Microbiologie Sanitaire - Cours PDF

MICROBIOLOGIE SANITAIRE L’ enseignante de la matière: Mlle Kessira.N I. BACTÉRIOLOGIE DES EAUX D’ALIMENTATION ET DES EAUX D’ÉGOUTS: A- Eaux d’alimentation:  Caractéristiques bactériologiques de l’eau: Pour analyser la qualité microbiologique de l’eau on utilise des « micro- organ...

MICROBIOLOGIE SANITAIRE L’ enseignante de la matière: Mlle Kessira.N I. BACTÉRIOLOGIE DES EAUX D’ALIMENTATION ET DES EAUX D’ÉGOUTS: A- Eaux d’alimentation:  Caractéristiques bactériologiques de l’eau: Pour analyser la qualité microbiologique de l’eau on utilise des « micro- organismes indicateurs » de la contamination fécale, généralement non pathogènes, mais indiquant la présence de pathogènes issus des matières fécales. Deux indicateurs sont appropriés : Escherichia coli et entérocoques intestinaux bien corrélés aux maladies gastro-intestinales. Escherichia coli est une bactérie présente dans les matières fécales humaines et animales indicatrice entre autres des salmonelles et des streptocoques. La majorité des microorganismes pathogènes (virus, bactéries ou protozoaires pouvant causer des maladies) susceptibles de se trouver dans l’eau proviennent de déjections humaines ou animales. Comme il est techniquement impossible de faire l’analyse de tous les pathogènes, on utilise plutôt des indicateurs microbiologiques qui sont en soi sans danger : les bactéries E. coli ( les coliformes fécaux), les bactéries entérocoques et les bactéries coliformes totales.  Les coliformes fécaux ( E. coli )sont très abondantes dans la flore intestinale humaine et animale, et c’est aussi la seule espèce qui soit strictement d’origine fécale. Les bactéries E. coli sont considérées comme le meilleur indicateur de contamination fécale. Leur présence dans l’eau signifie que cette dernière est contaminée par une pollution d’origine fécale et qu’elle peut donc contenir des microorganismes pathogènes. La gastro-entérite est la maladie la plus fréquente associée à l’ingestion d’eau contaminée par des matières fécales. Bien que cette maladie soit souvent bénigne, elle peut parfois avoir des conséquences très graves sur la santé. D’autres maladies plus rares comme les hépatites ou les méningites peuvent aussi être provoquées par l’ingestion d’eau contaminée.  Les streptocoques fécaux ou entérocoques sont essentiellement des bactéries intestinales, mais, comme il a été indiqué précédemment, ils sont moins nombreux dans les matières fécales que les colibacilles. Dans l’eau, les entérocoques ne se multiplient pas disparaissent plus ou moins rapidement comme E. coli, en tous cas plus vite que les autres coliformes ; par conséquent, la caractérisation de l’entérocoque dans un échantillon d’eau est un signe certain d’une pollution fécale récente. Quand l’entérocoque est rencontré, il est très rare que E. coli ne soit pas présent en même temps ; généralement, le rapport des entérocoques présents aux coliformes présents est compris entre 1 à 2 et 1 à 10. On admet qu’une eau potable ne soit contenir aucun entérocoque dans 100 millilitres. La caractérisation de l’entérocoque constitue une excellente confirmation d’une souillure fécale.  Les coliformes totaux constituent un groupe hétérogène de bactéries d’origines fécale et environnementale. En effet, la plupart des espèces de coliformes totaux peuvent se trouver naturellement dans le sol et la végétation. Leur présence dans l’eau n’indique pas une contamination fécale ni un risque sanitaire, mais plutôt une dégradation de la qualité bactérienne de l’eau. Cette dégradation peut être attribuée, entre autres, à une infiltration d’eau de surface dans le puits, ou au développement progressif d’une couche de bactéries sur les parois appelée « biofilm ». L’analyse des coliformes totaux permet notamment d’obtenir de l’information sur la vulnérabilité possible d’un puits à la pollution de surface. L’eau potable ne doit contenir aucune trace de bactéries E. coli ou entérocoques. Si c’est le cas, il est essentiel de maintenir cette eau en ébullition durant au moins une minute avant de la consommer, ou de se procurer de l’eau potable provenant d’un réseau de distribution ou de l’eau embouteillée. Il faut également utiliser de l’eau bouillie ou de l’eau provenant de sources alternatives pour préparer des glaçons, des breuvages et des aliments pour bébés, laver les aliments qui seront mangés crus et se brosser les dents. On peut continuer d’utiliser l’eau du puits pour la douche et le bain (en prenant soin d’éviter de l’avaler), toutefois, les enfants et bébés devraient être lavés à l’éponge. Ces recommandations doivent être suivies jusqu’à ce que des analyses subséquentes révèlent la conformité de l’eau aux normes.  Examens bactériologiques des eaux:  l’analyse bactériologique n’est pas seulement qualitative mais aussi quantitative. 1) Méthodes générales de dénombrement après concentration 2) Méthodes générales de dénombrement direct par numération des colonies après ensemencement sur (ou dans) une gélose nutritive  Dans ce type de méthodes, les bactéries maintenues dispersées dans un milieu solide (ou à sa surface), donnent naissance, dans des conditions favorables, à des colonies isolées les unes des autres qui, de ce fait, peuvent être directement comptées.  Connaissant le volume d’échantillon ensemencé, il est possible d’exprimer le résultat final du dénombrement en fonction d’un volume d’eau pris comme unité : x colonies pour 1 mL, ou y colonies pour 100 mL.  