« Facteur de croissance » : différence entre les versions
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En biologie, un '''facteur de croissance métabolique''' est une substance organique nécessaire à la croissance d'un organisme ou
* des bases azotées▼
Ces substances sont :
Par extension, en alimentation animale, ils désignent aussi des antibiotiques utilisés (de manière controversée en raison des risques de généralisation de phénomènes d'[[antibiorésistance]] induits par ces pratiques<ref>Sanders, P. (2001). Résistance aux antibiotiques en pratique vétérinaire. Etat des lieux et mesures de prévention. Antibiotiques, 3(4), 225-232.([http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=14177438 résumé])</ref>{{,}}<ref>Sanders, P., Bousquet-Mélou, A., Chauvin, C., & Toutain, P. L. (2011). [https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00939567/document Utilisation des antibiotiques en élevage et enjeux de santé publique]. INRA Productions animales, 24(2), 199-204.</ref>, et en raison de leur caractère parfois illégal ou caché) pour doper la croissance d'animaux d'élevages<ref>Corpet, D. E. (2000). ''[http://core.ac.uk/download/pdf/12041343.pdf Mécanismes de la promotion de croissance des animaux par les additifs alimentaires antibiotiques]''. Revue de Médecine Vétérinaire, 151(2), 99-104.</ref>. A titre d'exemple pour l'Europe, l'[[avilamycine]], la [[Flavomycine]], le [[lasalocide]], le [[monensine]], la [[salinomycine]] sont très utilisés au début des années 2000 à des doses d'environ 20 grammes par tonne d'aliment, alors que d'autres comme l'[[Avoparcine]], la [[bacitracine]], le [[carbadox]], l'[[olaquindox]], la [[spiramycine]], la [[tylosine]] et la [[virginiamycine]] sont interdits (en Europe) depuis 1997-1998)<ref>Corpet, D. E. (2000). ''Mechanism of antimicrobial growth promoters used in animal feed''. Revue de Médecine Vétérinaire, 151(2), 99-104.([https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00411009/ résumé])</ref>.▼
* des '''coenzymes''' ou précurseurs de coenzymes qui sont souvent des [[vitamines]] pour les êtres pluricellulaires et peuvent être des précurseurs d'hormones (cholécalciférol ou vitamine D par exemple)
▲* des '''bases azotées''' ou des nucléotides
* des '''acides aminés''' (ce sont les acides aminés essentiels des animaux)
▲
Par exemple, ''[[Proteus vulgaris]]'' est auxotrophe vis-à-vis de l'[[acide nicotinique]], car incapable de croître sur un milieu de culture n'en contenant pas. Contrairement à ''[[Escherichia coli]]'' qui peut se cultiver sur un tel milieu car elle est capable de synthétiser l'acide nicotinique, elle est prototrophe.▼
Cette utilisation, souvent illégale, est combattue ou régulée en raison de l'antibiorésistance ainsi acquise par les microorganismes commensaux ou pathogènes des animaux élevés et transmissibles à l'homme..
== Les facteurs de croissance ==
Chaque microorganisme a des besoins en facteurs de croissance bien spécifiques.
Certains se développent, à l'instar de nombreux végétaux, uniquement à partir de la source de carbone et d'énergie du milieu. Leurs besoins sont comparables à d'autres qui ont absolument besoin de certaines molécules mais ils les fabriquent tous ([[Prototrophe|prototrophes]]). Par exemple la [[thiamine]] est indispensable au métabolisme énergétique de la plupart des êtres vivants et doit donc soit être synthétisée à partir de la source de carbone et d'énergie, soit trouvée dans le milieu. Elle est donc un facteur de croissance (métabolique) pour l'organisme vivant considéré. C'est le cas de l'homme ou cette molécule est considérée comme vitamine. Les organismes ayant besoin de facteurs de croissance sont dits [[Auxotrophe|auxotrophes]].
Un milieu minimum est un [[Milieu de culture|milieu]] comportant les éléments chimiques ''strictement'' nécessaires à la [[croissance bactérienne]], sous une forme utilisable par des bactéries n'ayant pas d'exigence particulière.▼
▲Par exemple, certaines souches de ''[[Proteus vulgaris]]''
Le besoin en facteur de croissance des auxotrophes est très variable en nature et quantité, souvent à des concentrations très faibles. Si la concentration est trop faible, le facteur de croissance est alors un facteur limitant de la croissance.
== Milieu de croissance ==
===
▲Un milieu minimum est un [[Milieu de culture|milieu]] comportant les éléments chimiques ''strictement'' nécessaires à la
* une '''source de carbone et d'énergie''', souvent le glucose (sauf pour les photosynthétiques qui utilisent le dioxyde de carbone et la lumière) mais d'autres glucides, acides aminés ou lipides peuvent être introduites.
* des '''ions minéraux'''
** à concentration relativement élevée :
*** cations : Ca<sup>2+</sup>, K<sup>+</sup>, Na<sup>+</sup>, Mg<sup>2+</sup>, Fe<sup>2+</sup> ou Fe<sup>3+</sup>, NH<sub>3</sub>/NH<sub>4</sub><sup>+</sup>
*** anions : Phosphates, Sulfate, Nitrate…
** à concentration très faible (oligoéléments) : Cu, Zn, Co, Ni, B, Ti…
* de l''''eau''', indispensable à toute vie
Le pH doit être adapté au microorganisme cultivé.
=== