Préparation des supports de culture: en quoi ils consistent, objectifs et étapes

La préparation de milieux de culture est une méthodologie de routine utilisée dans les laboratoires pour la croissance des microorganismes souhaités. Les milieux de culture sont des préparations solides, liquides ou semi-solides qui possèdent 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 élément qui favorise la croissance de l’organisme que vous souhaitez étudier, tels que les vitamines, le sang, le sérum, entre autres.

Il n’existe 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 microorganismes, tels que les champignons et les bactéries, ne peuvent pas être étudiés individuellement en raison de leur petite taille. Par conséquent, ils doivent être cultivés dans des milieux artificiels permettant une augmentation significative de la population.

Par exemple, si nous voulons étudier les bactéries, nous devons leur fournir les conditions adéquates pour qu’elles puissent proliférer et former une colonie (que l’on peut observer à l’œil nu).

La préparation des milieux de culture varie considérablement en fonction du type de microorganisme que l'on souhaite cultiver. Avant de le préparer, il est nécessaire de connaître les besoins nutritionnels de base du corps du travail.

Ensuite, les composants les plus couramment utilisés dans les milieux de culture seront décrits pour avoir une idée générale de leur préparation:

Agar

Il est utilisé dans les cultures en tant qu'agent 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 fut introduite dans le monde de la bactériologie par W. Hesse.

La gélose bactériologique a pour composant principal un polysaccharide de branches complexes extraites d'algues. Ce composé est utilisé comme épaississant pour 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, se liquéfie à une température de 100 ° C et reste à l’état liquide jusqu’à 45 ° C ou moins.

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

Les fluides

La culture d'organismes pathogènes nécessite des fluides corporels pour qu'ils puissent se développer comme ils le feraient dans leur environnement naturel. Pour cette raison, du sang total ou du sang défibrillé est ajouté. Le fluide est extrait d'un animal en bonne santé et, une fois stérilisé, est ajouté au milieu de culture.

Extraits

Ils sont obtenus à partir de différentes parties animales (viande ou 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 soudains de pH et aident à maintenir la plage optimale tolérée par le corps.

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

Chez les espèces sensibles au pH, les dommages ne sont pas causés par la quantité excessive d’ions d’hydrogène ou d’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 déviations causées 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 qui souhaite être isolé. La combinaison la plus efficace de composants et de nutriments doit être identifiée pour obtenir le milieu souhaité.

La préparation et le stockage du support sont essentiels pour assurer une croissance réussie, car ces étapes dépendent de la composition de l'environnement et de la disponibilité des éléments nutritifs.

Il faut tenir compte du fait que la culture de micro-organismes est une tâche qui dépend de 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

Selon sa composition, il existe trois principaux types de cultures: naturelles ou empiriques, semi-synthétiques et synthétiques ou chimiques définis.

Environnement naturel

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

Milieu semi-synthétique

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

Parmi ceux-ci, nous citerons la gélose à la dextrose, la gélose czapek-dox, la gélose à l'avoine, la gélose à la peptone, entre autres exemples.

Milieu défini synthétique ou chimique

Dans ce cas, la composition du milieu - en termes de quantité de carbone, d’azote, de soufre, de phosphore et de toute autre source de facteur de croissance - est parfaitement connue. C'est très utile si vous voulez obtenir des résultats reproductibles pour d'autres chercheurs.

Pour les "micro-organismes ayant des exigences particulières de croissance", il est nécessaire d'ajouter les composants nécessaires. Un exemple de ce type est le Lactobacillus .

Basé sur le type de microorganisme

De même, il existe une autre classification des milieux de culture basée sur le type de microorganisme pouvant s'y développer. Suivant ce principe, nous disposons des moyens généraux d’enrichissement suivants, sélectifs et différentiels. Chacun est décrit ci-dessous:

Moyens généraux

Ceux-ci permettent 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.

Enrichissement signifie

Les moyens d'enrichissement favorisent 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, appelez-le des champignons, des bactéries, des protozoaires, entre autres. Pour cela, ils inhibent le développement des autres.

Pour atteindre cet objectif, on peut ajouter des composés chimiques mortels pour un grand groupe de microorganismes et sans danger pour l'organisme d'intérêt, ou encore pour ajouter des sources d'énergie qui ne sont assimilées que par le microbe recherché.

Des milieux sélectifs sont utilisés lors de la prise d’échantillons médicaux afin de développer 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 chez le patient.

L’agar 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. Par conséquent, il est utilisé pour cultiver les bactéries gram-négatives qui causent la fièvre typhoïde, Salmonella typhi, dans des échantillons de selles.

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 poussant dans le même milieu.

Les milieux différentiels et les milieux sélectifs sont très utiles dans le domaine de la microbiologie clinique et de la santé publique, car ces disciplines doivent détecter la présence de microorganismes spécifiques liés à de mauvaises conditions d'hygiène.

Des substances indicatrices peuvent être ajoutées à la culture pour donner une caractéristique distinctive à la colonie souhaitée. Par exemple, du lactose et un indicateur de pH sont ajoutés à la gélose agar-éosine-méthylène (EMB abrégée) et à la gélose MacConkey.

Ainsi, lorsqu'une colonie se développant dans ces milieux, ayant la capacité de fermenter le lactose et de produire des aldéhydes, peut être observée dans une couleur spéciale.

Les marches

Actuellement, les milieux de culture peuvent être achetés sous forme lyophilisée. Par conséquent, la préparation est facilitée et seul le produit est réhydraté. 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 des milieux liquides doit être divisé dans les récipients souhaités (boîtes de Pétri, tubes, etc.) pour une stérilisation ultérieure. Pour répartir le support solide, il est nécessaire de le faire fondre au micro-ondes ou en soumettant le matériau à un bain-marie. Le pH du milieu doit être ajusté.

La gélose est généralement utilisée dans des éprouvettes ou dans des boîtes de Pétri. Si la gélose se solidifie dans une position inclinée, avec l'angle approprié, de sorte que le bord terminal final soit diagonal, cette disposition est connue sous le nom de flute peak ou tubes inclinés. Lorsque la gélose se solidifie dans une position entièrement verticale, on l'appelle "profonde".

Après avoir stérilisé les supports, 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 garantit un environnement aseptique à proximité.