ISOLEMENT DES MICRO-ORGANISMES: TECHNIQUES ET IMPORTANCE - LA BIOLOGIE - 2025

L' isolement des micro-organismes implique un ensemble de techniques utilisées pour extraire et séparer les espèces de microbes d'intérêt de leur habitat naturel à un habitat in vitro. Ces techniques sont un ensemble de nombreux outils de base et nécessaires pour les études microbiologiques.

La plupart des micro-organismes connus et définis par la science sont ceux qui ont pu être isolés et conservés dans des conteneurs qui simulent, en partie, les conditions intrinsèques des lieux où ils vivent.

Image typique de colonies de micro-organismes semblables à des bactéries isolées sur un milieu solide à l'intérieur d'une boîte de Pétri (Image de nadya_il sur www.pixabay.com)

Peut-être l'un des premiers hommes à pratiquer l'isolement des micro-organismes a été Anton Van Leeuwenhoek (1632-1723), qui a collecté et isolé des échantillons de microbes d'un grand nombre d'endroits et d'écosystèmes pour les observer attentivement sous les centaines de microscopes qu'il a conçus..

Cependant, ce n'est qu'à l'époque des scientifiques Louis Pasteur et Robert Koch, au cours du XIXe siècle, que des pratiques rigoureuses ont commencé à être mises en œuvre qui ont permis d'isoler des microorganismes spécifiques, le tout afin de pouvoir les étudier en détail..

Contrairement à Leeuwenhoek, ces chercheurs se sont concentrés sur l'isolement d'espèces définies des autres espèces de microbes dans l'environnement. De plus, ils souhaitaient les maintenir en vie le plus longtemps possible en dehors de leur milieu naturel.

Aujourd'hui, des techniques précises ont été développées pour l'isolement et la croissance de nombreux micro-organismes différents obtenus à partir de presque tous les environnements de la biosphère.

Techniques d'isolement des micro-organismes

Tous les isolements de micro-organismes commencent par la collecte d'un échantillon dans la nature où se trouvent les micro-organismes d'intérêt. Ces endroits peuvent être des blessures dans les tissus animaux ou végétaux, les sols ou substrats, les flaques d'eau, les mers, les surfaces telles que la peau, etc.

L'échantillon est prélevé en touchant ou en supportant un récipient qui a un milieu avec les exigences appropriées pour la croissance de micro-organismes sur la surface à partir de laquelle on souhaite isoler. Dans ce récipient, vous obtiendrez ce que l'on appelle une «culture» de microbes.

Généralement, la première culture obtenue à partir d'habitats naturels est sans aucun doute une "culture mixte", c'est-à-dire qu'elle est composée d'un grand nombre d'espèces différentes de microbes.

Cependant, la plupart des espèces de micro-organismes peuvent être isolées les unes des autres en laboratoire, en cherchant à obtenir des cultures de micro-organismes où seule l'espèce d'intérêt pousse ou, en d'autres termes, à obtenir des «cultures pures».

Essentiellement, le processus mis en œuvre pour obtenir des «cultures pures» est ce que l'on appelle «l'isolement de micro-organismes».

Il existe un grand nombre de techniques d'isolement de microorganismes, et il en existe même certaines spécifiques à un certain type de microorganisme en particulier. Dans d'autres cas, il est possible d'obtenir une culture pure uniquement en prélevant l'échantillon dans le milieu naturel.

Parmi les techniques d'isolement les plus utilisées pour séparer une espèce d'intérêt trouvée dans les milieux de culture mixtes, on trouve:

Rayures ou stries

C'est peut-être la méthode la plus utilisée pour isoler les micro-organismes. Cette technique consiste à préparer un milieu solide stérile avec tous les composés nutritionnels nécessaires à la croissance du microorganisme dans un récipient en verre, tel qu'une boîte de Pétri.

À l'aide d'un instrument fin, généralement pointu, le micro-organisme à isoler dans la culture mixte est touché, puis, dans le milieu solide stérile, la pointe de l'instrument avec lequel le micro-organisme a été touché commence à glisser d'un côté à l'autre tout au long de plaque d'immatriculation.