On admet comme hypothèse de travail que chaque colonie correspond à une bactérie, ce qui d’ailleurs en pratique est loin d’être toujours exact ; plusieurs bactéries s’adsorbent, par exemple, sur une même particule et ne donnent naissance qu’à une seule colonie. Parfois, la sélectivité du milieu est telle que le premier dénombrement répond immédiatement au but de l’analyse Il est alors nécessaire, en principe, de repiquer sur des milieux confirmatifs toutes les colonies suspectes  3) Méthode générale de dénombrement en milieu liquide par détermination du nombre le plus probable (NPP) Cette méthode est une estimation statistique du nombre de microorganismes supposés distribués dans l’eau de manière parfaitement aléatoire. Dans ce type de méthode, les bactéries se multiplient librement dans le milieu liquide. En cas de présence, l’ensemble du milieu liquide inoculé vire à la « positivité » (trouble ou virage de l’indicateur). Un jugement quantitatif est possible en jouant sur les volumes de la prise d’essai. La précision s’accroît avec le nombre de replicats par dilution si bien que les microplaques de 12 × 8 puits sont très bien adaptées à la méthode. Celle-ci permet, en fonction du nombre de tubes ou puits « positifs » dans chaque série, d’indiquer la valeur statistiquement la plus probable : « nombre le plus probable » (NPP)  Exemple : Il y a au moins 1 micro-organisme dans 1 mL de la dilution 10 -3 et moins d'un micro-organisme dans 1mL de la dilution 10-4 et donc on peut en déduire qu'il y a au moins 103 micro-organismes mais moins de 104 micro-organismes dans 1mL de produit pur  Exemple avec des essais multiples (3 tubes par dilution) Interprétation statistique: méthode du NPP (table de Mac Grady) Se reporter au table de Mac Grady pour 3 tubes de dilution afin de trouver le NPP correspondant au nombre 321: le NPP est 15. Cela signifie qu’il y a statistiquement quinze bactéries dans l’inoculum de la dilution 10-2 mL. D’après les limites de confiance données par certaines tables, cette valeur numérique de 15 est en fait considérée comme comprise entre 3 et 38 avec une probabilité de 95 %, entre 2 et 52 avec une probabilité de 99 %. En déduire la concentration en micro-organismes par mL de produit pur N. - NPP= nombre le plus probable obtenu par lecture de la table de Mac Grady -V inoculum= 1 mL -Fd= facteur de la dilution correspondant au chiffre des centaines du nombre caractéristique 10-2 N= NPP /V inoculum * Fd 15/0,01 =15 102 micro-organismes par mL  Table NPP ( D’après la norme ISO 7218:1996(f)) COLIMÉTRIE La colimétrie correspond aux méthodes de dénombrement des coliformes. Les techniques de colimétrie ont pour objectif le dénombrement et, éventuellement, l’identification des coliformes totaux, des coliformes thermotolérants (ou coliformes fécaux) ou d’Escherichia coli en particulier. L’intérêt de ces manipulations est de déterminer pour le produit testé une contamination fécale et d’en apprécier l’ampleur, car les coliformes sont des bactéries vivant principalement dans les intestins. De plus, les coliformes thermotolérants et Escherichia coli survivant difficilement hors de l’intestin traduiront donc une contamination fécale récente. Définitions - Coliformes totaux : Un coliforme est une entérobactérie fermentant le lactose à 30 ou 37 °C avec production de gaz. - -Un coliforme thermotolérant est une entérobactérie fermentant le lactose à 44 °C avec production de gaz. - - Escherichia coli est une entérobactérie fermentant le lactose à 44 °C avec production de gaz et produisant de l’indole à 44 °C  Dénombrement des coliformes * En milieu liquide - Milieu utilisé : BLBVB + cloche (Bouillon Lactosé Bilié au Vert Brillant) Ce milieu contient deux agents sélectifs : la bile (ou désoxycholate) et le vert brillant. Il contient des peptones et du lactose (caractère biochimique). Il n’y a pas d’indicateur de pH. La production de gaz se fait à partir de l’utilisation du lactose. - Ensemencement 1 mL de chaque dilution est introduit dans un tube de BLBVB + cloche. Homogénéiser l’inoculum afin qu’il se répartisse dans tout le tube, cloche comprise - Incubation : 24 heures à 30°C. - Lecture a. Si un tube par dilution La présence d’un trouble (culture) et la production de gaz dans la cloche (au moins 1/10 du volume de la cloche) permet de conclure à la présence d’au moins un coliforme dans le mL d’inoculum de la dilution testée b. Si 2 ou 3 tubes par dilution On utilise la table de Mac Grady afin de déterminer statistiquement la quantité de coliformes présents dans un mL de produit pur. (voir cours sur « les techniques de dénombrement »).  * En milieu solide - Milieux utilisés : gélose au désoxycholate ou gélose VRBL Ces deux milieux contiennent du désoxycholate qui inhibe les bactéries Gram + (mais pas les coliformes), du lactose utilisé comme source de carbone et d’énergie et du rouge neutre (indicateur de pH permettant la lecture du caractère « lactose » : colonies rouges lactose +). Le milieu VRBL est plus sélectif du fait de la présence de cristal violet en plus du désoxycholate. -Ensemencement: Le dénombrement est réalisé dans la masse des milieux pré-cités en double couche. -Incubation: 24 heures à 30°C. -Lecture  Toutes les colonies rouges (lactose +) d’un diamètre minimum de 0,5 mm en 24 heures sont considérés comme étant des coliformes.  