Les bactéries

1 Aspect des bactéries

1.1 Caractéristiques des bactéries

Les bactéries appartiennent au règne des monères, organismes unicellulaires (=formés d'une seule cellule) dont le cytoplasme ne contient pas de noyau: le matériel portant l'hérédité est réparti dans tout le cytoplasme.

Les bactéries sont principalement des êtres hétérotrophes: elles se nourrissent de matière organique prélevée dans leur environnement.

1.2 Taille des bactéries

Les bactéries sont les plus petits organismes vivants connus capables de se reproduire seuls. Le colibacille Escherichia coli, bactérie de notre flore intestinale, mesure en moyenne 1 mm sur 2 mm. Quelques rares bactéries sont plus longues, tels le bacille du charbon (6 mm) et des spirochètes géants (500 mm), d'autres un peu plus petites (0,2 mm).

1.3 Forme des bactéries

Une première classification (et la nomenclature correspondant) repose sur la forme des bactéries, caractéristique visible avec un bon microscope optique.

• 1 Bactéries sphériques...............Coques voir 2
  • 2 Bactéries regroupées en amas informes...............Staphylocoques
  • 2.....Bactéries disposées comme les perles d'un collier...............Streptocoques
• 1 Bactéries non sphériques, mais cylindriques...............voir 3
  • 3 Bactéries à axe droit, en forme de grain de riz...............Bacilles
  • 3 Bactéries à axe incurvé, en forme de virgule...............Vibrions
  • 3 Bactéries à axe hélicoïdal...............Tréponèmes ou spirochètes

2 Abondance des bactéries et maladies

Les bactéries sont omniprésentes dans notre monde environnant. Voici quelques chiffres de leur abondance normale:

Sols		107 à 1010 bactéries / g
Eaux	traitées de distribution	maximum 100 bactéries / mL
	de distribution à Bruxelles	maximum 30 bactéries / mL
	potable en général	maximum 1000 bactéries / mL
	traitée d'un bassin de natation	100 bactéries / mL
	de la Meuse à Waulsort	3000 bactéries / mL
	de mer peu polluée	10000 bactéries / mL
	de mer polluée	plus de 500000 bactéries / mL
Aliments	lait stérilisé	maximum 100 bactéries / mL
	lait "AA"	maximum 25000 bactéries / mL
	lait "A" ou pasteurisé	maximum 100000 bactéries / mL
	viande hachée	106 bactéries / g
Corps humain sain et propre	peau du dos	100 à 1000 bactéries / cm2
	peau des aiselles ou du pubis	106 bactéries / cm2
	fèces	50 % de la masse soit 1011 bactéries / g

La grande majorité des bactéries ne déterminent pas chez l'Homme de maladies. Bien au contraire, elles sont indispensables à la décomposition des organismes morts et au recyclage de leur matière organique.

Elles jouent un rôle économique important, entre autres dans la préparation de certains aliments dont le yaourt. Dans un yaourt classique, on trouve 100 millions de bactéries par gramme. Il s'agit souvent des espèces Lactobacillus bulgaricus et Streptococcus thermophilus. Depuis 1986, on utilise de nouveaux germes, dont Bifidobacterium longum et Bifidobacterium bifidum, en forme de "Y", et Lactobacillus acidophilus. Ces derniers ferments du yourt sont ajoutés aux ferments classiques car on les a trouvés dans le tube digestif des bébés nourris au sein, et, outre l'onctuosité qu'ils confèrent au laits fermentés au "bifidus", ils ont la réputation de protéger des infections intestinales et de faciliter la digestion.

Quelques espèces de bactéries seulement sont pathogènes et tristement célèbres: tuberculose, coqueluche, typhoïde, choléra, tétanos, diphtérie, méningite infectieuse, pneumonie, brucellose sont quotidiennement combattues par la vaccination.

On prend dans certains cas de maladies virales des antibiotiques dans le but de prévenir les maladies bactériennes classiques qui les accompagnent en profitant de l'affaiblissement dû au virus: pneumonie varicelleuse ou encéphalite, complication fréquente de la rougeole.

3 Culture des bactéries

3.1 Préparation du milieu de culture

On peut cultiver les bactéries tant en milieu liquide que sur substrat solide. L'avantage de ce dernier est de pouvoir isoler les colonies, de faire des repiquages, etc.

Il est simple de faire se développer de nombreuses bactéries en laissant croupir un peu d'eau dans laquelle on a plongé un haricot, un peu de foin et un grain de poivre.

Pratique : dessinez les bactéries d'une infusion de foin, haricot sec et grain de poivre vieille d'une semaine au moins.

On a l'habitude de cultiver les bactéries dans de petites boîtes plates circulaires transparentes, en verre ou en plastique, appelées boîtes de Pétri. On coule dans de telles boîtes de Pétri en verre, préalablement stérilisées à l'autoclave (2h à 160°C), un milieu de culture nutritif (0,5 cm d'épaisseur) sous forme d'une gélose liquide que l'on laisse refroidir et se solidifier. On compte environ 33 ml de milieu de culture pour une petite boîte de Pétri. Ce milieu de culture a été également préalablement stérilisé à l'autoclave (l'erlenmeyer dans lequel le milieu a été préparé est bouché avec un tampon de coton cardé (ouate non hydrophile) puis stérilisé 1 h à 120°C).

