Microbiologie BIOL 3253

Le contrôle des micro-

organismes 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 micro-

organismes 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.

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.

Definition des termes fréquemment utilisés

Agents antimicrobiens

Substances qui inhibent ou tuent les micro-

organismes.

-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 micro-

organismes (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.

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).

La filtration de l’air

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.