Les milieux contiennent un agent de différenciation : les normes préconisent alors de prendre en compte les boîtes contenant entre 15 et 150 colonies Dénombrement des coliformes thermotolérants Il se réalise sans dénombrement préalable des coliformes par la même technique en milieu solide (DCL ou VRBL) mais avec une température d’incubation de 44°C. Dénombrement d’Escherichia coli : test de Mackensie Le test de Mackensie permet un dénombrement d’Escherichia coli après avoir dénombré les coliformes totaux en milieu liquide (BLBVB à 30 ou 37°C). Il utilise la propriété d’Escherichia coli de produire de l’indole à 44°C et de fermenter le lactose à 44°C. - Milieux utilisés Un tube de BLBVB Un tube d’eau peptonée -Ensemencement Pour chaque tube positif où l’on soupçonne la présence de coliformes en BLVB, on prélève une anse de culture que l’on reporte dans un BLBVB et dans une eau peptonée. -Incubation: 24 à 48 h à 44°C -Lecture Le résultat se rapportera au tube initial. Le tube BLBVB est positif s’il présente un trouble et que la cloche présente du gaz (au moins un 1/10 du volume de la cloche). La lecture du caractère « indole » s’effectue après ajout du réactif de Kovacs : la présence d’un anneau rouge permet de conclure à « indole + ». Isolement et identification des coliformes Isolement des coliformes -Milieu utilisé : EMB (éosine – bleu de méthylène) Ce milieu (de Lévine) ne contient pas d’agents sélectifs très puissants (éosine et bleu de méthylène ne font qu’inhiber partiellement la culture des Gram +) ni d’indicateur de pH. On peut donc observer la culture de coques Gram + qui est en général faible. - Ensemencement Isoler classiquement à partir d’un tube de BLBVB positif ou à partir d’un bouillon contenant des coliformes présumés. - Incubation 24 à 48 h à 37°C. -Lecture Identification Les principaux genres appartenant aux coliformes sont : Escherichia Citrobacter Klebsiella Enterobacter -Test IMViC (Indole – rouge de Méthyle – Voges Proskauer – (inositol) – Citrate) Ce test classique de microbiologie alimentaire ne permet pas une identification très précise mais il est relativement peu coûteux (ensemencement d’une eau peptonée, d’un Clark et Lubs et d’un Citrate de Simmons). Le tableau suivant permet de donner une conclusion approximative : -Galeries biochimiques Galerie classique en macrométhode ou galerie Api 20E (Appareils et Procédés d'Identification) B- Eaux d’égouts:  Caractéristiques bactériologiques des eaux d’égouts: Les eaux usées (ou eaux résiduaires, eaux résiduelles, eaux d'égout, aussi appelées « effluents liquides ») sont des « eaux polluées » par un usage humain, constituées de toutes les eaux de nature à contaminer les milieux dans lesquels elles sont déversées, par des polluants physiques, chimiques ou biologiques Si les eaux usées contiennent des excréments humains, comme c'est le cas pour les « eaux noires », elles peuvent contenir des agents pathogènes préoccupants de l'un des quatre types9 : -Virus (par exemple hépatite A, rotavirus, entérovirus) ; -Bactéries (par exemple Salmonella, Shigella, Campylobacter, Vibrio cholerae) ; -Protozoaires (par exemple Entamoeba histolytica, Giardia lamblia, Cryptosporidium parvum) ; -Parasites tels que les helminthes et leurs œufs (par ex. Ascaris (ascaris), Ancylostoma (ankylostome) et Trichuris (trichocéphale). Pour analyser la qualité microbiologique de l’eau on essaye de rechercher les germes indicateurs de pollution des eaux qui sont : -Les germes totaux. - Les coliformes. - Les anaérobies sulfito-réducteurs (ASR). - Les staphylocoques.  Le dénombrement des microorganismes présents dans l’eau est effectué par le calcul statistique du nombre le plus probable d’unité infectieuse (NPP), après répartition de l’inoculum dans un certain nombre de tube de milieu de culture liquide, et en tenant compte du nombre respectif de cultures (positives) ou (négatives) obtenues. A- Recherche et dénombrement des germes totaux :  Principe: La recherche et le dénombrement des germes révivifiables se réalisent à deux températures différentes afin de cibler à la fois les micro-organismes à tendance psychrophiles soit à 22°C, et ceux mésophiles soit 37°C.  Mode opératoire: A partir de l’eau à analyser, on prend aseptiquement, 2 fois, 1ml pour les déposer dans deux boites de pétries vides numérotés. On complète chaqu’ une des boites avec environ 20ml de gélose TGEA fondue, puis refroidie à 1°C. Faire des mouvements séculaires de va et vient, en forme de 8, pour permettre à l’incubation de ce mélanger à la gélose. Laisser solidifier sur paillasse, puis rajouter une deuxième couche d’environs 5ml de la même gélose blanche. Cette double couche à un rôle protecteur contre les contaminations déverse.  La lecture : Les germes totaux se présentent dans les deux cas sous formes de colonies lenticulaires poussant en masse.  Le dénombrement: ll s’agit de dénombrer toutes les colonies, en tenant compte des remarques suivantes : - Ne dénombrer que les boites contenant entre 15et 300 colonies ; - Le résultat sera exprimé par millilitre d’eau à analyser à 20°C et à 37°C. - B- Recherche et dénombrement des coliformes:( méthode de colimétrie) - C- Dénombrement des anaérobies sulfito-réducteurs:  Principe: Les anaérobies sulfiti-réducteurs (ASR) se développant de 24 heures à 48 heures sur une Gélose viande-foie(VF) ils réduisant le sulfite de sodium (Na2SO3) qui se trouve dans le milieu, en sulfure de fer (FeS) en présence de fer (Fe+2), en donnant des colonies de couleur noire. Les spores des ASR constituent généralement des indices de contamination ancienne  Mode opératoire : A partir de l’eau à analyser : - Prendre environ 25ml dans un tube stérile, qui sera par la suite soumis à un chauffage de l’ordre de 80°C pendant 8à10 minutes. - Après chauffage, refroidir immédiatement le tube. - Répartir ensuite le contenu de ce tube, dans 4 tubes différents et stériles, à raison de 5ml par tube. - Ajouter environ 18 ml de gélose viande-foie, fondue puis refroidie, additionnée une ampoul d’Alum de fer et d’un ampoule de Sulfite de sodium. - Mélanger doucement le milieu. - Laisser solidifier sur paillasse pendant 30 minutes, puis incuber à 37°C, pendant 24 à 48 heures.  