Milieux sélectifs
Au sens du dictionnaire (Larousse), sélectionner c'est "choisir, dans un ensemble, les éléments qui répondent le mieux à un critère donné".
De façon très générale et en dehors de tout contexte, tout milieu de culture, dans des conditions de culture donnée (température, aération ou pas, durée de l'incubation ...) exerce une pression de sélection :
on n'y cultivera que ce qui peut y cultiver.
Le terme milieu sélectif est utilisé en microbiologie pour qualifier un milieu de culture destiné à sélectionner les micro-organismes recherchés et eux seulement au sein
d'un échantillon poly-microbien, dans un contexte donné. La sélection sera réalisée par le fait que le milieu sélectif devra permettre la croissance des micro-organismes recherchés et tuer ou
interdire la croissance des non recherchés présents dans l'échantillon. Ainsi le terme milieu sélectif désigne très généralement un milieu auquel on a rajouté un agent chimique
inhibant ou défavorisant la culture de micro-organismes qui sinon cultiveraient sur le milieu dans le contexte de l'échantillon étudié.
- Exemple 1. De très nombreux germes intéressant la microbiologie agro-alimentaire cultivent sur les bases nutritives peptonées standards. Si on ajoute de l'azoture de sodium (classiquement
0,4 g/L) on inhibe la culture de la quasi totalité des germes aérobies ou aéroanaérobies facultatifs qui concernent ce secteur d'activité.
Dans les contextes agro-alimentaires, en condition aérobie, le milieu ne verra quasiment plus croître que les
seuls bactéries de type Entérocoque. Le milieu additionné d'azoture de sodium est sélectif.
- Exemple 2. En génie génétique, on utilise régulièrement des marqueurs de sélection conférant la résistance à un antibiotique donné. La base nutritive additionnée de l'antibiotique est
un milieu sélectif.
- Exemple 3. Les détergents comme le désoxycholate (le détergent de la bile) ou le sodium dodécylsulfate sont utilisés comme agent sélectif en microbiologie médical et/ou vétérinaire et/ou agroalimentaire
pour sélectionner les bactéries qui résistent à ces détergents : en pratique et selon les doses, les bactéries "intestinales" à gram négatif et les entérocoques.
- Exemple 4. Le cristal violet (le colorant de la fameuse coloration de Gram) possède des propriétés antibactériennes (il n'est plus utilisé en médecine car supposé trop toxique). Le cristal violet
est beaucoup plus toxique contre les bactéries Gram+ que Gram- (certainement à cause de sa très faible capacité à passer la membrane externe à lipopolysacchaarides des bactéries gram-). Le cristal violet
est ainsi utilisé dans certains milieux sélectifs des bactéries gram- du monde médical et agro-alimentaire.
- Exemple 5. Un milieu très connu en agro-alimentaire et qui permet la recherche de la présence éventuelle de staphylocoques potentiellement pathogènes dans des échantillons de viande ou de lait ou de poisson est le
milieu de Chapmann. Son caractère sélectif est du à une forte concentration en NaCl (75g/L) : on sélectionne les bactéries halophiles de l'aliment étudié.
Notes importantes. Le caractère sélectif au sens le plus large du terme d'un milieu de culture ne dépend pas que de l'apport ou pas d'un agent chimique inhibiteur sélectif :
une culture en milieu aéré sélectionne les micro-organismes aérobies ou anaérobies aérotolérants, une culture en jarre anaérobie sélectionne les anaérobies stricts ou aérotolérants ou anaérobies facultatifs, une culture à 50°C sélectionne des thermophiles, une culture dans un milieu dépourvu de métabolites essentiels sélectionne des souches prototrophes,
une culture sur un milieu synthétique avec une source de carbone et d'énergie unique et très particulière sélectionne les micro-organnismes capables de l'assimiler... Il convient donc de
regarder attentivement le contexte pour comprendre l'utilisation qui peut être faite du terme milieu sélectif dans la littérature microbiologique. Une fois de plus
on a à faire avec un terme aux contours un peu flous...
Un milieu sélectif peut évidemment se présenter sous forme solide (agarosé) ou liquide (bouillon).
Milieux d'enrichissement
Les milieux sélectifs liquides sont souvent qualifiés de milieux d'enrichissement. En effet, à partir d'un échantillon mis à cultiver dans un milieu d'enrichissement, on va pouvoir élever
fortement jusqu'à la rendre majoritaire la population des germes ciblés de l'échantillon au détriment des autres. Même si les micro-organismes ciblés étaient très minoritaires au départ dans l'échantillon.
Ceci permettra alors d'isoler des micro-organismes correspondant à ceux ciblés.
Milieux différentiels
Un milieu différentiel (on dit aussi indicateur) permet de distinguer différents groupes de micro-organismes qui cultivent sur un milieu
en mettant en évidence (ou pas) un caractère phénotypique biochimique particulier. Cette mise en évidence est visuelle et concerne l'apparence des colonies
ou du milieu juste autour.
- Exemple 1. En génie génétique, on utilise souvent des milieux différentiels contenant du X-gal (5-bromo-4-chloro-3-indolyl-beta-D-galactopyranoside), un
β-galactoside de galactose lié à un noyau indole substitué. Ce composé incolore, s'il est hydrolysé par une β--galactosidase libère la partie indolique
qui s'oxyde en bleu et précipite au site de la réaction. On différencie ainsi les bactéries de phénotype β-galactosidase positive (bleues) des autres (blanches).
- Exemple 2. La fermentation d'un sucre (ou d'un polyol) s'accompagne de la production de produits terminaux acides qui diminue le pH du milieu de culture. Ainsi, si on ajoute à une base peptonée un sucre et un indicateur coloré de pH judicieux,
on peut différencier les colonies de bactéries qui fermentent ou pas le sucre proposé. Les colonies fermentant le sucre proposé vont fortement acidifier localement le milieu de culture et entraîner le virage de l'indicateur de pH
à sa teinte acide a contrario des bactéries incapables de fermenter le sucre proposé. On rencontre ce type de principe dans les milieux de Drigalski, Hecktoen, etc. Voir par exemple
Fiche technique Hektoen à https://www.bd.com/resource.aspx?IDX=8970.
Milieux sélectifs et différentiels
Un milieu à la fois sélectif et différentiel ...
- Exemple 1. En génie génétique, un milieu plus agent sélectif antibiotique type ampicilline et marqueur différentiel X-gal (voir ci-avant).
- Exemple 2. Fiche technique Hektoen à https://www.bd.com/resource.aspx?IDX=8970. Sélection par la présennce de sels biliaires et
différenciation par les 3 sucres ajoutés et le système d'indication coloré de l'acidification ainsi que par le système chimique de mise en évidence de la
production éventuelle d'H2S.
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