VI. Etude microbiologique
VI.3. Conditions expérimentales
Cette activité antibactérienne de l’ATMP a été étudiée contre Aeromonas hydrophila ATCC 7966, Bacillus subtilis ATCC 6633, Escherichia coli ATCC 11229, Listeria innocua ATCC 51742, Pseudomonas aeruginosa MSH, Pseudomonas fluorescens ATCC 13525 et Staphylococcus aureus ATCC 6538. Le choix de ces espèces est justifié par le fait que lors de la
formation du biofilm sur un support (en acier), il est possible de trouver de nombreuse espèces parmi lesquelles celles qui ont été testées.
Les bactéries étudiées sont conservées à -24 °C dans du glycérol contenant un bouillon nutritif et sont sous-cultivées deux fois sous agitation (60 tr-min), à 30°C, dans le milieu Mueller-Hinton (Biokar Diagnostic).
Pour déterminer la concentration minimale inhibitrice (CMI), la solution d’ATMP (500 g/L) a été filtrée à travers un filtre de nitrate de cellulose à 0.2 µm. La CMI a été mesurée en utilisant les méthodes de dilution au demi par cascade (1/2, 1/4, 1/8, 1/16…). Ces solutions ont été confrontées à une population bacterienne à 106 cellules /mL. Ces expériences ont été répétées au moins trois fois.
La CMI de l’ATMP a été aussi déterminée contre Listeria innocua ATCC 51742 dans le milieu Mueller-Hinton tamponné à pH = 6,5 avec de MOPS (l'acide 3-(N-morpholino) propanesulfonic). Le pH des solutions a été alors mesuré en utilisant un pHmètre Inolab.
VI.4. Résultats et discussions :
Les résultats de l’effet antibactérien de l’ATMP contre les bactéries Gram positifs et Gram négatifs sont présentés sur le tableau III.9.
La CMI la plus basse (0,2 mg/L) est mesurée pour P. fluorescens tandis que la CMI la plus élevée est mesurée pour E. coli (3,1 mg/L).
Les résultats du tableau III.9 montrent aussi que la CMI des phosphonates contre L. innocua et P. aeruginosa est 2 fois plus grande (1,6 mg/L) que celle contre A. hydrophila, B. subtilis et S. aureus (0.8 mg/L). Le pH du milieu Mueller Hinton correspondant à la CMI de chaque bactérie est mesuré dans le milieu.
Ces résultats montrent que ces acidités sont inférieures à 5 sauf pour P. fluorescens, pour laquelle le pH est de 6,3. De telles acidités peuvent être inhibitrices de la croissance des bactéries testées comme c’est le cas pour Listeria, le pH de croissance minimal est compris entre 4,0-4,4 [52, 53]. La plupart des bactéries testées ont une croissance optimale à pH neutre, mais peuvent tolérer des pH acides avec une croissance moins importante. Le pH le plus bas toléré dépend du genre et espèce des bactéries, voire même, de la souche utilisée.
Table III.9. La CMI de l’ATMP et pH du milieu correspondant pour chaque bactérie. Le pH a été mesuré dans le milieu Mueller Hinton contenant la concentration en ATMP
correspondante en l’absence de la bactérie
Bactérie CMI (µg/Ml) Ph
Aeromonas hydrophila ATCC 7966 0,8 4,7
Bacillus subtilis ATCC 6633 0,8 4,7
Escherichia coli ATCC 11229 3,1 3,3
Listeria innocua ATCC 51742 1,6 4,0
Pseudomonas aeruginosa MSH 1,6 4,0
Pseudomonas fluorescens ATCC 13525 0,2 6,3
Staphylococcus aureus ATCC 6538 0,8 4,7
Ces résultats permettent de supposer que l'activité inhibitrice de l’ATMP pourrait être due au pH bas des solutions utilisées plutôt qu’à la nature chimique de la molécule. Pour tester ces hypothèses et savoir s'il y a d'autres mécanismes d’inhibition de l’ATMP, la CMI contre Listeria innocua a été étudiée dans le milieu de culture tamponné avec du MOPS à pH =6,5 (Tableau III.10). Les résultats montrent que la CMI de l’ATMP contre L. innocua en milieu tamponné est à peu près 4 fois plus grande que celle mesurée dans le milieu Mueller Hinton non tamponné. Ces résultats montrent que l'activité antibactérienne de l’ATMP est le résultat d'un effet combiné de la baisse de pH du milieu de culture entraîné par cette molécule et de la nature chimique de la molécule phosphonate. Ainsi, l'activité de l’ATMP est tant directe qu'indirecte. L’effet direct résulte en partie du fait que le pH du milieu de culture diminue fortement en présence de l’ATMP. Cependant, un autre mécanisme doit intervenir puisque l'ATMP présente aussi une activité antibactérienne dans un milieu de culture tamponné. Ces résultats sont en accord avec ceux rapportés par Chase dans le cas du Forestyl-Al (aluminium tris-o-ethyl phosphonate) [54].