La lecture: Dénombrer toute colonie noire de 0,5 nm de diamètre, poussant en masse. D- Recherche de staphylocoque (Staphylococcus aureus) :  Principe: L’espace Staphylococcus aureus se présente sous forme de coquille, en grappe, Gram+, possédant l’enzyme catalase et la coagulasse. La recherche de cette espèces effectue en utilisant l’enrichissement sur milieu de Chapman.  Mode opératoire: A partir de l’eau à analyser, porter aseptiquement 1ml à l’aide d’un pipette pasteur Stérile. Déposer ce volume au centre d’un boite de pétrie contient à environ de 20 ml du Milieu Chapman préparées à cet usage. Ensuite réaliser l’ensemencement ZIG ZAG ou un mouvement ;pendulaire. L’incubation se fait à 37°C pendant 24 à 48 heures  La lecture: La lecture s’effectue après 48 heures d’incubation. Repérer les colonies suspectes à Savoir les colonies de taille moyenne, lisses, brillantes, pigmentées en jaune.  Réactions du sol à l’irrigation par les eaux d’égouts: Dans le sol, l'irrigation a entraîné, tout d'abord, l'enrichissement du sol en ammonium et en nitrate, ce qui explique que les eaux usées issues du traitement biologique sont riches en éléments minéraux nécessaires à la croissance et le développement de l’agriculture. Le sol doit rester à un bon niveau de fertilité chimique et physique, afin de permettre une utilisation durable à long terme et une agriculture rentable. Les problèmes prévus au niveau du sol sont : la salinisation (l'accumulation des sels hydrosolubles (potassium, magnésium, calcium, chlore, sulfate, carbonate, bicarbonate) dans les sols à des niveaux toxiques ) l'alcalinité et la réduction de la perméabilité du sol, l'accumulation d'éléments potentiellement toxiques, l'accumulation de nutriments II. Les algues et leurs effets :  Caractéristiques des algues: Les algues sont des végétaux chlorophylliens aquatiques ne possédant ni racines, ni feuilles, ni fleurs, ni vaisseaux, ni graines. Elles se développent par photosynthèse à partir d’éléments simples comme le dioxyde de carbone (CO2), l’eau, l’énergie lumineuse et les sels minéraux. - MACRO OU MICRO  Les différences entre macroalgues et microalgues portent essentiellement sur leur taille et leur structure moléculaire. Les macroalgues, désignent les grandes algues et algues géantes. Elles se développent surtout dans les eaux peu profondes. Elles se fixent au fond de l’eau, grâce à leurs crampons. Les algues provenant des mers chaudes mesurent rarement plus de 30 cm, alors que celles des mers plus froides mesurent entre 1 et 10 mètres voire plus. Les plus grandes étant les macrocystis (algues brunes) qui peuvent atteindre une quarantaine de mètres. Les microalgues, ou algues microscopiques, composent le phytoplancton et sont à la base de la chaîne alimentaire marine. Elles flottent en pleine eau et leur taille varie, selon les espèces de quelques micromètres (µm) à quelques centaines de µm. Elles sont utilisées en aquaculture où elles sont à la base de l'alimentation de nombreux animaux d'élevage, comme les bivalves filtreurs. Elles leur apportent les vitamines et les acides gras polyinsaturés nécessaires à leur développement, qu'ils ne savent pas synthétiser eux mêmes. - Les principales algues propres a la consommation: Parmi les milliers d’espèces de macroalgues marines connues, seules quelques-unes sont utilisées dans l’alimentation humaine, et ce bien qu'aucune ne soit toxique :  Les algues brunes (phéophycées).  Les algues rouges (rhodophycées).  Les algues vertes (chlorophycées). Ces couleurs sont dues à la présence de pigments spécifiques qui captent les différentes couleurs de lumière nécessaires à leur croissance. Selon la profondeur de l’eau, toutes les couleurs de lumière ne sont pas présentes. Par exemple, la lumière « rouge » n’est présente qu’à de faible profondeur ; les algues vertes, ayant besoin de cette lumière pour leur développement, se trouvent donc plutôt en surface. À l'opposé, les algues rouges qui absorbent les longueurs d'onde bleues, peuvent vivre jusqu'à 100 mètres de profondeur. Chaque espèce d’algue a des caractéristiques nutritionnelles et organoleptiques particulières. * Les algues brunes Les algues brunes font partie des stramenopiles (aussi appelé : Hétérokontes) et sont des organismes multicellulaires (eucaryotes). Ce sont les algues qui ont l'anatomie multicellulaire la plus complexe (début de différentiation du thalle en tissus et en « organes »). Wakamé ou fougère de mer (Undaria pinnatifida) *Les algues vertes Parmi ces blooms macroalgaux, les blooms d'algues vertes sont les plus caractéristiques, et plus particulièrement ceux constitués d'espèces du genre Ulva. En fonction des espèces, ce genre présente deux morphologies typiques : une forme en lame et une forme tubulaire plus ou moins ramifiée, aplatie ou filamenteuse. Laitue de mer (Ulva spp.) Ao-nori ou cheveux de mer. (Enteromorpha spp.) * Les algues rouges La caractéristique la plus importante des algues rouges est qu'aucune de leurs cellules, y compris les spermatozoïdes, ne porte de flagelle. Le carbonate de calcium est stocké dans les parois cellulaires de certaines espèces. Dulse ou goémon à vache (Palmaria palmata)  Les effets des algues: On estime à plus de 100 000 le nombre d’espèces de microalgues. Certaines d’entre elles produisent des toxines, dangereuses pour les humains ou pour d’autres organismes vivants. Au printemps ou en été, les microalgues peuvent se multiplier et devenir brusquement très abondantes. On appelle ce phénomène une efflorescence algale (ou bloom, en anglais). Lorsqu’il s’agit d’une espèce toxique, les poissons et coquillages qui la consomment peuvent accumuler les toxines de cette espèce. Il y a alors un risque d’intoxication, plus ou moins grave, pour le consommateur : diarrhées, paralysie, amnésie…  De ce fait toutes les algues sont potentiellement toxiques mais