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microbiologie 1

Microbiologie chap 2Licence Contrôle Qualité et Management des Processus Industriels

IntroductionAltération des produits

développement des micro-organismes

Développement est liéaux micro-organismescaractéristiques mode de multiplication

Introductionconnaissance mode de développement PermetSolution pour les inhiberSolution pour les mettre en évidence contrôle

IntroductionCroissance des micro-organismesFacteurs agissant sur la croissanceMaîtrise de la croissance

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microbiologie 2

1. Croissance des micro-organismes1.1 Multiplication des levures

Reproduction asexuéeApparition de bourgeons à une ou plusieurs extrémités

Production de chitine fermeture paroi

1. Croissance des micro-organismes1.1 Multiplication des levures

1. Croissance des micro-organismes1.1 Multiplication des levures

Reproduction sexuée

1. Croissance des micro-organismes1.1 Multiplication des levures

Reproduction sexuéecondition défavorableSporulerOrganisme diploïdeFormation d’un asqueStructure quadrilobéeContient 4 ascospores

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microbiologie 3

1. Croissance des micro-organismes1.2 Multiplication des moisissuresReproduction asexuée

1. Croissance des micro-organismes1.2 Multiplication des moisissuresReproduction asexuée

= multiplication végétativeenvahissant

1. Croissance des micro-organismes1.2 Multiplication des moisissuresReproduction asexuée

MycéliumÀ partir d’une sporePar bourgeonnement

1. Croissance des micro-organismes1.2 Multiplication des moisissuresReproduction asexuée

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microbiologie 4

1. Croissance des micro-organismes1.2 Multiplication des moisissuresReproduction asexuée

Obtention d’hypheCroissance apicaleQuand suffisamment développéÉlaboration de ramifications rigidesspécialisées

1. Croissance des micro-organismes1.2 Multiplication des moisissures

1. Croissance des micro-organismes1.2 Multiplication des moisissuresReproduction sexuée

Élaboration de gamètesCaryogamie (fusion des noyaux)Croissance à l’extrémité de l’hyphe d’une structure fructifèreEx : ascocarpe, sporange …

1. Croissance des micro-organismes1.2 Multiplication des moisissuresReproduction sexuée

Élaboration de gamètesCaryogamie (fusion des noyaux)Croissance à l’extrémité de l’hyphe d’une structure fructifèreEx : ascocarpe, sporange …

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microbiologie 5

1. Croissance des micro-organismes

1.3 Multiplication des bactériesReproduction asexuéeCycle réplication chromosome bactérienSuivi divisionAllongement de la celluleApparition d’un septum transversal

1. Croissance des micro-organismes1.3 Multiplication des bactéries

Reproduction asexuéeSéparation ou non des cellules filles

1. Croissance des micro-organismes1.4 Modélisation de la croissance

Croissance bactériennelimitée.

L’accès aux nutriments,Sources de CN’est pas continue

Production de substances toxiques

1. Croissance des micro-organismes1.4 Modélisation de la croissance

Pour dépasser ces limitationsTravail en condition d’apports continusBrassageSurveillance des paramètres physico-chimiques

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microbiologie 6

1. Croissance des micro-organismes1.4 Modélisation de la croissanceTemps de génération (G)

Temps que met une cellule pour se diviserTemps que met une population pour doubler

1. Croissance des micro-organismes1.4 Modélisation de la croissance

Accroissement de la biomasse en fonction du temps

Échelle logarithmiqueObtention d’une droitePente représenteVitesse spécifique de croissance (taux de croissance)μx expo en H-1

1. Croissance des micro-organismes1.4 Modélisation de la croissance

Assimilation du temps de doublement tD à G

μx expo = lnX2 − lnX1

t2 − t1

μx expo = ln 2X − ln XtD

tD= ln 2μx expo

1. Croissance des micro-organismes1.4 Modélisation de la croissanceCourbe de croissance

aspect

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microbiologie 7

1. Croissance des micro-organismes1.4 Modélisation de la croissance

Lien avec la production de métabolites

2. Facteurs essentiels à la croissance2 typesChimiquesphysiques

2. Facteurs essentiels à la croissance2.1 Facteurs physiques

température

2. Facteurs essentiels à la croissance2.1 Facteurs physiques

TempératureAction sur la vitesse des réactionsLa plupart des germes pathogènesOu flore d’altérationSont mésophiles

