1ère année – 2014/2015 AM Davila , M Naïtali et C Tinsley ÉCOLOGIE MICROBIENNE MICRO-ORGANISMES ET ACTIVITÉS HUMAINES Présentation Ecologie : essai de définition Du grec oïkos (demeure) et logos (discours, science) Peut être définie comme l’étude des écosystèmes par l’étude des rapports entre les organismes et le milieu où ils vivent. Représentation schématique d’un écosystème ECOSYSTEME COMMUNAUTE ENVIRONNEMENT ABIOTIQUE INTERACTIONS ENTRE TOUS LES COMPARTIMENTS Population A Individus Population B Population C Interactions et complexité croissantes Ecosphère Biosphère Biome Ecosystème Environnement Biotique Abiotique Biocénose (communauté) Population Individu (ou cellule) Etude des niveaux d’organisation supérieurs à l ’individu Sommaire Effets des paramètres abiotiques sur les populations microbiennes Interactions entre populations microbiennes Développement et évolution des populations et des communautés Les écosystèmes microbiens et les hommes Effets des paramètres abiotiques sur les populations microbiennes Influence sur les capacités de survie et de multiplication Croissance en culture discontinue et isolée Chez les procaryotes La cinétique de croissance se traduit par une « courbe de croissance « caractérisée par la succession de différentes phases : 1 - Phase de latence : µ = 0 Phase de démarrage : µ augmente 2 - Phase exponentielle : dX = µ.X.dt, µ = constante = µmax 3 -Phase de ralentissement : µ diminue 4 - Phase stationnaire : µ = 0 5 - Phase de lyse Effets des facteurs abiotiques Valeur optimale Taux de croissance d ’un micro-organisme Valeur minimale Valeur maximale Valeur d ’un paramètre environnemental donné • Un domaine est défini par les valeurs cardinales, spécifiques d’une population clonale • Les paramètres ne sont pas indépendants entre eux Principaux facteurs abiotiques Température Les plus importants vs activités humaines pH Activité de l’eau ou potentiel hydrique Potentiel rédox Présence de substances toxiques Facteurs énergétiques Radiations Composés organiques Composés minéraux (lithotrophes ) Disponibilité des nutriments minéraux Température Température °C Microorganisme Min. Max. Psychrophile - 10 < + 20 0 < + 45 Psychrotrophe Mésophile + 20 < + 45 Thermophile + 45 < + 90 Generations/hr Thermophile extrême > + 100 Interactions entre populations microbiennes Une vision simplifiée Interactions entre populations Population A Population B Neutralisme 0 0 Commensalisme 0 + Synergisme (coopération) + + Mutualisme (symbiose) + + Compétition - - Amensalisme (antagonisme) 0/+ - Prédation + - Parasitisme + - 0 pas d'effet + effet positif - effet négatif Neutralisme 0 0 Pas d’interactions Populations ayant des fonctions et des capacités métaboliques très différentes Favorisé par les faibles densités de population : éloignement spatial, les 2 populations ne se « sentent pas » Favorisé lorsque les populations sont sorties de leur habitat naturel Commensalisme 0 Les commensaux mangent à la même table Association fréquente mais non obligatoire La population non affectée modifie son environnement Gélose profonde satellitisme Consommation d’oxygène, détoxification Excrétion de facteurs de croissance Modification d’état des nutriments (insolubles vers solubles vers gazeux) Libération de composés à partir des matrices (ex : environnement acide) Conversion d’une molécule organique par une population en un substrat pour une autre population Cométabolisme Synergisme Association non obligatoire basée sur la complémentarité des métabolismes Un exemple Syntrophisme : cas particulier connu essentiellement pour le transfert inter-espèce d’hydrogène (thermodynamique) Mutualisme Synergisme ou syntrophisme étendu Caractère obligatoire, du moins pour la réalisation d’une fonction particulière Relation relativement spécifique Demande une proximité physique Ex : Lichens (algues ou cyanobactéries/champignon), endosymbiontes de protozoaires (Chlorella/Protozoaire) Compétition Deux populations utilisent la même source de nutriments, limitante, dans un espace restreint Populations occupent la même niche écologique Tend à l’élimination d’une des populations Amensalisme Une population produit une substance