heureusement pas pour l’homme. Elles produisent naturellement des molécules capables de perturber le fonctionnement d’autres organismes. Les toxines peuvent rester à l’intérieur des cellules, on parle alors d’endotoxines ou être libérées dans l’eau, ce sont les exotoxines. Ces dernières sont directement actives sur les animaux et les végétaux. Quant aux endotoxines, il faut que les algues soient ingérées pour exprimer leur toxicité. Mais elles peuvent parvenir jusqu’à l’homme et constituer un risque pour la santé en s’accumulant dans les produits marins consommés. Toutefois, ces endotoxines peuvent être libérées dans l’eau, lorsque les algues se brisent, pouvant entrainer la mort de poissons. Ce phénomène se rencontre notamment avec un dinoflagellé Karenia brevis. Lorsque les cellules de cette algue se rompent, elles libèrent des neurotoxines qui atteignent les branchies des poissons et les tuent. Les macroalgues semblent peu toxiques pour l’homme. Certaines algues sont impropres à la consommation par leur teneur en iode (ex : Laminaria digitata). Mais même les algues vertes peuvent être utilisées en cuisine à condition qu’elles soient cueillies fraiches encore fixées et dans des lieux exempts de pollution. L’algue brune Desmarestia n’est pas toxique mais elle est riche en acide sulfurique d’où la mauvaise réputation qui lui est attribuée. L’algue Caulerpa taxifolia est une nuisance pour la faune et la flore marine mais elle n’est pas dangereuse pour l’homme. Elle possède une toxine, la caulerpényne qui limite le risque de broutage et accélère la cicatrisation des blessures. Cette algue n’est constituée que d’une seule cellule géante avec plusieurs noyaux, ce qui en cas de déchirure aboutit à un déversement de leur contenu. Elle est surnommée « l’algue tueuse ». Les algues sargasses sont aussi des algues envahissantes qui s'enroulent de façon inextricable autour des hélices de bateaux. Elles libèrent dans leur environnement une substance toxique pour les herbivores juste avant de former leurs organes reproducteurs. Ainsi, leur descendance est assurée. Si les macroalgues ne sont pas toxiques, les microalgues, elles le sont. Les algues font partie du phytoplancton et elles s’accumulent dans la chaine alimentaire en touchant aussi bien l’homme, que les mammifères marins, que les oiseaux de mer ou encore certains poissons. « Sur les 5000 espèces de phytoplancton marin, une centaine s’avère dangereuse ». Les principales sources de contamination pour l’homme sont les coquillages filtrants car ils sont peu affectés par les toxines et ils ne meurent pas avant d’être consommés (contrairement aux poissons). D’où la difficulté de savoir s’ils sont consommables ou pas. Les toxines se retrouvent dans les tissus des bivalves, notamment dans leur tractus digestif ou elles sont concentrées dans les organes tels que l’hépatopancréas. Cet organe permet d’isoler les substances suspectes. Dans certains cas, un seul coquillage peut s’avérer mortel. Les algues toxiques pour l’homme sont essentiellement des dinoflagellés mais également certaines espèces de diatomées et de cyanobactéries.  La majorité des algues toxiques sont dangereuses lors de la prolifération. Elles se développent rapidement par reproduction asexuée mais chez certaines espèces en situation de stress ou lorsque l’environnement ne leur est pas favorable, elles utilisent la reproduction sexuée. Les dinoflagellés peuvent également former des kystes qui sont entrainés par les courants et qui germent lorsque les conditions redeviennent adéquates. Les bienfaits des algues: Les algues sont une source riche en nutriments et apportent différents bienfaits. Contenu en glucides : Les quelques glucides présents dans les algues qui peuvent être assimilés sont sous forme de glucose, mannose et galactose. Contenu en protéines : Les protéines qui composent les algues sont riches en glycine, arginine, alanine et acide glutamique, mais souvent faibles en lysine et cystine. Contenu en lipides : Les algues ont une très faible teneur en lipides, allant de 1 à 5 % de matière sèche. Les lipides neutres et les glycolipides sont les classes principales présentes dans les algues. En plus, les phospholipides contenus dans les algues permettent d’aider l’absorption des omégas, ce qui permet d’augmenter leur efficacité dans le régime alimentaire. Contenu en vitamines : Les algues contiennent plusieurs vitamines à des taux variables : des vitamines solubles dans l’eau comme les vitamines B et C, ainsi que des vitamines solubles dans les lipides telles que les vitamines A et E. Contenu en minéraux : les algues sont très riches en minéraux, qui peuvent représenter jusqu’à 36 % de leur masse sèche. Les minéraux qu’on peut trouver dans les algues sont des macro-nutriments tels que le sodium, le calcium, le magnésium, le potassium, le chlore, le soufre, le phosphore. Les minéraux micro- nutriments sont l’iode, le fer, le zinc, le cuivre, le sélénium, le molybdène, le fluorure, le manganèse, le bore, le nickel et le cobalt. Effets des algues sur la santé digestive Comme on l’a mentionné, les algues sont riches en fibres alimentaires. Ces dernières se retrouvent dans de nombreux aliments comme les légumes, les fruits, les graines, les noix et les racines et sont indispensables à une bonne santé digestive. Bien qu’elles ne soient pas directement digérables par le système digestif, les fibres alimentaires supportent indirectement la digestion car elles sont impliquées dans des fonctions digestives importantes lors de leur passage dans le système gastro-intestinal. -Réduction des risques du cancer colorectal -Suppression de l’inflammation gastro-intestinale -Facilitation de l’action des probiotiques: Bien que les