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microbiologie 8

2. Facteurs essentiels à la croissance2.1 Facteurs physiques

pHAgit surMilieuPerméabilité membranaireActivité métabolique

2. Facteurs essentiels à la croissance2.1 Facteurs physiques

Pression osmotiqueteneur en sel

2. Facteurs essentiels à la croissance2.1Facteurs physiques

Disponibilité en eau aw

2. Facteurs essentiels à la croissance2.1 Facteurs physiques

Disponibilité en eau aw

Eau = solvant= agent chimique (hydrolyse …)

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microbiologie 9

2. Facteurs essentiels à la croissance2.2 Facteurs chimiques

CarboneIndispensable au vivantSquelette structurale matière vivante50% biomasse sèche

Origine : molécules organiques

hétérotropheMolécules minérales

autotrophe

2. Facteurs essentiels à la croissance2.2 Facteurs chimiques

Teneur en O2

Parfois indispensableParfois toxique

2. Facteurs essentiels à la croissance2.2 Facteurs chimiques

Teneur en O2

2. Facteurs essentiels à la croissance2.2 Facteurs chimiques

S, P, NConstituants minéraux (sulfate, phosphate, nitrate…)Voire organique pour NFonctions thiol et amine des acides aminésAcides nucléiquesATP

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microbiologie 10

2. Facteurs essentiels à la croissance2.2 Facteurs chimiques

oligoélémentsNa, K, Cl, MgIndispensables en infime quantité

2. Facteurs essentiels à la croissance2.2 Facteurs chimiques

Facteurs de croissanceMétabolites essentiels

VitaminesAcides aminés Bases azotées

Prototrophieauxotrophie

3. Maîtrise de la croissanceContrôler

Mise en évidence de microbesCulture …

Réponse à une non-conformitéAdapter la réponseMaîtrise via action sur un paramètre lié à la croissance

3. Maîtrise de la croissance3.1. Milieux de culture

Préparation nutritive destinée à la croissance des micro-organismes

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microbiologie 11

3. Maîtrise de la croissance3.1. Milieux de culture

Solideliquide

3. Maîtrise de la croissance3.1. Milieux de culture

synthétiquesComplexes (empiriques)

3. Maîtrise de la croissance3.1. Milieux de culture

SélectifFacteur physique

pH, salinitéAgent inhibiteurMolécule agissant sur μ

3. Maîtrise de la croissance3.1. Milieux de culture

EnrichissementAgent sélectifAction sur μ des autres microbes

N’inhibe pas tous les microbesÉtape initiale

UtileMicrobes pathogènesEn petite quantité

plan à 2 classes

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microbiologie 12

3. Maîtrise de la croissance3.1. Milieux de culture

Différentiel

Emploi de Substrats et indicateur coloréDe chromogènes

3. Maîtrise de la croissanceNécessité d’agir sur croissance microbienneAltération produitRisque pour la santé

Fournir des produits stériles

3. Maîtrise de la croissance3.2. Agent antimicrobien

Action sur la croissance du microbeBlocage, ralentissement μInhibition

Sur la survie du microbeDestruction, élimination

Spectre activitéRéduitlarge

3. Maîtrise de la croissance3.2.1. Agents physiquesChaleur

Dénaturation des protéines enzymes

Sur la survie du microbe

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microbiologie 13

3. Maîtrise de la croissance3.2.1. Agents physiquesChaleur

Inactivation thermiqueThermal Death Point TDPTemps minimal requis pour que à une température donnée toutes les bactéries d’un milieu liquide soient détruites

3. Maîtrise de la croissance3.2.1. Agents physiquesChaleur

DTemps de réduction décimaleTemps exigéÀ une température donnéePour réduire 90% d’une population bactérienne

3. Maîtrise de la croissance3.2.1. Agents physiquesRadiations

Rayonnements UVRayons X (libère une énergie plus importante)

Action sur génome ADNMutations létales

3. Maîtrise de la croissance3.2.1. Agents physiquesRadiations soniques

Action sur la paroi

Radiations électroniquesFlux d’électrons dirigésPénétration moins importante

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microbiologie 14

3. Maîtrise de la croissance3.2.1. Agents physiquesPression

Fortes pressions Lyse bactérienne

Pressions osmotiquesSalaisons, saumures …

HumiditéDiminution de aw

3. Maîtrise de la croissance3.2.2. Agents chimiques

3. Maîtrise de la croissance3.2.2. Agents chimiques

3. Maîtrise de la croissance3.2.2. Agents chimiques

Altération deParoiOxydation des constituants cellulairesProtéinesPerméabilité membranaireAcides nucléiquesAction sur le métabolisme

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microbiologie 15

3. Maîtrise de la croissance3.2.2. Agents chimiques

Conclusion