PRÉPARATION DES MILIEUX DE CULTURE: OBJECTIFS ET ÉTAPES - LA BIOLOGIE - 2025

La préparation des milieux de culture est une méthodologie de routine utilisée dans les laboratoires pour la croissance des micro-organismes souhaités. Les milieux de culture sont des préparations solides, liquides ou semi-solides qui contiennent tous les nutriments nécessaires au développement d'une population microbienne.

En général, les moyens de culture des microorganismes sont riches en protéines et en acides aminés et contiennent généralement un composant qui favorise la croissance de l'organisme à étudier, comme les vitamines, le sang, le sérum, entre autres.

Source: pixabay.com

Il n'y a pas de milieu de culture général ou universel, car sa composition varie en fonction des besoins du microorganisme d'intérêt. Certaines bactéries peuvent se développer dans n'importe quel milieu de culture, mais d'autres ont des exigences particulières.

En quoi consiste?

Les micro-organismes, tels que les champignons et les bactéries, ne peuvent pas être étudiés individuellement en raison de leur petite taille. Pour cette raison, ils doivent être cultivés dans des moyens artificiels qui permettent une augmentation significative de la population.

Par exemple, si nous voulons étudier les bactéries, nous devons leur fournir les bonnes conditions afin qu'elles puissent proliférer et former une colonie (qui peut être observée à l'œil nu).

La préparation des milieux de culture varie largement en fonction du type de microorganisme à cultiver. Avant de le préparer, il est nécessaire de connaître les besoins nutritionnels de base de l'organisme de travail.

Les composants les plus couramment utilisés dans les milieux de culture seront décrits ci-dessous pour avoir une idée générale de leur préparation:

Gélose

Il est utilisé dans les cultures comme gélifiant et est ajouté lors de la recherche d'un milieu solide ou semi-solide. Le premier agent de solidification utilisé dans la préparation des milieux était la gélatine, mais en 1883, la gélose a été introduite dans le monde de la bactériologie par W. Hesse.

La gélose bactériologique a comme composant principal un polysaccharide avec des branches complexes extraites d'algues. Ce composé est utilisé comme épaississant dans les aliments courants tels que la crème glacée et les confitures.

C'est un élément très précieux en microbiologie pour plusieurs raisons. Principalement parce que les micro-organismes ne peuvent pas le dégrader, il se liquéfie à une température de 100 ° C et reste à l'état liquide jusqu'à ce qu'il atteigne 45 ° C ou moins.

Dans le cas où vous souhaitez préparer un milieu solide, la concentration en gélose doit être d'environ 1,5%, tandis que les semi-solides doivent être préparés de 0,3 à 0,5%.

Fluides

La culture d'organismes pathogènes a besoin de fluides corporels pour qu'ils puissent se développer comme ils le feraient dans leur environnement naturel. Pour cette raison, du sang entier ou défibrillé est ajouté. Le fluide est prélevé sur un animal sain et, une fois stérilisé, il est ajouté au milieu de culture.

Extraits

Ils sont obtenus à partir de différentes parties d'animaux (comme la viande ou le foie) ou de légumes (graines) et sont transformés pour obtenir un concentré solide sous forme de pâte ou de poudre. Les plus courants sont la levure, le malt et la viande.

Peptones

Ces composés organiques sont obtenus par hydrolyse enzymatique ou chimique de tissus animaux ou végétaux. Le but est d'ajouter un contenu riche en acides aminés, qui sont les unités fondamentales des protéines.

Amortisseurs

Les «tampons» ou systèmes tampons évitent les changements brusques de pH et aident à maintenir la plage optimale que le corps tolère.

La plupart des organismes peuvent bien se développer à un pH de 7, bien que certaines bactéries préfèrent les milieux alcalins. Cependant, il existe des bactéries qui résistent aux variations de pH entre les valeurs de 6 et 9.

Chez les espèces sensibles au pH, les dommages ne sont pas produits par la quantité excessive d'hydrogène ou d'ions hydroxyle, mais par l'augmentation d'acides ou de bases faibles qui peuvent pénétrer dans la cellule.

De même, des indicateurs de pH sont ajoutés pour le surveiller et éviter les écarts causés par la fermentation ou d'autres processus.

Objectifs

L'objectif principal lors de la préparation d'un milieu de culture est d'ajouter tous les composants nécessaires pour permettre le développement réussi de l'organisme à isoler. La combinaison la plus efficace de composants et de nutriments pour obtenir le milieu souhaité doit être identifiée.

La préparation et le stockage du milieu sont essentiels pour assurer une croissance réussie, car la composition du milieu et la disponibilité des nutriments dépendent de ces étapes.

Il faut tenir compte du fait que la culture de micro-organismes est une tâche qui est affectée par plusieurs facteurs externes au milieu de culture, tels que l'intensité de la lumière reçue, la température et le niveau d'acidité ou d'alcalinité du milieu. Par conséquent, chacune de ces variables doit être prise en compte.

Types de médias

Basé sur sa composition

En fonction de leur composition, il existe trois principaux types de cultures: naturelles ou empiriques, semi-synthétiques et des milieux synthétiques ou chimiques définis.

Environnement naturel

Dans les environnements naturels, la composition exacte est inconnue. Ceux-ci comprennent des ingrédients tels que du lait, du sang dilué, des jus de légumes, des extraits et des infusions de viandes et de peptones. Pour des raisons économiques, des composants peu coûteux tels que l'extrait de soja, le lactosérum, la mélasse, etc. sont souvent ajoutés.