algues ne soient pas digérées par le système digestif supérieur des humains, celles-ci sont tout de même partiellement dégradées par la flore microbienne du colon. La micro-flore du colon est un complexe mélange de micro-organismes soit potentiellement dangereux, soit bénéfiques. Les probiotiques représentent les bactéries potentiellement bénéfiques et les prébiotiques, leurs substrats fermentables, incluant les fibres alimentaires. Ainsi les algues fournissent des fibres alimentaires solubles et aident ainsi les probiotiques dans leurs actions bénéfiques pour le système digestif. -Réduction de l’obésité en réduisant la valeur calorique du régime alimentaire. -Réduction de l’absorption des lipides et des maladies cardiovasculaires. III- Microbiologie des eaux de piscines et des stations thermales: Microbes pathogènes: Les principales maladies contractées dans les piscines et les stations thermales sont provoquées par une dizaine d’organismes pathogènes dont Cryptosporidium, Pseudomonas, Shigella, Legionella, Norovirus et Escherichia coli. Plusieurs microorganismes sont responsables de maladies gastro-intestinales dans les piscines L’omniprésence de Cryptosporidium dans les piscines s’explique par la forte résistance au chlore que lui confère sa coque protectrice. Ce parasite peut ainsi survivre pendant 7 jours dans une eau de piscine traitée au chlore (1 ppm de chlore minimum, conformément aux directives sanitaires nationales aux États-Unis et en France). Il peut également provoquer des diarrhées et tous les symptômes qui y sont généralement associés (maux de tête, déshydratation…). Le Norovirus et la bactérie Shigella induisent des gastro-entérites aigües. Certaines souches virulentes de E. coli sont également responsables de la survenue de gastro- entérites, mais aussi d’infections urinaires, méningites, ou sepsis. Pseudomonas aeruginosa et Legionella pneumophila se retrouvent fréquemment dans l’eau chaude  Parmi les autres infections, Pseudomonas aeruginosa est généralement peu dangereuse sauf chez les patients immunodéprimés. Dans ce cas, elle peut provoquer diverses infections urinaires, cutanées, pulmonaires, ophtalmologiques… La légionelle, en particulier Legionella pneumophila est responsable de troubles comme la fièvre de Pontiac. Mais elle peut aussi entraîner une pneumopathie mortelle. Elle touche en particulier les patients immunodéprimés, les personnes âgées et les jeunes enfants. Ainsi, selon une étude américaine basée sur 493 piscines, entre 2000 et 2014, 6 des 8 décès recensés sur les 27 219 cas d’infections survenues dans les piscines ont été imputables la légionelle. Les infections associées à l’eau de piscine - Infections cutanées (mycoses, dermatoses virales ou bactériennes, verrues plantaires) - Infections de la sphère ORL (otites, angines, rhinites, conjonctivites), - Troubles intestinaux (gastro-entérites) - Infections pulmonaires (moindre mesure) - Rares cas de méningites et d’hépatites virales ont également été recensés. La piscine hors-sol La piscine hors-sol n'est pas enterrée dans le sol. Il n'y a pas besoin d'avoir d'autorisation pour ce type de piscine, car elle mesure en général moins de 10m2. Elle peut se présenter sous plusieurs formes :  Piscine gonflable : entièrement démontable, la piscine gonflable est la plus pratique. Quand les beaux jours sont là, il suffit de la gonfler et de la remplir d'eau ! Puis quand l'été est terminé, vous pouvez la dégonfler.  Piscine autoportante : elle ressemble à la piscine gonflable, mais n'a pas la même technique. Il y a un boudin placé au- dessus qui doit être gonflé. La piscine s'équilibre et devient stable en remplissant d'eau la toile en PVC.  Piscine rigide : faite à partir de panneaux modulaires en bois, en résine ou en acier. C'est la piscine hors-sol la plus solide. La piscine semi-enterrée La piscine semi-enterrée a une partie enfouie dans le sol et l'autre partie est hors sol. Tout comme les piscines creusées, la semi-enterrée nécessite dans la plupart des cas d'une autorisation préalable ou d'un permis de construire. Elle peut être construire avec plusieurs procédés différents : en bois, en métal, en béton, en coque et en kit !  Les principes fondamentaux de l'hygiène des piscines : Qualité de l'eau: La qualité de l'eau est essentielle pour prévenir les maladies et assurer le confort des baigneurs. Cela repose sur plusieurs paramètres : a) Filtration: Le système de filtration est chargé d'éliminer les particules visibles (poussières, cheveux, peaux mortes). Types de filtres : À sable, à diatomées ou à cartouche. Le débit de filtration doit permettre une circulation complète de l’eau toutes les 4 à 6 heures. b) Traitement chimique Utilisation de désinfectants pour éliminer les bactéries, virus et champignons. - Chlore : Le chlore libre doit être maintenu entre 1 et 3 mg/l pour une désinfection efficace. - Brome : Alternative au chlore, efficace même à des pH élevés. - Oxygène actif : Utilisé pour un traitement écologique sans odeur. c) Contrôle du pH Le pH optimal est compris entre 7,2 et 7,6. Un pH trop bas provoque la corrosion des équipements, un pH trop élevé diminue l’efficacité des désinfectants. d) Renouvellement de l'eau Une vidange partielle régulière est nécessaire pour éliminer les impuretés non filtrables (urine, sueur). Désinfection et prévention des microorganismes Les bactéries comme E. coli ou les champignons doivent être éliminés grâce à une désinfection continue. - Chloration choc : Utilisée périodiquement pour une désinfection en profondeur. Hygiène des baigneurs - Obligation de douche savonneuse avant l’accès à la piscine pour réduire la pollution organique. - Utilisation de pédiluves désinfectants pour prévenir la contamination des pieds. - Port de bonnets de bain pour éviter l’introduction de cheveux dans l’eau.  