L

A SPECTROSCOPIE

IR

EST SENSIBLE AUX CHANGEMENTS MOLECULAIRES INDUITS PAR LES VARIATIONS DE COMPOSITION CHIMIQUE

. L

E SPECTRE D

UNE BACTERIE EST SPECIFIQUE

,

CAR LA PROPORTION DES DIFFERENTS CONSTITUANTS PROTEIQUES

,

LIPIDIQUES

,

GLUCIDIQUES ET MINERAUX VARIE SELON LA NATURE DES MICRO

-

ORGANISMES

. L

E SPECTRE INFRAROUGE EST UNE IMAGE DE LA COMPOSITION CHIMIQUE ET BIOCHIMIQUE TOTALE DE LA SOUCHE ETUDIEE

.

P

OURTANT

,

A PREMIERE VUE

,

LES SPECTRES DE DIFFERENTS MICRO

-

ORGANISMES

SEMBLENT ETRE TRES SIMILAIRES

. C

ES SIMILARITES SONT DUES AU FAIT QUE LES MICRO

-ORGANISMES CONTIENNENT BEAUCOUP DE CONSTITUANTS FONCTIONNELS ET STRUCTURELS SEMBLABLES

(N

AUMANN ET AL

., 1991 ; M

AQUELIN ET AL

., 2002). L

E SPECTRE INFRAROUGE APPORTE DES RENSEIGNEMENTS SUR LES VIBRATIONS MOLECULAIRES DES DIFFERENTS COMPOSANTS DES MICRO

-

ORGANISMES ETUDIES TELLES QUE LES VIBRATIONS DES

MOLECULES POLYMERIQUES

,

QUI DECRIVENT LES ACIDES NUCLEIQUES

,

DES PROTEINES

,

DES GLYCOPROTEINES ET DE LA PAROI CELLULAIRE

. C’

EST UNE VERITABLE EMPREINTE DU MICRO

-ORGANISME

.

T

ABLEAU

V:

FENETRES SPECTRALES

:

LES REGIONS ET LES INFORMATIONS RETROUVEES

(N

AUMANN ET AL

., 1991).

Fenêtre Région spectrale Information

F1 3000 à 2800 cm-1 Région des acides gras I, dominée par les vibrations de valence de –CH3, >CH2 et ≡CH des groupes fonctionnels présents dans

F2 1800 à 1500 cm-1 Région des amides, dominée par les bandes Amide I et II des protéines et des peptides

F3 1500 à 1200 cm-1 Région mixte, contenant de l’information sur des protéines, des acides gras et des composés contenant des phosphates.

F31 1500 à 1400 cm-1 Région des acides gras II et sous gamme de W3, dominée par les vibrations de balancement des même groupes fonctionnels

d l f êt W

F4 1200 à 900 cm-1 Région dominée par les absorptions, dites «empreintes», des bandes des hydrates de carbone présents dans la paroi

ll l i

F5 900 à 700 cm-1 L’empreinte infrarouge. Des formes spectrales

remarquablement spécifiques s’expriment.

P

OUR L

IDENTIFICATION DE MICRO

-

ORGANISMES

,

LE SPECTRE EST GENERALEMENT DIVISE EN PLUSIEURS FENETRES SPECTRALES

(L

E

G

AL ET AL

., 1991 ; C

URK ET AL

., 1994 ; A

LLOUCH

ET AL

., 1998). L

ES FENETRES

(F)

D

UN SPECTRE DE

3000

CM-1 A

700

CM-1 TROUVEES PAR

N

AUMANN ET AL

. (1991)

SONT ATTRIBUEES COMME PRESENTEES DANS LE TABLEAU

V.

H

ELM ET AL

. (1991

B

)

ONT MONTRE QUE LA ZONE SPECTRALE ENTRE

3000

ET

2800

CM-1 EST LA REGION LA PLUS INTERESSANTE AU NIVEAU DE LA DISCRIMINATION DES BACTERIES

G

RAM

+

ET

G

RAM

- (

EN RAISON DE LA PLUS FORTE PRESENCE DE LIPIDES DANS LA PAROI CHEZ LES BACTERIES

G

RAM

-). E

NTRE

1800

ET

1500

CM-1

,

LA REGION DES AMIDES

I

ET

II,

CORRESPOND EGALEMENT A LA ZONE D

ABSORPTIONS DES ACIDES CARBOXYLIQUES

,

ET DE L

ACIDE Β

-

HYDROXYBUTYRIQUE PRODUIT PAR LA FERMENTATION D

UN HYDRATE DE

CARBONE

. B

OREL ET

L

YNCH

(1993)

ONT

,

EUX

,

DISTINGUE LES BACTERIES

G

RAM

+

ET

G

RAM

-

EN EXPLOITANT LA REGION ENTRE

1500

ET

900

CM-1

. L

A PLUPART DES PUBLICATIONS MENTIONNENT QUE LA REGION COMPRISE ENTRE

1800

ET

750

CM-1 EST LA REGION SPECTRALE LA PLUS RICHE EN INFORMATION

.