toxique pour une autre population Acides organiques ou minéraux Ethanol Antibiotiques ? Parasitisme Relation obligatoire (pour le parasite) souvent basée sur un besoin nutritionnel Suppose un temps de contact, physique ou métabolique, long Le parasite est souvent plus petit que l’hôte Exemples Bactériophages/bactéries Bdellovibrio (ectoparasite)/E.coli Myxobactéries (parasitisme à distance) Prédation Suppose l’ingestion d’une proie par le prédateur Protozoaires/bactéries Différents types d’équilibres peuvent s’établir entre les populations Développement et évolution des populations et communautés Evolution des communautés microbiennes La mise en place d’une communauté implique des phases de Colonisation Succession Les communautés évoluent vers des situations d ’équilibres (climax) par le jeu de l’adaptation et des sélections à l ’intérieur de chaque populations et des interactions entre populations En microbiologie, les situations de climax ne sont pas toujours possibles mais les successions tendent généralement vers une homéostase maximum (homéostase = capacité à assurer un retour à l ’état antérieur à la suite d ’une pertubation) % 70 60 50 40 30 20 10 Espèce 1 Espèce 2 Etablissement des écosystèmes par vagues Homéostase Quelques lois Loi de Shelford : loi de la tolérance • La croissance et la survie d’un micro-organisme requièrent un ensemble complexe de conditions physico-chimiques. Pour chacune de ces conditions et pour chaque organisme, il est défini un domaine de tolérance au delà des limites duquel l’organisme ne peut plus se développer. Loi de Liebig : loi du minimum • La production totale de biomasse d’une population est déterminée par le nutriment présent à la concentration la plus basse (par rapport aux besoins de l’espèce constituant la population). • Les besoins variant avec chaque espèce, une population pourra se développer là où une autre ne pourra pas. • Cette loi implique que dans tout écosystème, il existe, pour une espèce donnée, un facteur nutritionnel limitant. Taux de croissance opt min max Valeur d ’un paramètre environnemental donné Effet de sélection (D’après Edeline) Favorisés quand la source trophique est importante Favorisés quand la source trophique est limitante Mécanismes d’adaptation Les microorganismes ont une forte plasticité génétique Mutations Echanges génétiques Les microorganismes ont une forte adaptabilité physiologique Activation, inhibition de l’activité des enzymes Répression, induction au niveau de l’expression des gènes Au niveau des individus ou niveau des populations Adaptation Protection Biofilm Communautés de microorganismes, d’une structure définie tri-dimensionnelle, englobées d'une matrice extracellulaire (polysaccharide, ADN, protéines . . . ) constituées d'une ou, le plus souvent, de plusieurs espèces augmentation d’adhésion aux surfaces augmentation de la résistance aux attaques chimiques ou physiques développement coordonné des organismes constituants différenciation des cellules, nécessitant un système de communication Center for biofilm engineering, MSU, Bozeman, Mo. USA Pseudomonas aeruginosa, microscopie confocale Greenberg (2003). Nature 424:134 Bacillus subtilis, structures de sporulation Branda (2001). PNAS, 98:11621 JM Ghigo, Institut Pasteur, Paris Communication intercellulaire et Quorum Sensing Dans la communauté multicellulaire complexe, le Quorum sensing est un moyen important de communication la communication inter-cellulaire est nécessaire pour l’organisation de la structure de la communauté des auto-inducteurs sont des petites molécules (peptides ou autres composés chimiques) leurs concentrations indiquent la densité de la population interprétées par les bactéries du biofilm, elles permettent la mise en place des réponses adaptées et concertées de la communauté (coopération) Faible densité bactérienne faible concentration d’auto-inducteur Forte densité bactérienne haute concentration d’auto-inducteur reconnaissance par le récepteur, transduction du signal Les écosystèmes microbiens et les hommes Les écosystèmes microbiens et les Hommes Mers - Océans Fermentations Sol Affinage des fromages Tube digestif Stations d ’épuration Aliments Traitement des boues Intervention Création Microorganismes Environnement Animaux Plantes Microorganismes et production agricole Microorganismes et sols genèse et dégradation de la structure modification de la composition chimique Composant du rhizosphère cordes produites par Microcoleus spp. Interactions avec les plantes symbiose amensalisme Erwinia amylovora sur le pommier http://www.nysaes.c ornell.edu/pp/extensi on/tfabp/firepm.shtml commensalisme parasitisme Xylalla fastidiosa pathogène de la vigne production de leghémoglobine par Pisum sativum Fixation de N2, dans des nodules des Vesicules de Frankia sp., plantes et libre (sur agar sans source sites de fixation de N2 d’azote). Rhizobium sp. http://www.cnr.berkeley.edu/xyl ella/pictures/pd-tem1.jpg Dreyfus (1983). Appl. Environ. Microbiol. 45:711 Noridge (1986). J. Bacteriol. 166:301 Exemple du genre Nostoc Cyanobacterium photosynthèse fixation d'azote Nostoc commune Nostoc pruniforme http://www.flickr.com/pho tos/52345239%2540N05/s ets/72157625390470207/d etail/&docid=w1LVqosVa e_1AM&w=360&h=288& ei=qKg7TtX- hétérocyste JcjusgbZh4HwDw&zoom =1&biw=1173&bih=766 http://upload.wikimedia.org/wikip edia/commons/thumb/d/d3/Cyano bacteriaColl1.jpg/800pxCyanobacteriaColl1.jpg Nostoc forme des symbioses avec plusieurs espèces de champignons, plantes Cycads, Gunnera spp. … http://farm3.static.flickr.com/2201/2073042977 _9c3c7bd146.jpg http://www.exodetropical.com/documentation/fiches/fiches_especes/Cos ta_Rica/pdf/vegetal/charte-article-gunnera.pdf Glandes contenant Nostoc sp. http://academic .reed.edu/biolo gy/Nitrogen/Nf ix1.html Microorganismes et production agricole Autres fonctions production de fumiers et composts agents de lutte biologique Bacillus thuringiensis, pathogène de différentes espèces d'insectes Dan Mahr, University of Wisconsin - Madison http://www.hort.wisc.edu/mastergardener/Features/inse cts/insect%20control/insect%20control.htm http://www.mddep.gouv.qc. ca/pesticides/virusnil/bti/fig4.png INRA Domaine Saint-Paul, Site Agroparc, 84914 AVIGNON CEDEX 9 © Jean-Claude Martin La toxine, présente sous forme de cristal parasporale, ingérée par l'insecte, endommage l'épithélium intestinale Toxine + spores de B. thuringiensis → mort des insectes Clonage des gènes « Bt » chez les plantes Microorganismes et production agricole Les microorganismes constituent une partie importante du cycle d’azote fixation ( Azotobacter . . . ) nitrification et dénitrification ( Pseudomonas . . . ) NO3- NO2nitrate réductase NarK / NarG O2 NO3- NO nitrite réductase NirS N2O NO réductase NorC / NorB N2 N2O réductase NosZ NO2- , NO Bilan positif (dépollution), ou négatif appauvrissement des sols trempés, gaz à effet de serre ? Traitements biologiques aérobies Il existe aussi des traitements anaérobies ADEME Mudrack et Kunst, 1986 Biofilms Utilisations des biofilms bioremédiation, dépollution bioréacteurs, bioconversions Problèmes causés par des biofilms encrassement des appareils industriels foyers de contamination dans les industries agroalimentaires foyers d'infection en milieu hospitalier mécanisme de pathogénie lors des infections Anaerobic upflow bioreactor Biofilm contenant Legionella pneumophila J.E. Stout, U. Pittsburg USA Sonnenburg (2004). Nature Immunol. 5:569 Coupes transversales de la plaque dentaire Matières premières Schéma type d'un procédé de fermentation ajustement du pH additions nutritives évent milieu ensemencement Préparation du milieu de fermentation prétraitements, analyses eau mélange vapeur Stérilisation Chaîne d'ensemencement eau de refroidissement agitation aeration mesures, contrôles filtration séparation Fermentation CO2, autres gaz chaleur Séparation de la biomasse Effluents Isolement du produit Effluents Purification Effluents vapeur air moteur lié à un agitateur précipitation extraction chromatographie Modes de fonctionnement: Conduit en batch Conduite en semi-continue (= fed batch) Conduite en continue Produit Traitement L'utilisation des microorganismes en bioindustrie Produit Alimentation Exemples des organismes impliqués pain, bière, vin Saccharomyces cerevisiae produits laitiers, viandes et légumes fermentés