Maintenance des installations a) Nettoyage régulier Parois et fond de la piscine doivent être nettoyés pour éviter le développement d’algues. Utilisation de robots nettoyeurs ou d’épuisettes manuelles. b) Entretien des systèmes Vérification des pompes, filtres, et autres équipements pour garantir un fonctionnement optimal. Ventilation et température - Pour les piscines couvertes, il est crucial d’avoir une bonne aération pour éviter l’humidité excessive qui peut causer des moisissures. -La température idéale de l’eau dépend du type d’utilisation : Piscines de loisirs : 27-28 °C. Piscines de sport : 24-26 °C.  Sécurité des produits chimiques Les produits comme le chlore doivent être stockés dans un endroit bien ventilé, hors de portée des enfants. Les dosages doivent être strictement respectés pour éviter des irritations ou accidents chimiques. Contrôle régulier de l’eau Des tests fréquents sont indispensables pour vérifier les niveaux de chlore, le pH et l’alcalinité. Les tests doivent être effectués avec des kits spécifiques ou des analyseurs automatiques. Règlementation et normes Respecter les normes locales et internationales (comme la norme NF EN 13451 pour les équipements) pour garantir la sécurité. Les gestionnaires doivent suivre un carnet d’entretien consignant toutes les opérations de maintenance et les relevés d’analyse d’eau. En appliquant ces mesures détaillées, on assure un environnement sain et sûr pour les utilisateurs. Analyse bactériologique des eaux des piscines: Lors du contrôle de la qualité des eaux de piscine, ce sont les bactéries « dits germes tests » qui sont recherchées ,Leur présence indique la non efficacité du traitement de désinfection et donc la possibilité d’une contamination par des germes pathogènes. Le contrôle sanitaire : indispensable pour garantir la maîtrise des risques microbiologiques Certains microorganismes peuvent s’adapter aux conditions environnementales et acquérir des résistances vis-à-vis des désinfectants couramment utilisés Microorganismes revivifiables à 36°C  Représentent la flore bactérienne totale de l’échantillon (germes totaux)  Bactéries d’origine humaine ou environnementale  Pas d'effets directs sur la santé  Une faible valeur des germes totaux est le témoin de l'efficacité du traitement  Leur présence en grand nombre est le signe d'une dégradation de la qualité de l'eau Pseudomonas aeruginosa  Plus communément appelé le bacille pyocyanique, bactérie naturellement présente dans l’environnement  Bactérie ubiquitaire très fréquente dans les sols, les végétaux et l’eau Elle résiste peu à la dessiccation  Grande adaptabilité : capable de croître dans l’eau à de très faibles concentrations nutritives  Capable de coloniser très rapidement les surfaces humides (parois et fond des bassins), de se disséminer dans toute l’installation (filtres, pompes, canalisations) et de coloniser les biofilms  Agent pathogène opportuniste pour l’homme (otites externes, conjonctivites, kératites et les folliculites ou dermites des piscines, infections urinaires) Entérocoques intestinaux  Anciennement appelés streptocoques fécaux  Bactéries d’origine humaine, hôtes normaux de l'intestin  Germes témoin de contamination fécale  Ne sont pas considérés comme pathogènes mais peuvent provoquer des infections localisées  Leur présence laisse suspecter celle simultanée de virus ou de germes pathogènes  Indicateur permettant de juger de l'efficacité d'un traitement de désinfection  Forte résistance aux agents désinfectants Staphylocoques pathogènes  Germes d’origine humaine : naturellement présents dans le nez, la peau et la flore intestinale humaine  Peut provoquer furoncle, rhinite, pharyngite, conjonctivite …. Legionella pneumophila  Bactéries de l'environnement très communes, retrouvées à l'état naturel dans tous les milieux hydriques  Bactéries à croissance lente qui nécessitent au minimum 8 jours de mise en culture  La prolifération des légionelles dans l’eau est favorisée par des zones de stagnation avec une température de l’eau favorable comprise entre 25°C et 45°C.  La contamination se fait par voie aérienne par l’inhalation d’eau contaminée diffusée sous forme d’aérosols ou de micro- gouttelettes  Dans les bains à remous, les bulles d’air émises dans l’eau éclatent à la surface de l’eau à proximité des individus et propagent dans l’atmosphère des gouttelettes d’eau de dimension de l’ordre du micromètre (1 à 8 μm).  Les microgouttelettes d’eau sont inhalées par les baigneurs présents dans le bassin ou par les personnes séjournant à proximité, permettant aux légionelles présentes dans l’eau, d’atteindre les alvéoles pulmonaires  Parmi les Legionella, l’espèce Legionella pneumophila est la plus pathogène : elle est responsable de 90% des cas de légionellose. Escherichia coli  Appartient à la famille des entérobactéries, coliformes thermotolérants  Bactéries d’origine humaine, hôtes normaux de l'intestin Germes témoin de contamination fécale  Faible résistance aux agents désinfectants  Leur présence laisse suspecter celle simultanée de virus ou de germes pathogènes Spores de microorganismes anaérobies sulfito-réducteurs  Anaérobie : Qui se développe en absence totale d'air ou d'oxygène  Indicateurs de contamination fécale car présents de manière constante dans les matières fécales  Leurs spores les rendent résistants à l’action des désinfectants et notamment du chlore  Limitation du nombre d’usagers: La limitation du nombre d’usagers dans la microbiologie des eaux des piscines et des stations thermales est une mesure essentielle pour garantir la qualité de l’eau et la sécurité sanitaire des utilisateurs. Cette limitation est déterminée en fonction des risques microbiologiques et de la capacité des systèmes de traitement d’eau à maintenir des niveaux de qualité conformes aux normes. Objectifs de la limitation du nombre d’usagers : 1. Réduction de la charge organique et microbienne : Plus le nombre d’usagers est élevé, plus la quantité de matières organiques (sueur, sébum, produits cosmétiques) dans l’eau augmente, favorisant la prolifération des micro- organismes (bactéries, champignons, virus). 