Préparation du milieu de culture:

• Dissoudre 8 g d'extrait de viande (Oxo, cube Liebig,...) ou 3 g d'extrait de viande et 5 g de peptones dans de l'eau chaude, et porter au trait à 1000 ml;
• filtrer puis neutraliser (mettre à pH 7 (pH 6,8 à 7,2 - (7,4)) à l'aide d'une solution de NaOH 0,1M ou H₂SO₄ 0,1M;
• ajouter à chaud 15 g d'agar-agar et laisser bouillir (± 20 min) jusqu'à dissolution complète de l'agar-agar.

Pratique: préparez 330 ml d'un tel milieu de culture.

3.2 Ensemencement du milieu de culture

Une fois le milieu de culture solidifié, on peut l'ensemencer:

• en laissant quelques minutes la boîte de Pétri ouverte à l'air ambiant;
• avec de l'eau du robinet;
• avec une autre culture (milieu liquide par exemple);
• avec des germes contenus dans une capsule de BACTISUBTIL;
• en pressant légèrement un doigt non lavé, lavé au savon, lavé à l'alcool 70°;
• en toussant devant la boîte ouverte;
• en appliquant un billet de banque; ....

N'oubliez pas d'inscrire avec un marqueur à l'alcool sur l'envers de la boîte ( et non sur le couvercle ) avec quoi la boîte a été ensemencée. En outre, conservez toujours une boîte-témoin (le "blanc") qui n'aura pas été ouverte, de façon à contrôler la stérilisation du milieu de culture.

Attention: une fois le milieu de culture ensemencé, il ne plus soulever le couvercle de la boîte, afin de ne pas introduire d'autres bactéries et ne pas risquer une infection par les bactéries qui s'y sont multipliées.

Pratique: ensemencez des boîtes de Pétri de différentes manières, puis placez-les de préférence à l'étuve à 37°C (où une fiole remplie d'eau maintiendra une forte humidité). Observez une semaine plus tard et dénombrez les bactéries en comptant les colonies produites. Comptez les espèces assurément différentes sur base de la couleur des colonies bactériennes. Comparez les résultats en fonction de l'ensemencement.

3.3 Résultats

Voici les résultats obtenus par les élèves de 4 SM1 et 4S1 en décembre 2004.

Cultures bactériennes réalisées par les élèves de 4 SM1 et 4S1a en décembre 2005. Remarquez la croissance de moisissures (zones mates, feutrées, blanches, grises ou brunes) dans la boîte de Pétri de gauche, demeurée ouverte durant 24 heures dans le laboratoire. Les colonies bactériennes, chacune issue de la multiplication d'une bactérie initialement déposée, sont de petites taches colorées luisantes. La savonnette de laboratoire porte donc de nombreuses bactéries appartenant principalement à une espèce formant des colonies orangées. (Athénée Fernand Blum, Belgique - 04/12/2005 - Scans originaux réalisés par Eric Walravens).

Cultures bactériennes réalisées par les élèves de 4 SM1 et 4S1 en décembre 2004. Remarquez la croissance de moisissures (zones mates, feutrées, grises ou vertes) dans la boîte de Pétri de gauche. Les colonies bactériennes, chacune issue de la multiplication d'une bactérie initialement déposée, sont de petites taches blanches ou colorées luisantes. Les billets de banque sont porteurs d'une grande abondance et d'une grande diversité de bactéries et moississures. (Athénée Fernand Blum, Belgique - 16/12/2004 - Photographies originales réalisées par Eric Walravens).

Cultures bactériennes réalisées par les élèves de 4 SM1 et 4S1 en décembre 2004. Remarquez la croissance de moisissures (zones mates, feutrées, grises, noires ou blanches) dans les boîte de Pétri. Les colonies bactériennes, chacune issue de la multiplication d'une bactérie initialement déposée, sont de petites taches blanches ou colorées luisantes. Les doigts étant porteurs de nombreux microbes, il convient de se laver les mains avant chaque repas. (Athénée Fernand Blum, Belgique - 16/12/2004 - Photographies originales réalisées par Eric Walravens).

Cultures bactériennes réalisées par les élèves de 4 SM1 et 4S1 en décembre 2004. Les colonies bactériennes, chacune issue de la multiplication d'une bactérie initialement déposée, sont de petites taches blanches luisantes. Remarquez que, si les doigts lavés au savon sont porteurs de moins de bactéries qu'avant d'être lavés, l'alcool permet de tuer presque toutes les bactéries résiduelles. (Athénée Fernand Blum, Belgique - 16/12/2004 - Photographies originales réalisées par Eric Walravens).

Cultures bactériennes réalisées par les élèves de 4 SM1 et 4S1 en décembre 2004. Remarquez la croissance de moisissures (zones mates, feutrées, verdâtres ou blanches) dans les boîte de Pétri. Les colonies bactériennes, chacune issue de la multiplication d'une bactérie initialement déposée, sont de petites taches blanches ou colorées luisantes. Remarquez la diversité des bactéries portées par les cheveux. (Athénée Fernand Blum, Belgique - 16/12/2004 - Photographies originales réalisées par Eric Walravens).

Cultures bactériennes réalisées par les élèves de 4 SM1 et 4S1 en décembre 2004. Les colonies bactériennes, chacune issue de la multiplication d'une bactérie initialement déposée, sont de petites taches blanches ou colorées luisantes. La langue est protégée par un agent bactéricide présent dans la salive. (Athénée Fernand Blum, Belgique - 16/12/2004 - Photographies originales réalisées par Eric Walravens).