bactéries lactiques sauce soja Zygosaccharomyces rouxii, Mucor spp. vinaigre Acetobacter spp. http://res2.agr.ca/lethbridg e/emia/images/SEMproj/C onmin.jpg Agriculture gibberelines Fusarium moniliforme fungicides (controle biologique) Coniothryrium minitans insecticides Bacillus thuringiensis ensilages bactéries lactiques présure microbienne Rhizomucor miehei protéase neutre Aspergillus oryzae subtilisines Bacillus licheniformis pectinases Aspergillus wentii cellulase Trichoderma viridae alpha-amylase, béta-amylase Bacillus subtilis, Aspergillus niger amyloglucosidase Aspergillus niger glucose isomérase Streptomyces olivaceus invertase Kluveromyces spp. lipases Candida cylindraceae enzymes pour la biologie moléculaire Bacillus spp., Pyrococcus & autres Enzymes (médecine, recherche, chimie, transformation des aliments …) http://images.google.fr/imgres?imgurl=http://w ww.umassvegetable.org/images/soils_crops_ pest_mgt/disease/bean_sclerotinia.jpg&imgre furl=http://www.umassvegetable.org/soil_crop _pest_mgt/disease_mgt/bean_sclerotina_blig ht.html&h=364&w=450&sz=192&tbnid=qBAS u2DWkBdJaM:&tbnh=100&tbnw=124&hl=fr& start=4&prev=/images%3Fq%3Dsclerotina%2 6svnum%3D10%26hl%3Dfr%26lr%3D L'utilisation des microorganismes en bioindustrie Produit Vitamines Acides aminés Polymères Exemples des organismes impliqués vitamine B12 Pseudomonas denitrificans, Propionibacterium freudenreichii béta-carotène Blakeslea trispora acide ascorbique 1 Acetobacter suboxydans riboflavin B. subtilis L-glutamine Corynebacterium glutamicum L-Lysine Brevibacterium lacrofermentum L-Tryptophan Klebsiella aerogenes alginates 2 Azotobacter suboxydans cellulose 3 Acetobacter xylinum dextran Leuconostoc mesenteroides gellan Sphingomonas paucimobilis polyhydroxybutyrate Ralstonia eutropha pullulan Aureobasidium pullulans scleroglucan Sclerotium rolfsii xanthan Xanthomonas capsulatus 1) principalement produit par synthèse chimique 2) le plus souvent extrait des algues 3) surtout extrait de la matière végétale découlant des choix économiques L'utilisation des microorganismes en bioindustrie Produit Fuels, solvants, matières premières pour les synthèses chimiques Acides organiques Exemples des organismes impliqués acétone Clostridium spp. butanol Clostridium acetobutylicum éthanol Zymomonas mobilis, Saccharomyces cerevisiae glycérol Zygosaccharomyces rouxii méthane archaebactéries méthanogènes acide acétique Acetobacter xylinum acide citrique Aspergillus niger, Yarrowia lipolytica acide fumarique Rhizopus spp. acide gluconique Acetobacter suboxydans acide itaconique Aspergillus itanconicus acide kojique Aspergillus flavus acide lactique Lactobacillus delbrueckii COOH COOH O HO OH O Acides nucléiques 5'-inosine monophosphate Bacillus subtilis 5'-guanosine monophosphate Brevibacterium ammoniagenes L'utilisation des microorganismes en bioindustrie Produit Alkaloïdes Antibiotiques et drogues cytotoxiques Exemples des organismes impliqués acide D-lysergique (synthèse d’ergotamine … ) Claviceps purpurea, C. paspali aminoglycosides, streptomycine Streptomyces griseus beta-lactames Penicillium chrysogenum céphalosporines Acremonium chrysogenum erythromycine Saccharopolyspora erythraea doxorubicine Streptomyces peucetius rapamycine Streptomyces hygroscopicus cyclosporin Trichoderma polysporum nisine Lactococcus lactis Protéines recombinantes Hormones Autres hormone de croissance humain E. coli recombinant insulin E. coli, levures recombinants Enzymes (proteases, amylases …) améliorées E. coli, B. subtilis, Corynebacterium, levures recombinants modification des stéroïdes Arthrobacter spp., Rizopus spp. vaccines Various L'utilisation des microorganismes en bioindustrie Avantages de l'utilisation des microorganismes plasticité métabolique facilité de manipulation génétique conditions de réaction « douces » (n'impliquent pas de températures ou de pressions extrêmes) danger limité pour l'environnement (écotoxicité minimale) potentiel de production de molécules complexes régiospécificité des modifications enzymatiques potentiel de production de molécules stéréospécifiques Inconvénients matériel très cher (technologiquement sophistiqué . . . ) risque