2. Maintien de l’efficacité des traitements chimiques : Les produits désinfectants comme le chlore ou le brome doivent être suffisants pour neutraliser les contaminants. Un excès d’usagers peut dépasser la capacité de désinfection. 3. Contrôle de la turbidité et de la qualité visuelle de l’eau : Une utilisation intensive peut entraîner une augmentation de la turbidité, rendant l’eau trouble et moins sécuritaire. Normes et recommandations : Les réglementations varient selon les pays, mais des directives générales sont souvent appliquées : - Piscines publiques : Un usager pour 2 à 3 mètres cubes d'eau. - Stations thermales : Les limites sont plus strictes, car les températures élevées favorisent le développement de bactéries comme Legionella pneumophila. Exemple : Une capacité de 1 usager par 4 à 5 mètres cubes d’eau est parfois recommandée.  Impacts sur la santé : Limiter le nombre d’usagers réduit les risques d’infections cutanées, oculaires ou respiratoires causées par des agents pathogènes tels que Pseudomonas aeruginosa ou Escherichia coli. Cela prévient également la transmission des maladies d’origine hydrique. En conclusion, la limitation du nombre d’usagers est une mesure préventive essentielle dans la gestion des eaux des piscines et des stations thermales pour garantir une expérience sécurisée et hygiénique pour tous les utilisateurs. IV- Microbiologie de l’air: La microbiologie de l'air étudie la présence et le rôle des micro-organismes suspendus dans l'air, appelés bioaérosols. Ces microbes peuvent provenir de différentes sources et varient selon les environnements intérieurs et extérieurs. 1. Microbes de l'air extérieur Les microbes présents dans l'air extérieur incluent : -Bactéries : Bacillus, Pseudomonas, Micrococcus Bactéries de type gram-positif souvent dominantes -Champignons (moisissures) : Aspergillus, Penicillium, Cladosporium, Alternaria - Spores de champignons : Transportées par le vent, elles jouent un rôle dans les allergies saisonnières. -Virus : Virus respiratoires, mais en concentrations faibles par rapport aux bactéries et champignons. -Pollen : Particules issues des plantes. Les sources principales sont les sols, les végétaux, les eaux stagnantes, et les activités humaines ou animales. 2. Microbes de l'air intérieur Les micro-organismes attachés aux poussières désignent ceux qui adhèrent ou se fixent à des particules solides en suspension dans l'air. Ces particules, souvent issues de sources organiques ou inorganiques, servent de support pour le transport de divers agents microbiens. Les microbes de l'air intérieur dépendent de la qualité de ventilation, de l'humidité et des activités humaines Caractéristiques des micro-organismes attachés aux poussières : 1. Nature des micro-organismes : -Bactéries : Bacillus, Staphylococcus, Micrococcus. -Spores bactériennes : Clostridium (résistantes aux conditions difficiles). -Champignons : Aspergillus, Penicillium, qui se dispersent par les spores. -Virus : Certains peuvent être protégés par des particules poussiéreuses. 2. Mécanismes de fixation : Les particules de poussière agissent comme un vecteur physique. Les forces d'adhésion électrostatiques, hygroscopiques et les résidus organiques facilitent la liaison des micro-organismes aux particules. 3. Sources des poussières microbiologiquement contaminées : Poussières de sol, matières végétales décomposées. Activités humaines : Travaux de construction, mouvements d'air, ventilation. Milieux fermés : Écoles, hôpitaux, habitations. 4. Risques pour la santé : Les poussières contaminées peuvent transporter des pathogènes provoquant des infections respiratoires, des réactions allergiques, et des toxicités fongiques. Exemples : Mycose pulmonaire par inhalation d'Aspergillus. 5. Contrôle et prévention : - Contrôle des poussières : Aspiration, filtration de l'air (HEPA). - Humidification contrôlée pour réduire la suspension des particules. -Nettoyage régulier des surfaces pour limiter l’accumulation. Les micro-organismes contenus dans des gouttelettes En microbiologie de l'air, les micro-organismes contenus dans des gouttelettes jouent un rôle important dans la transmission des maladies et la contamination de l'air. Ces gouttelettes sont produites par des activités humaines et des processus naturels, favorisant le transport des agents microbiens. 1. Formation des gouttelettes contaminées : Les gouttelettes contenant des micro-organismes sont généralement générées par : La respiration, la toux et les éternuements : Produisent des gouttelettes de différentes tailles. La parole et le chant : Libèrent des micro-gouttelettes. Les systèmes d’humidification ou de pulvérisation : Favorisent la dispersion des gouttelettes d'eau contaminée. 2. Types de micro-organismes présents : Bactéries : Streptococcus pneumoniae , Mycobacterium tuberculosis ,Legionella pneumophila (dans les systèmes d'eau et d'air conditionné) Virus : Virus grippal (Influenza) Coronavirus (comme le SARS-CoV-2) Champignons : Aspergillus (spores transportées dans les gouttelettes d'eau).  3. Dimensions des gouttelettes : Gouttelettes respiratoires (>5 µm) : Tombent rapidement au sol, transport limité sur de courtes distances. Aérosols (