organismes

Microbiologie BIOL 3253
Le contrôle des microorganismes par les agents
physiques et chimiques
Les méthodes de contrôle des micro-organismes
Definition des termes fréquemment utilisés

Stérilisation


Procédé par lequel on détruit ou élimine d’un objet ou
d’un habitat toutes les cellules vivantes, les spores
viables et les entités acellulaires (virus, viroïdes,
prions).
Désinfection


Destruction, inhibition ou élimination des microorganismes potentiellement pathogènes.
Désinfectants
 Agents, habituellement chimiques, utilisés pour la
désinfection.
 Habituellement utilisés sur des objets inanimés.
 Un désinfectant ne stérilise pas nécessairement un
objet parce qu’il peut laisser des spores viables et
quelques micro-organismes.
Definition des termes fréquemment utilisés

Décontamination


La population de micro-organismes est réduite à
des niveaux considérés sans danger (par les
normes de santé publique).
Antisepsie


Prévention de l’infection de tissus vivants par des
micro-organismes.
Antiseptiques
 Agents chimiques qui inhibent le développement
d’agents pathogènes lorsque appliqués sur un
tissu.
Agents antimicrobiens

Substances qui inhibent ou tuent les microorganismes.
 -cide : Agents qui tuent.
Germicide
 Détruit les germes pathogènes mais pas
nécessairement les endospores
 Également: bactéricides, fongicides, algicides,
et viricides.


-statique : Agents qui inhibent la
croissance.

Exemple: bacteriostatique et fongistatique.
La cinétique de la létalité microbienne

Les micro-organismes ne sont pas tués
instantanément.

La mort d’une population est généralement
exponentielle.

Les micro-organismes sont
considérés morts lorsqu’ils
sont incapables de se reproduire
sous des conditions qui
habituellement supportent leur
croissance et reproduction.
Conditions affectant l’efficacité de l’activité des
agents antimicrobiens






Taille de la population
 Il faut plus de temps pour détruire une population importante
que petite.
Composition de la population
 L’efficacité d’un agent varie avec le type d’organisme traité
car les micro-organismes varient fortement en sensibilité.
Concentration ou intensité d’un agent antimicrobien
 Habituellement, une concentration plus élevée tue plus
rapidement (mais cette relation n’est pas linéaire).
Durée de l’exposition
Exposition longue  plus d’organismes tués
Température
 Un accroissement de la température augmente son activité.
L’environnement local
 Plusieurs facteurs (i.e., pH et concentration de la matière
organique) peuvent également influencer l’efficacité.
L’utilisation de méthodes physiques dans le
contrôle




Chaleur
Basses températures
Filtration
Radiation
Chaleur

Chaleur humide



Tue facilement différents types de microorganismes (virus, bactéries, champignons).
Dégrade les acides nucléiques, dénature les
protéines, et brise les membranes.
Chaleur sèche


Moins efficace, nécessite des
températures plus élevées et des
temps d’exposition plus longs.
Oxidation des constituants
cellulaires et dénaturation
des protéines.
Chaleur humide
Autoclaves
●Utilisés pour détruire
efficacement des
endospores.
●Utilisés pour atteindre
des températures
supérieures au point
d’ébullition par
l’utilisation de vapeur
saturée sous pression.
Chaleur humide - pasteurisation

Pasteurisation



Chauffage contrôlé à des températures
inférieures au point d’ébullition.
Réduit la population microbienne totale et
augmente le temps de conservation.
Pasteurisation du lait

Flash-pasteurisation (Chauffage rapide à une
température élevée)


72°C pour 15 secondes suivi par un
refroidissement rapide.
Stérilisation à température ultre-élevée

140 à 150°C pour 1 à 3 secondes.
Mesure de l’efficacité de la destruction
thermique

Durée thermique mortelle (DTM)
 Le temps le plus court requis pour tuer tous les organismes
d’une suspension microbienne à une température spécifique
dans des conditions déterminées.

Temps de réduction décimale (D ou valeur D)
 Temps requis pour tuer 90% des micro-organismes ou des
spores dans un échantillon à une température spécifique.

Valeur Z
 Accroissement de la température nécessaire pour réduire D à
1/10 de sa valeur.