de contamination du processus difficultés éventuelles de la purification du produit Le processus de biotransformation par les microorganismes, est-il plus efficace que le synthèse chimique ? - ce question se pose en particulier pour des drogues semi-synthétiques l'extraction à partir d'un organisme « traditionnel » (plante verte, algue . . . ) ? Le choix, et amélioration, des souches 1) Recherche de potentialités métaboliques naturelles (criblage, ou prospection biologique) criblage par activité biologique des microorganismes (industriels ou sauvages) criblage d'activité parmi une banque de transformants contenant de l'ADN cloné recherche informatique des clones des métagénomes 2) Améliorations génétiques mutations, naturelles ou induites - sélection ou criblage génie génétique Criblage pour la production d'un facteur excrété Criblage biologique stimulation, ou inhibition, de la croissance d'une souche indicatrice changement d'aspect d'une substrat (milieu contenant analogue chromogène, par ex.) souche indicatrice colonie formée par un isolat à évaluer isolat secrétant du produit inhibiteur Une zone d'inhibition de croissance de la souche indicatrice entoure les colonies de clones sécrétant le produit milieu solide ensemencé d’une souche indicatrice, auxotrophe pour le composé recherché Une zone de croissance de la souche indicatrice autour d'une colonie indique la sécrétion du produit recherché. Dans le cas où l'agar est imprégné d'un substrat indicateur, une zone translucide ou un changement de couleur est observé . . . automisation La génomique Streptomyces spp. Streptomyces coelicolor Thompson et al. (2002) Genome Biol. 3:1020.1 Prédiction des fonctions à partir de données des séquences génomiques, ou métagénomiques séquence nucléotidique prédiction des gènes DNA : séquençage du génome annotation des gènes prédiction des voies métaboliques Une partie de la pharmacopée de S. coelicolor : métabolites connues et celles prédites sur la base d’une analyse de la séquence génomique prédiction des fonctions des protéines prédiction des produits des voies de biosynthèse Métagénomique Le séquençage d’ADN extrait d’un biotope sans culture des organismes Bentley et al. (2002). Nature 417:141 Amélioration de la production : l’Ingénierie Métabolique introduction de nouvelles voies métaboliques augmentation de l’efficacité de la biosynthèse - surexpression des gènes dans la voie menant au produit recherché - délétion des gènes pour inactiver les voies compétitrice modifications du réseau métabolique pour la redirection des flux hexoses hexoses pyruvate pyruvate acetyl-CoA oxaloacetate acetyl-CoA CoA-SH citrate oxaloacetate CoA-SH citrate CoA-SH iso-citrate malate glyoxylate α-ketoglutarate succinate a-ketoglutarate dehydrogenase iso-citrate malate α-ketoglutarate succinate NH3 NH3 L-glutamate L-glutamate mais : 1) ces voies compétitrices peuvent être nécessaires pour le fonctionnement de la cellule. nécessité de palier aux auxotrophies induites, les acides aminés, nucléosides etc. ajoutés peuvent être chers 2) le métabolisme a la capacité de se rééquilibrer. atténuation des gains en production à cause des changements métaboliques compensatoires La Biologie des Systèmes Ingénierie Métabolique Optimisation de souches pour l'industrie Modèles du système de régulation du métabolisme Données expérimentales - transcriptome, - protéome, - métabolome … Biologie des Systèmes La formalisation mathématique (modélisation) des flux métaboliques, systèmes de contrôle . . . Intégration des données des différents niveaux Une base pour une approche d’ingénierie cellulaire rationnelle Les ’omiques D’où viennent les données pour la biologie des systèmes ? Régulation métabolique Des nouvelles technologies ont été développées afin de permettre la mésure des plusieurs propriétés des cellules d’une façon globale et à haute debit fluxes v1 v2 Fluxome v3 Métabolome métabolites S X1 X2 P Proteome protéines Transcriptome ARNm Genome ADN Le traitement des données Les bactéries nuisibles Les pathogènes de l'humain pathogènes "professionnels" (certaines Brucella, Salmonella, Mycobacterium, Treponema . . . ) Zoonoses (Yersinia pestis, Borrelia burgdorferi …) producteurs de toxines (Clostridium botulinum, Bacillus cereus . . . ) Les organismes d'altération des aliments altération du goût, de l'aspect, de l'odeur d'un aliment (Pseudomonas fluorescens, putida, Shewanella putrefasciens . . . ) pathogènes opportunistes (Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus . . . ) obstruction physique par des biofilms croissance sur des carburants dégradation d'autres matières industrielles corrosion (Desulfovibrio . . .) Les bactéries nuisibles à l'industrie en général Hinnebusch & Erickson (2008). Curr Top Microbiol Immunol. 