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Exercice n°16:
NUTRITION ET CROISANCE DES LACTOBACILLES

La confection d'un certain nombre de milieux de culture (M1, M2, M3 et M4) a permis de définir les exigences nutritionnelles de Lactobacillus casei.
La composition des milieux est indiquée dans le tableau suivant:

Question 1: Analyser les milieux M1, M2, M3 en précisant le(s) rôle(s) joué(s) par chacun des ingrédients.

RéponseMilieu M1: milieu minimum (minéraux apports d'oligoéléments et source e S, P, K etc...) + NH4Cl (apport d'azote sous forme de sel d'ammonium).

Milieu M2: idem + Glucose (apport de carbone organique et source d'énergie).

Milieu M3: idem + acide folique et pyridoxal (facteurs de croissance précurseurs de coenzymes nécessaires au métabolisme).



Question 2: M1, M2 et M3 sont des milieux synthétiques tandis que M4 est un milieu empirique. Justifier cette affirmation.

RéponseM4 contient de l'extrait de levure, apportant acides aminés, peptides, vitamines mais dont on ne connait pas la composition exacte.


Question 3: Lactobacillus casei ne cultive que sur milieu M4. Expliquer ce phénomène en mettant en évidence le(s) rôle(s) de l'extrait de levures.

RéponseLactobacillus doit être auxotrophe pour nombre d'acides aminés et vitamines qui ne sont apportés que par l'extrait de levure.
Les acides aminés sont nécessaires à la synthèse de protéines,
Les vitamines servent de précurseurs à la synthèse de coenzymes.


Question 4: Un inoculum de 106 cellules de Lactobacillus casei est incubé dans le milieu M4 au temps t = 0. On dénombre après 15 heures, alors que la phase exponentielle de croissance n'est pas achevée, une population de 64.106 cellules. Le temps de génération moyen est de 1 heure et 40 minutes.

4.1. Définir puis déterminer le taux de croissance.

RéponseTaux de croissance = Vitesse spécifique de croissance en phase exponentielle, constante et maximale dans les conditions opératoires considérées.

N'ayant pas de données sur l'existence ou non d'une phase de latence, il faut déterminer le taux de croissance à partir de la valeur donnée du temps de génération en appliquant la relation suivante:

G = Ln2 / µx expo
µx expo = 0,7 / 100 = 0,007 mn-1 soit 0,42h-1

4.2. Démontrer l'existence d'une phase de latence et donner sa durée.

RéponseSi l'on considère qu'il n'y a pas de phase de latence, compte tenu de la valeur du temps de génération, il y aurait donc:

Ln (64.106) - Ln (106) = 17,95 - 13,80 = 4,15
Soit 4,15 de progression de Ln

Soit l'équivalent de 4,15 / 0,7 = 6 doublements de population (doublement = Ln 2N = Ln N + Ln 2)
ce qui nécessiterait une durée de 6 x 1h40 = 6 X 100 mn = 600 mn

Or cette progression demande 15 heures soit 900 mn.
Il existe donc une phase de latence de 900 - 600 = 300 mn.

4.3. Tracer sur papier millimétré la courbe Ln (nombre de cellules) = f(t).

Réponse