Milieux naturels. Synonymes = milieux empiriques = milieux complexes

Un milieu naturel est un milieu qui contient (en dehors de l'éventuel gélifiant agar-ager) un ou plusieurs composés naturels dans sa composition. Voici quelques exemples classiques : peptones, extrait de levure, lait, liqueur de maïs, pomme de terre, sang ...

Le composé naturel introduit est sujet à des variations naturels dans sa composition quantitative et (parfois) qualitative. Selon les lots, tous les laits de vache n'ont pas la même composition exacte, ni toutes les pommes de terre ...

Différents composés naturels très souvent utilisés méritent d'être décrits ici.

Peptone.Les peptones sont obtenues après action de protéases (pepsine, trypsine, papaine) sur un composé naturel de composition essentiellement protéique (viande, caséine de lait...). Les peptones sont donc riches en aminoacides et peptides. L'équilibre entre les (20) aminoacides présents dépend du type de composé protéique de départ. Selon la pureté et l'origine du composé protéique naturel de départ les charges en sucres, minéraux, coenzymes sont très variables (de nulles à importantes). Il faut se référer aux données des différents fabricants.
Le dictionnaire de l'académie française de 1986 donne une définition très intéressante : 19° siècle. Emprunté à l'allemand pepton, de même sens, lui même tiré du grec "pessein" qui signifie "cuire, digérer". Mélange de protéines partiellement hydrolysées par des enzymes digestives telles que la pepsine ou la trypsine, utilisé en microbiologie et dans certaines préparations pharmaceutiques. Peptone de viande de lai, de soja.

liqueur de maïs = corn steep liquor. Le corn steep, est un liquide concentré riche en protéines hydrosolubles obtenu par trempage des grains de maïs dans l'eau pendant 30 à 50 heures à une température de 47,8°C. De nombreuses molécules solubles du grain de maïs diffusent dans l'eau, mais l'amidon reste dans le grain de maïs. L'eau de trempage est ensuite généralement évaporée pour former le corn steep "solide, déshydraté".

Extrait de levure.Il s'agit d'un autolysat de levures (Saccharomyces cerevisiae). L'autolyse des levures est déclenché par choc osmotique et/ou thermique et dure 10 à 60 heures. Le matériel hydrosoluble obtenu est conservé, concentré puis déshydraté. L'extrait de levures est riche en acides aminés, nucléotides, sucres, coenzymes, macro et micronutriments minéraux

Milieux synthétiques. Synonyme = milieux (chimiquement) définis

Milieu de culture élaboré à partir d'une formulation de substances chimiques pures et de l'eau bidistillée. Sa composition chimique qualitative et quantitative exacte est donc connue (aux impuretés des produits chimiques purs près. Ce qui peut avoir son importance pour ce qui concerne les micronutriments minéraux).

Certains milieux, parmi les milieux chimiquement définis, sont parfois qualifié de milieu minimum. Un milieu minimum est un milieu synthétique chez lequel on a minimisé le nombre de composants chimiques afin de répondre aux exigences de culture des micro-organismes étudiés mais au plus juste.
Classiquement, pour les souches chimiorganotrophes, un milieu synthétique minimum sera conçu autour d'un sucre source d'énergie et source de carbone, d'une source minérale d'azote (comme NH4+ ou NO3-) et de soufre (comme SO42-), d'un apport en phosphore sous forme de phosphates, de la série des macronutriments minéraux, des micronutriments minéraux nécessaires et d'un apport - si nécessaire - en métabolites essentiels (briques élémentaires) facteurs de croissance (c'est à dire les coenzymes, bases azotées, acides aminés pour lesquelles les chaînes de biosynthèse à partir des métabolites intermédiaires précurseurs fondamentaux sont non fonctionnelles).

Par exemple, les souches E. coli "sauvages" (on rappelle que E. coli est un chimio-organotrophe hétérotrophe classique) cultivent parfaitement sur le milieu minimum synthétique de composition (finale) suivante :

Autre exemple. Le lien vers Appl Environ Microbiol. 2000 Dec;66(12):5306-1 table 1, ouvre une table dont la colonne MPL propose un milieu minimum pour la culture des lactobacillus bulgaricus. La liste des métabolites essentiels faccteurs de croissance est édifiante : les bases azotées, la quasi totalité des acides aminés incorporés dans les protéines, 6 coenzymes !

Milieux enrichis

Ce vocabulaire est d'un usage très fréquent en microbiologie médicale et/ou vétérinaire et/ou agro-alimentaire. On l'utilise pour qualifier des milieux de culture qui se caractérisent par l'ajout d'un composé particulier permettant la croissance des bactéries à cultiver exigeant ce composé ou favorisant la croissance des bactéries à cultiver à une base de milieu par ailleurs assez classique.

Exemple 1. Gélose nutritive peptonée standard enrichie au sang de mouton. Le sang par sa richesse complexe en différents facteurs de croissance permet la culture de bactéries d'intérêt médical aux besoins très complexes dites à besoins fastidieux.

Exemple 2.Base synthétique minimale comme ci-dessus enrichie en coenzyme thiamine. Permettra de cultiver des souches auxotrophes pour la thiamine et/ou accélérera grandement la culture de souches E. coli prototrophes.

Milieux supplémentés en

Le terme milieu enrichi semble plutôt utilisé pour des enrichissements en composés naturels complexes dans des bases de milieux par ailleurs déjà naturelles et dans les domaines de la microbiologie médicale et/ou vétérinaire et/ou agro-alimentaire.

Pour qui travaille avec des marqueurs d'auxotrophie par exemple, on utilisera plutôt le terme "supplémenté en" pour qualifier l'ajout d'un acide aminé ou d'un cofacteur organique. Ainsi les supplémentassions concerneraient les apports particuliers réalisés dans des bases synthétiques.

Exemple 1. Milieu synthétique minimum (cf. ci-dessus) supplémenté en histidine

Exemple 2. Base synthétique très classique pour levures connue sous l'appellation YNBwo/aa supplémentée en uracile et/ou adénine.

Dans le monde des cultures de cellules eucaryotes, le terme "supplémenté en" est le terme utilisé pour qualifier par exemple l'apport en sérum de veau foetal - genre milieu RPMI-1640 supplémenté à 10% en sérum de veau foetal - à une base par ailleurs parfaitement synthétique (la base RPMI 1640 dans l'exemple)...

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