L

ES SPECTRES DES PEPTIDES ET DES PROTEINES DANS LE MOYEN ET LE PROCHE

INFRAROUGE PRESENTENT DES BANDES D

ABSORPTION DUES AUX LIAISONS PEPTIDIQUES

,

QUI ONT ETE NOMMEES LES AMIDES

A, B, I, II

ET

III. P

OUR LA DISCRIMINATION DES MICRO

-ORGANISMES

,

LES BANDES DES AMIDES

I, II

ET

III

UNIQUEMENT SONT UTILISEES

. L

E TABLEAU SUIVANT PRESENTE LES DIFFERENTES VIBRATIONS DANS LES REGIONS DE CHACUNE DE CES BANDES AMIDES

.

T

ABLEAU

VI:

LES DIFFERENTES BANDES DANS LES REGIONS DES AMIDES

I, II

ET

III,

ET LES LIAISONS CONCERNEES

.

Bande position Liaison concernée Type de vibration

C-O Elongation C-N Elongation Amide I 1655 C-N Déformation N-H Balancement Amide II 1560 C-N Elongation

C-O Balancement C-C Elongation N-Cα Elongation N-H Balancement C-C Elongation C-N Elongation Amide III 1300 C-O Balancement

D’après Dufour et Robert : Protéines dans La spectroscopie IR et ses applications analytiques. Editions

Tec&Doc, 2000.

L

ES CHAINES LATERALES JOUENT EGALEMENT UN ROLE DANS L

ABSORPTION DES PROTEINES

.

D

ES BANDES LARGES ET SUPERPOSEES SONT OBSERVEES SUR TOUT LE SPECTRE

.

L

ES REGIONS DANS LESQUELLES SE TROUVENT LES PICS DE CERTAINS COMPOSES DES ACIDES NUCLEIQUES SONT PRESENTEES CI

-

DESSOUS

.

T

ABLEAU

VII:

PICS D

ABSORPTION EN INFRAROUGE DUS A L

’ADN,

D

APRES

L

E

G

AL ET AL

.

(1991).

Composé Position des pics Cytosine 797 cm-1

Adénine 784 cm-1

Guanine 600 à 690 cm-1 (selon le type d’ADN) Sucres 1185 à 962 cm-1

Carbonyle 1710 à 1690 phosphate 1220 à 1265 cm-1

T

ABLEAU

VIII :

SYNTHESE

(

NON EXHAUSTIVE

)

DES ETUDES PORTANT SUR LA CARACTERISATION DES MICROORGANISMES PAR LA SPECTROSCOPIE

IRTF.

Auteurs Objet Micro-organismes

Horbach et al., (1988) Discrimination de bactéries (souches et sérogroupes)

Legionella pneumophila, L. dumoffi, Escherichia coli O13 Naumann et al., (1988) Discrimination de bactéries

Gram + et Gram -

Staphylococcus, Corynebacterium, Enterobacter, Shigella,

Citrobacter Helm et al., (1991a) Discrimination d’isolats

cliniques Staphylococcus, Streptococcus, Pseudomonas, Aeromonas, Clostridium, Legionella Helm et al., (1991b) Caractérisation de certains produits de la cellule

(poly-β-hydroxybutyrique)

Legionella

Borel et Lynch, (1993) Discrimination de bactéries Gram + et Gram -

Alcaligenes faecalis, Bacillus, Corynebacterium, Enterobacter,

Escherichia coli, Micrococcus luteus

Helm et Naumann, (1995) Caractérisation de

composants cellulaires Bacillus

Lefier et al., (1997)

Discrimination de bactéries selon les conditions de croissance et au niveau espèce

et sérotype

Listeria

Lin et al., (1998) Discrimination de bactéries

Bacillus, S. aureus, Lactococcus lactis, Listeria monocytogenes,

Escherichia coli, Pseudomonas putida

Kümmerle et al., (1998) Discrimination de levures d’origine alimentaire

Candida, Saccharomyces, Kluyveromyces, Hanseniaspora……. Lefier et al., (2000) Suivi du levain au cours de

l’affinage d’un fromage Lactococcus

lactiques

Choo-Smith et al., (2001) Effet du temps d’incubation S. aureus, Escherichia coli, Candida albicans

Gué et al., (2001)

Processus de différentiation – identification de composants

cellulaires produits par les micro-organismes

Proteus mirabilis

Kirschner et al., (2001) Classification et

D

IEM ET AL

. (1999),

ONT MIS AU POINT LA PRESENTATION DES DIFFERENTES MOLECULES DANS LE SPECTRE

IR

D

UNE BACTERIE

. D

ES PHOSPHATES

,

ET DES GROUPES DE RIBOSE DE L

’ADN,

MANIFESTENT PLUSIEURS PICS A

1071,

A

1084

ET A

1095

CM-1

. D’

AUTRES PICS DE L

’ADN

SONT OBSERVES A

965

ET A

1245

CM-1

. U

N PIC DE L

’ARN

SE TROUVE A

1085

CM-1

.

S

ELON LE STADE DE VIE DE LA CELLULE

(

ACTIVE

,

INACTIVE

,

DIVISION

),

LES BANDES

SPECTRALES DE L

’ADN

SONT PLUS OU MOINS PERCEPTIBLES

.

D

E PLUS

,

CES PICS SONT DIFFICILES A OBSERVER EN RAISON DE LA FAIBLE PROPORTION DE CES COMPOSES A L

INTERIEUR DE LA CELLULE

.

Dans le document Production des entérotoxines dans les fromages en fonction de la diversité phénotypique et génétique des souches de Staphylococcus aureus (Page 44-49)