Cela se fait intensivement en va-et-vient à travers la surface du milieu solide ou agarisé, comme s'il s'agissait d'un zig-zag. Cela se fait généralement jusqu'à ce qu'environ un tiers du diamètre de la gélose sur la plaque soit couvert.

Fusion avec le support ou le revêtement

Pour cette méthode, une dilution du milieu où vivent les microbes collectés est effectuée au point où il ne reste que quelques centaines de cellules pour chaque millilitre du milieu où elles ont été diluées.

De cette dilution, quelques millilitres sont prélevés et mélangés avec le milieu qui sera ajouté au récipient avant qu'il ne se solidifie. Lorsqu'un mélange est réalisé entre le milieu agarisé et le milieu liquide où se trouvent les microorganismes, ils restent immergés dans le milieu et ne sont visibles que jusqu'à leur prolifération en colonie.

Au fur et à mesure qu'ils se développent en colonie, il est plus facile de les séparer du reste des micro-organismes avec d'autres méthodes comme le grattage, par exemple.

Dilutions en série

Cette méthode consiste à faire des dilutions en série du milieu où se trouvent les microorganismes. Un exemple de ceci sont les dilutions qui sont faites pour purifier Lactococcus lactis ou Lactobacillus acidophilus, bactéries responsables de la production de fromage et de yaourt.

Environ 1 millilitre est prélevé dans un tube contenant du lait aigre ou du yogourt préalablement fermenté et ce millilitre est inoculé dans du lait stérile sans micro-organismes. Plus tard, environ un millilitre dudit lait est prélevé et le processus est répété.

Ceci est répété environ trois ou quatre fois consécutives, ce qui rend très probable l'obtention de Lactococcus lactis ou Lactobacillus acidophilus dans un milieu isolé de contaminants pouvant représenter d'autres microbes.

Photographie détaillée du site et matériaux typiques pour isoler les micro-organismes (Image de Sintija Valucka sur www.pixabay.com)

Procédure d'enrichissement

Cette méthodologie est réalisée en cultivant les micro-organismes dans des milieux de culture avec des conditions qui stimulent ou facilitent la croissance des espèces d'intérêt et, dans de nombreux cas, dans des conditions qui inhibent la croissance d'autres micro-organismes contaminants.

Les bactéries du genre Salmonella se développent dans des milieux de culture enrichis en sélénite, car ces microorganismes transforment le sélénite en sélénium pour le métaboliser. Le sélénite dans le milieu rend difficile l'assimilation des nutriments pour les microorganismes autres que les salmonelles.

Technique unique ou exclusive

C'est peut-être la technique la plus difficile et la moins efficace pour isoler les microbes. Cela implique de placer une goutte du milieu (échantillon) où les micro-organismes sont logés sur une lamelle stérile, puis de le placer sur la platine du microscope.

Plus tard, lors de l'observation, une seule cellule est retirée à l'aide d'une micro-pipette stérile. La goutte est placée sur une autre lamelle stérile qui est incubée à la température appropriée pour le micro-organisme. Enfin, il est observé à nouveau au microscope pour montrer la croissance.

Si, lors de la réobservation, de nouvelles cellules se sont développées à partir de la cellule individuelle qui a été prélevée, elles sont ajoutées à un milieu de culture stérile pour obtenir une culture pure entièrement isolée.

Techniques personnalisées

Il existe d'innombrables microbes différents sur la planète Terre qui sont dispersés dans presque tous les écosystèmes connus. Certains micro-organismes sont connus sous le nom d'extrémophiles et nécessitent des conditions uniques pour leur développement et leur croissance.

Ces conditions extrêmes sont à la fois avantageuses et désavantageuses pour l'isolement car, bien qu'elles ne permettent que la croissance de ces microorganismes, elles peuvent être difficiles à recréer in vitro.

Importance

L'isolement des micro-organismes a représenté l'une des avancées les plus importantes dans le domaine de la science et de la médecine. Cela a permis à l'humanité d'étudier et de développer des traitements efficaces contre différents pathogènes microbiens.

À l'heure actuelle, il est connu avec certitude que les micro-organismes constituent une partie essentielle de tous les écosystèmes, ainsi l'isolement de certains d'entre eux avec une importance relative pour l'homme permet aux chercheurs de les étudier de manière intensive, afin de comprendre en profondeur son rôle dans chaque écosystème.

Références

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