Médias semi-synthétiques

Il est appelé milieu semi-synthétique si sa composition est partiellement connue. Tout milieu contenant de la gélose devient un milieu semi-synthétique.

Parmi eux, nous avons l'agar dextrose de pomme de terre, l'agar czapek-dox, l'agar d'avoine, l'agar peptone de viande, entre autres exemples.

Milieu synthétique ou chimique défini

Dans ce cas, la composition du milieu - en termes de quantité de sources de carbone, d'azote, de soufre, de phosphore et de tout autre facteur de croissance nécessaire - est parfaitement connue. Il est très utile si vous souhaitez obtenir des résultats reproductibles pour d'autres chercheurs.

Pour les soi-disant «micro-organismes avec des exigences de croissance particulières», il est nécessaire d'ajouter les composants nécessaires. Un exemple de ce type est le Lactobacillus.

Basé sur le type de micro-organisme

De même, il existe une autre classification des milieux de culture en fonction du type de micro-organisme qui peut s'y développer. Suivant ce principe, nous avons les moyens généraux, d'enrichissement, sélectifs et différentiels suivants. Chacun est décrit ci-dessous:

Médias généraux

Ceux-ci soutiennent le développement d'une grande variété de micro-organismes. Si un organisme a besoin de conditions spéciales pour sa croissance, il ne pourra pas se développer avec succès dans ce type de culture.

Médias d'enrichissement

Le milieu d'enrichissement soutient la croissance d'un certain type de microorganisme, mais aucune substance n'a été ajoutée pour empêcher d'autres types de microbes de s'y développer.

Médias sélectifs

Ils recherchent la croissance spécifique d'un micro-organisme, l'appellent des champignons, des bactéries, des protozoaires, entre autres. Pour ce faire, ils inhibent le développement des autres.

Pour atteindre cet objectif, des composés chimiques mortels pour un large groupe de microorganismes et inoffensifs pour l'organisme d'intérêt peuvent être ajoutés, ou en ajoutant des sources d'énergie qui ne peuvent être assimilées que par le microbe cible.

Des milieux sélectifs sont utilisés lors du prélèvement d'échantillons médicaux afin de cultiver un microorganisme pathogène. Ici, il est nécessaire de favoriser la croissance de l'agent pathogène et d'inhiber le développement de la flore microbienne normale du patient.

La gélose au sulfite de bismuth, par exemple, ne permet pas la croissance de bactéries à Gram positif et d'un grand nombre de bactéries présentes dans la cavité gastro-intestinale. Pour cette raison, il est utilisé pour cultiver les bactéries à Gram négatif responsables de la fièvre typhoïde, Salmonella typhi, dans des échantillons fécaux.

Médias différentiels

Ce type utilise certaines caractéristiques diagnostiques de l'organisme d'intérêt (particularités de son métabolisme, par exemple) pour pouvoir les identifier par rapport à une autre espèce qui pousse dans le même environnement.

Tant les milieux différentiels que les milieux sélectifs sont très utiles dans le domaine de la microbiologie clinique et de la santé publique, car ces disciplines ont besoin de détecter la présence de microorganismes spécifiques liés à des pathologies ou à de mauvaises conditions d'hygiène.

Des substances indicatrices peuvent être ajoutées à la culture qui donnent une caractéristique distinctive à la colonie recherchée. Par exemple, de l'agar-éosine-bleu de méthylène (abrégé EMB) et de l'agar-MacConkey sont ajoutés du lactose et un indicateur de pH.

Ainsi, lorsqu'une colonie se développe dans ces milieux avec la capacité de fermenter le lactose et de produire des aldéhydes, elle peut être observée dans une couleur particulière.

Pas

Actuellement, les milieux de culture peuvent être achetés sous forme lyophilisée. Par conséquent, la préparation est plus facile et la seule chose à faire est de réhydrater le produit. Le contenu doit être pesé (en tenant compte de la quantité finale à préparer) et dissous dans de l'eau distillée en suivant toutes les indications du produit.

Le contenu du milieu liquide doit être divisé dans les récipients souhaités (boîtes de Pétri, tubes, etc.) pour une stérilisation ultérieure. Pour distribuer le milieu solide, il est nécessaire de le faire fondre à l'aide d'un micro-ondes ou de soumettre le matériau à un bain-marie. Le pH du milieu doit être ajusté.

Habituellement, la gélose est utilisée dans des tubes à essai ou des boîtes de Pétri. Si la gélose se solidifie dans une position inclinée, avec l'angle approprié pour que le bord terminal final soit diagonal, cet agencement est connu sous le nom de bec ou de tubes inclinés. Lorsque la gélose se solidifie en position totalement verticale, elle est appelée «profonde».

Après avoir stérilisé les milieux - à l'aide d'un autoclave - ils sont autorisés à refroidir. Ceux-ci doivent être manipulés dans un environnement exempt de micro-organismes, le plus courant étant de travailler avec un briquet allumé qui assure un environnement aseptique à leur voisinage.

Références

1. Celis, JE (2006). Biologie cellulaire: un manuel de laboratoire (Vol. 2). Elsevier.
2. Finegold, SM, Bailey, WR, Baron, EJ, Fineglod, SM et Scott, EG (1991). Bailey Scott: diagnostic microbiologique. Pan-American Medical.
3. Olivas, E. (2004). Manuel des pratiques de microbiologie I et II et de parasitologie. Université autonome de Ciudad Juarez.
4. Schlegel, HG et Zaborosch, C. (1993). Microbiologie générale. La presse de l'Universite de Cambridge.
5. Tortora, GJ, Funke, BR et Case, CL (2007). Introduction à la microbiologie. Panamerican Medical Ed.