322:229 Enning & Garrelfs (2014). AEM 80:1226 … et, n'oubliez ni les virus, ni les petits eucaryotes Microorganismes pathogènes pour l'humain Causes majeurs de mort All causes 2000 2008 55.7 56.9 10.4 8.7 Tuberculosis 1.6 1.3 Syphilis 0.2 0.1 HIV / AIDS 2.9 1.8 Diarrhoeal diseases 2.1 2.5 Pertussis 0.3 0.2 Measles 0.8 0.2 Tetanus 0.3 0.3 Meningitis 0.2 0.3 Hepatitis (all viruses) 0.1 0.2 Malaria 1.1 0.8 Tropical parasitic diseases 0.1 0.1 Other respiratory infections 3.9 3.5 Maternal and perinatal conditions 2.9 3.0 Malnutrition 0.4 0.4 Cancer 6.9 7.6 Diabetes and endocrine disorders 1.3 1.6 Neuropsychiatric disorders 0.9 1.3 16.7 17.3 Respiratory disease 3.5 4.2 Injury 5.1 5.1 Infectious and parasitic diseases Cardiovascular disease Des moyens pour réduire les taux de morbidité et mortalité incluent : La prévention du contact avec l'organisme Hygiène, systèmes d'égouts, amélioration des conditions de travail, de vie . . . La prévention d'infection Vaccination, nutrition et santé adéquates . . . La prévention de la transmission Traitement précoce et efficace des malades, éducation . . . Données des World Health Reports (http://www.who.int/healthinfo/statistics/en/) 50 La microbiologie des aliments Les organismes biotechnologiques sont (normalement) très prédominants Lactococcus lactis, Leuconostoc mesenteroides, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus delbrueckii Propionibacterium freudenreichii, Penicillium roqueforti fromage Lactobacillus sakei, Pediococcus acidilactici, Debaryomyces hansenii saucisse Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus plantarum, Lactobacillus curvatus sauerkraut Saccharomyces cerevisiae, S. uvarum pain, bière, vin Organismes d'altération Psychrobacter, Moraxella, Schewanella, Pseudomonas, Clostridium tyrobutyricum . . . Pathogènes Staphylococcus aureus, Clostridium perfringens, B. cereus intoxication Salmonella enterica, Escherichia coli, Campylobacter spp. Listeria monocytogenes, Brucella spp. . . . Norovirus, hépatite A, hépatite E . . . Toxoplasma gondii, Trichinella spiralis . . . infection Autres producteurs de toxines Fusarium, Aspergillus flavus mycotoxines Dinophysis fortii, Pseudonitzschia pungens toxines DSP, ASP Microorganismes pathogènes dans les aliments Sécurité microbiologique des aliments Lors de la production ou transformation BPF, HACCP, Contrôles du produit Lors du stockage et transport Utilisation des produits chimiques inhibant la croissance des contaminants Stérilisation, pasteurisation, respect de la chaîne de froid Lors de la préparation de l'aliment Hygiène, interdiction de contamination Contrôle de la température de la cuisine Réduction du temps entre cuisine et consommation du plat, respect de la chaîne du chaud, ou de froid La Microbiologie Prévisionnelle modélisation de la croissance des bactéries dans un aliment, tenant compte des : propriétés de l'organisme, propriétés de l'aliment, interactions entre de différentes espèces (écologie microbienne) Aide à l’évaluation, et à l'amélioration la durée de vie d'un produit (date de péremption), à l’évaluation des conséquences d'une contamination (analyse de risque) Predictive Microbiology. Integration of the different factors Food. Intrinsic factors composition aw pH antimicrobial agents indigenous microbiota Food. Extrinsic factors Reaction temperature gaseous environment humidity pO2 pCO2 plus Metabolic activity (eg. toxin production) Properties of the Organism species, strain cardinal values of: temperature pH aw Survival Growth or death stressed states, latency . . .