Valeur F
 Temps, exprimé en minutes, à une température spécifique
(habituellement 121°C), nécessaire pour tuer une population
de cellules ou de spores.
Mesure de l’efficacité de la destruction
thermique
Températures basses

Congélation



Inhibe la reproduction microbienne dû à une
absence d’eau sous forme liquide.
Certains micro-organismes sont tués par la
rupture des membranes dû à la formation de
crystaux de glace.
Réfrigération

Réduit la croissance bactérienne et la
reproduction.
Filtration

Utilisée pour réduire la population
microbienne dans les solutions
thermosensibles et parfois pour stériliser des
solutions.

Aussi utilisée pour réduire la population
microbienne de l’air.
La filtration des liquides

Filtres épais
 Constitués de matières fibreuses ou
granulaires fixées en une couche
épaisse contenant des canaux
tortueux de faible diamètre.
 Les cellules microbiennes sont
éliminées par un piégeage physique
et également par adsoption à la
surface du filtre.

Membranes filtrantes
 Membranes poreuses possédant des
diamètres de pores définis qui
éliminent les micro-organismes
principalement par un piégeage
physique.
La filtration de l’air

Masques chirurgicaux.

Bouchons d’ouate sur les
flacons de culture.

Hottes de sécurité
biologique à flux laminaire
utilisant des filtres HEPA
(High-Efficiency Particulate
Air filters).
Radiations

Radiations ultraviolettes (UV)


Sont très létales mais ne pénètrent
pas bien le verre, les films de
poussière, l’eau et d’autres
substances.
Radiations ionisantes



Pénètrent les objets en profondeur.
Détruisent les endospores
bactériennes mais pas toujours
les virus.
Utilisées pour la stérilisation des
antibiotiques, des hormones, des
fils de suture, des aliments et des
objets plastiques à usage unique.
Désinfectants et antiseptiques
Les composés phénoliques





Utilisés comme désinfectants
dans les laboratoires et les hôpitaux.
Agissent par dénaturation des
protéines et par altération des
membranes cellulaires.
Tuent les bacilles de la tuberculose.
Efficaces en présence de matières organiques et
restent actifs longtemps après leur application.
Odeur désagréable et peuvent causer des
irritations de la peau.
Les alcools

Bactéricides, Fongicides, mais
non sporicides.

Certains virus contenant des
lipides sont également détruits.

Dénaturent les protéines et
dissolvent les lipides membranaires.
Les halogènes – l’iode

Antiseptique de la peau.

Tue en oxydant les constituants
cellulaires et en iodant les protéines
cellulaires.

À des concentrations élevées, il
peut détruire des spores.

Peut endommager la peau, tacher et induire des
allergies.

Iodophore

Produit en complexant l’iode à
un transporteur organique.
Les halogènes – le chlore

Oxyde les constituants cellulaires.

Important pour la désinfection de
l’eau de distribution et les piscines.
Il est également employé dans les
industries laitières et alimentaires,
ainsi que comme désinfectant pour
usage personnel.

Détruit les bactéries et les
champignons, mais pas les spores.

Peut réagir avec de la matière
organique et ainsi créer des
composés cancérigènes.
Les métaux lourds

i.e., ions comme le mercure, l’argent,
l’arsenic, le zinc, et le cuivre.

Efficaces mais habituellement toxiques.

Se fixent aux protéines, souvent sur les
groupes sulfhydryle, et les inactivent. Ils
peuvent également précipiter les protéines
cellulaires.
Les ammoniums quaternaires

Détergents



Molécules organiques avec une
extrémité polaire hydrophile et une
extrémité polaire hydrophobe.
Agissent comme agents mouiilants
et émulsifiants.
Seuls les détergents cationiques sont des
désinfectants efficaces.


Tuent la plupart des bactéries mais pas
Mycobacterium tuberculosis ou des endospores.
Sécuritaires et faciles à utiliser, mais ils sont
inactivés par l’eau
dure et les savons.
Les aldéhydes

Molécules hautement réactives.

Ils sont sporicides et peuvent
être employés comme
désinfectants chimiques.

Ils peuvent se combiner avec des acides
nucléiques et des protéines pour les inactiver.
Les gaz stérilisants

Utilisés pour stériliser des objets
thermosensibles.

Germicides et sporicides.

Se combinent avec des protéines pour les
inactiver.
Niveau d’activité de germicides choisis
Efficacité de certains désinfectants et antiseptiques
Évaluation de l’efficacité d’un agent
antimicrobien

Processus complexe régulé aux États-Unis
par deux agences fédérales:


Environmental Protection Agency
Food and Drug Administration
Méthodes d’évaluation

Méthode du coefficient phénol

Comparaison de l’efficacité d’un
désinfectant à celle du phénol.