Tableau III.10. CMI de l’ATMP contre Listeria innocua dans le milieu Mueller Hinton (pH 6,5).
Bactérie Concentration en ATMP (µg/mL)
1,6 3,1 6,3
Listeria innocua ATCC 51742
+ + −
VII. Conclusion
La variation de l’efficacité inhibitrice de l’ATMP en fonction de la concentration en milieu HCl 1M est illustrée par la figure III.24. L’efficacité inhibitrice augmente avec l’augmentation de la concentration. Nous constatons qu’il y a un bon accord entre les valeurs de l’efficacité inhibitrice déterminées par gravimétrie et celles issues des mesures d’impédance.
D’autre part, l’efficacité inhibitrice déterminée, par les courbes de polarisation (mesure instantanée), est plus faible que celles déterminées par perte de poids et SIE. Cette différence est due tout simplement à la courte durée d’immersion dans le cas de l’étude électrochimique stationnaire (2 h). En effet, il y a formation d’un film protecteur plus important dans les deux premiers cas dont le temps d’immersion est de 24 h, ce qui explique l’écart entre les valeurs obtenues.
Fig. III.24. Variation de l’efficacité inhibitrice en fonction de la concentration dans HCl 1M
0 20 40 60 80 100 5.10-5 5.10-3 5.10-2 1.10-1 Concentration en (M) E ( % )
Gravimétrie Courbe de polarisation S.I.E
0 20 40 60 80 100 5.10-5 5.10-3 5.10-2 1.10-1 Concentration en (M) E ( % )
L’efficacité inhibitrice de l’ATMP dépend du temps d’immersion et de la température, l’adsorption de l’ATMP à la surface de l’acier obéit à l’isotherme d’adsorption de Langmuir. Le calcul de ∆G0ads montre que l’ATMP est physisorbé en surface du métal mais on ne peut pas
exclure un phénomène de chimisorption.
Les analyses de surface (microsonde de Castaing, MEB, EDX et XPS) montrent la présence de l’ATMP en surface.
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I. Introduction
La température est l’un des facteurs susceptibles de modifier le comportement d’un matériau dans un milieu corrosif. Elle peut modifier l’interaction métal-inhibiteur dans un milieu donné.
L’influence de la température sur l’efficacité des inhibiteurs organiques, notamment en milieu acide a fait l’objet de plusieurs articles ; lors de décapages et détartrages à haute température, pour enlever les produits de corrosion sur les installations métalliques, les inhibiteurs ont pour rôle de protéger ces dernières face aux attaques acides [1-4].
H.Hassan [5]
a étudié l’effet de la température sur l’efficacité de plusieurs inhibiteurs de corrosion utilisés pour la protection de l’acier dans un milieu HCl 0.1 M. Gomma [1,2] a étudié cet effet sur la protection du cuivre par le benzotriazole dans l’acide sulfurique et pour des températures comprises entre 30-65 °C. Ces études ont révélé une diminution du pouvoir protecteur de l’inhibiteur avec l’augmentation de la température.Il a été prouvé, qu’avec l’augmentation de la température, peu de molécules gardent leurs pouvoirs inhibiteurs comme elles le sont à basse température [8-9].
L’effet de la température sur l'inhibition de la corrosion du fer et de l'acier en milieu acide, très souvent dans des solutions HCl et H2SO4, a fait l'objet d'un grand nombre
d’études [10-18].
Chetouani et al. [3, 6, 7] ont abouti aux mêmes constatations lors de leurs essais sur l’action inhibitrice de composés organiques de type bipyrazolique [6] et de dérivés de la pyridazine [7] sur la corrosion du fer armco en milieu acide dans l’intervalle de température 20-80 °C.
Pour déterminer l’effet de ce facteur sur le pouvoir inhibiteur du composé organique étudié (ATMP), nous avons effectué une étude à différentes températures (30°C, 40°C, 50°C et 60°C) à l’aide des mesures électrochimiques stationnaires en mode potentiostatique.
II. Etude de l’effet de la température par spectroscopie d’impédance