(3)
- Solution de nitrate d’argent à 1% dans les yeux des nouveaux-nés afin d’éviter l’ophtalmie gonococcique (antiseptique)
- Composés organiques/inorganiques du mercure tel que le mercurochrome et le merthiolate (antiseptique)
- Sulfate de cuivre (algicide), 8 hydroxyquinoléinate de cuivre dans la peinture afin de prévenir la croissance des moisissures
Retardent la détérioration des aliments
additifs de conservation
Le dioxide de soufre (SO2): désinfectant en ___
vinification
Facilement métabolisés par l’organisme (sans danger)
Préviennent la formation de moisissures dans les aliments acides tels que les fromages, les fruits et les boissons gazeuses
Le propionate de calcium est un agent fongistatique ajouté au pain
Les acides carboxyliques: le benzoate de sodium, l’acide sorbique et le propionate de calcium
Mode d’action: Perturbent le métabolisme des microbes
Acides carboxyliques
Ajoutés à de nombreux produits carnés
(jambon, saucisse, …)
Nitrates/nitrites de sodium:
Permettent à la viande de conserver sa couleur rouge
Préviennent la germination et le développement d’endospores botuliques
dans la viande
Nitrates/nitrites de sodium
Mode d’action 37 : inhibe les enzymes contenant du fer
Nitrates/nitrites de sodium
Molécules organiques amphipathiques (possèdent une extrémité polaire hydrophile et une extrémité non-polaire hydrophobe) qui réduisent la tension de surface entre les molécules. Ils peuvent s’insérer à l’interface eaulipide.
Solubilisent les membranes et dénaturent les protéines
Agents surfactants; tensioactifs
Peu efficace comme antiseptique, mais joue un rôle important dans le lavage destiné à éliminer mécaniquement les microorganismes
Savons (réaction d’un alcali avec un corps gras)
Désinfectants à large spectre, principalement utilisés dans les lessives et produits de nettoyage Ex: Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) et en industrie alimentaire
Mode d’action: altération de la membrane plasmique
Détergents anioniques (charge négative)
Désinfectants efficaces, solubilisent les membranes et dénaturent les protéines
Instruments en caoutchouc; nettoyage de la peau
Détergents cationiques
Actifs envers les bactéries (essentiellement les Gram positives)
Fongicides, amibicides et actifs envers les virus à enveloppe lipidique
Inactifs contre les endospores
Les composés d’ammonium quaternaires
Le chlorure de benzalkonium (Zephiran) et le chlorure de cétylpyridinium (Cepacol) (3)
- Antimicrobiens puissants présents dans les rince-bouches
- Tuent la plupart des bactéries, mais pas les endospores
- Inactivés par de l’eau dure et les savons
Deux quats courants sont le ___ et le ___. Notez la chaîne de carbone non polaire hydrophobe à une extrémité et le composant cationique contenant de l’azote à l’autre extrémité.
chlorure de benzylalkonium , chlorure de cétylpyrimidine
Les quats sont capables d’infiltrer les membranes plasmiques phospholipidiques des cellules bactériennes et de ___ leur intégrité, ce qui entraîne la mort de la cellule.
perturber
Les deux aldéhydes les plus couramment utilisés
la formaldéhyde et la glutaraldéhyde
Molécules très actives qui se combinent aux acides nucléiques et aux protéines, ils les inactivent par pontage et alkylation
Aldéhydes
Bactéricide, fongicide, virucide, algicide,… Ce sont des désinfectants chimiques (même stérilisants) très efficaces. Ex : formol
Aldéhydes
Aldéhyde - Utilisé pour le matériel médical sensible à la ___
chaleur
Les gaz stérilisants
Exposition à un stérilisant chimique en phase gazeuse
Les gaz stérilisants sont utilisés pour (6)
- Le matériel thermosensible
- produit pharmaceutique
- Seringue
- Petri
- Fil de suture
- Cathéters…
Coefficient phénol (2)
- Comparer l’efficacité d’un désinfectant à celle du phénol
- Dilution la plus élevée capable de tuer les bactéries après 10 minutes d’exposition
Calcul du coefficient de phénol
Inverse dilution produit testé / Inverse dilution phénol
L’efficacité peut varier lorsque l’agent est utilisé dans un usage ___
in vivo
1) Les composés phénoliques: ___
2) Les alcools: ___
3) Les agents oxydants: ___
4) Les halogènes: ___
5) Les métaux lourds : ___
6) Les additifs de conservation: ___
7) Les agents de surface: ___
8) Les aldéhydes: ___
(matériel médical)
9) Les gaz stérilisants: ____
- Désinfectants, antiseptiques; Membranes; surface
- Désinfectants; dénaturation des protéines et lipides
- Désinfectants efficaces; oxydation; emballage, surface
- Désinfectants et antiseptiques; enzymes; (eau)
- Antiseptiques et désinfectants; dénaturation des enzymes
- Inhibition d’enzymes; (alimentation)
- Savon/détergent; désinfectant; membrane
- Désinfectants; dénaturation des protéines
- Stérilisation (lente); fonction cellulaire (instrument médical)
