Rappel sur la croissance bactérienne

Les besoins alimentaires

Ils correspondent aux divers aliments constitutifs des bactéries tels que :
– Le carbone : il est un des éléments les plus abondants de la bactérie et doit être fourni en quantité suffisante. Le plus simple des composés carbonés est l’anhydride carbonique CO2. Elle est la seule source de carbone pour les bactéries autotrophes. Les bactéries hétérotrophes utilisent facultativement le CO2 ; elles dégradent une grande quantité de substances hydrocarbonées (alcool, acide lactique, acide acétique, etc.)

RAPPEL SUR LA CROISSANCE BACTERIENNE

DEFINITION 

L’azote 

Les bactéries ont besoin de substances azotées pour synthétiser leurs protéines.

Le soufre et le phosphore

Parmi les constituants minéraux de la bactérie, le soufre et le phosphore tiennent une place de choix. Le premier est présent dans certains acides aminés et donc dans les protéines sous forme de groupements thiols (-SH). Il est incorporé sous forme de sulfate principalement ou de composés soufrés organiques, rarement sous forme de soufre réduit. Le second fait partie des acides nucléiques, de nombreuses coenzymes et de l’ATP. Il e st incorporé d ans la cellule sous forme de phosphate inorganique. Le phosphore joue le rôle d’une véritable centrale énergétique à l’échelon cellulaire : il permet la récupération, l’accumulation et la distribution de l’énergie dans la cellule.

Autres éléments minéraux

Certains de ces él éments jouent un rôle dans l’équilibre physico-chimique de la cellule. Ce sont le sodium, le potassium, le magnésium et le chlore. D’autres beaucoup plus nombreux sont partie constituante d’enzyme ou de coenzyme : ce sont le fer des cytochromes, le mégnésium de la chlorophylle, le nickel et le sélénium deshydrogénases, etc.

Les besoins énergétiques

Ils couvrent les dépenses engagées dans la synthèse des molécules contenant des liaisons riches en énergie telles que l’ATP, le glucose 6P, l’acétyl CoA, etc.
La gamme de substances utilisée comme source d’énergie est spécifique à ch aque espèce :
– Les bactéries phototrophes utilisent l’énergie lumineuse pour la photosynthèse ;
– Les bactéries chimiotrophes puisent leur énergie à partir des composés minéraux ou organiques.
NB : la grande majorité des bactéries d’intérêt médical utilise le glucose comme substrat.

Les besoins spécifiques

Certaines bactéries ont besoin en plus des éléments précédents (besoins alimentaires, besoins énergétiques) d’un ou de plusieurs composés organiques qu’elles sont incapables de synthétiser ; l’apport de ces composés appelés facteurs de croissance dans les milieux de culture est indispensable à la croissance des bactéries auxotrophes.
Les facteurs de croissance varient selon les espèces bactériennes. Ces facteurs peuvent être des acides aminés, de bases puriques ou pyrimidiques, de vitamines etc.

Les conditions physico-chimiques de la croissance 

La température

Elle influence profondément la multiplication microbienne aussi bien que le métabolisme. Selon la température optimale de développement, on di stingue généralement trois catégories de microorganismes :
 Les bactéries psychrophiles :
Elles se développent pour des températures se situant aux alentours de 0o C
 Les bactéries psychotropes :
Elles se multiplient préférentiellement entre 0 et 20o C.
 Les bactéries mésophiles :
Elles préfèrent une température comprise entre 20 et 40o C. Ces dernières représentent la majorité des bactéries d’intérêt médical.
 Les bactéries thermophiles :
Elles se multiplient préférentiellement entre 45 et 65o C.

Le pH

Les bactéries pathogènes pour l’homme se développent préférentiellement dans des milieux neutres ou légèrement alcalins (pH=7, 0 à 7,5). Par ailleurs certaines bactéries dites acidophiles préfèrent les pH acides alors que les basophiles préfèrent les pH élevés.

La pression partielle en Oxygène 

Les exigences des bactéries vis-à-vis de l’oxygène moléculaire (O2) permettent de distinguer plusieurs groupes physiologiques :
• les aérobies strictes exigeant l’oxygène libre pour leur développement,
• Les anaérobies strictes qui ne peuvent se multiplier qu’en l’absence d’oxygène libre,
• Les aéro-anaérobies ou anaérobies facultatives capables de croître avec ou sans oxygène libre,
• Les microphiles qui ne se reproduisent qu’en présence d’une faible tension d’oxygène. NB : la majorité des bactéries d’intérêt médical se retrouve dans le groupe des bactéries aéro- anaérobies.

Les substances antibactériennes 

Certaines substances antibactériennes peuvent inhiber la croissance de certaines bactéries : c’est le principe des milieux sélectifs.
Exemple : GSC+Gentamicine à 6 mg/l (Streptococcus pneumoniae).

MESURE DE LA CROISSANCE BACTERIENNE

La mesure de la croissance bactérienne permet de connaître la concentration cellulaire (nombre d’individus par unité de volume) et l’état physiologique de cette population (croissance rapide, état stationnaire…)
Cette mesure de la croissance peut se f aire en milieu solide tout comme en milieu liquide, de façon qualitative tout comme de façon quantitative.
L’étude qualitative et quantitative présentent un très grand intérêt, car elle permet, d’une part, de choisir les milieux les plus favorables au développement rapide d’une bactérie et de déceler l’influence des conditions environnantes sur ce développement et, d’autre part, d’étudier dans des conditions bien définies l’action bactériostatique ou bactéricide des différentes substances inhibitrices. Cette étude doit toujours se faire sur une population bactérienne en culture pure. (9)
La mesure de la croissance bactérienne fait intervenir deux méthodes.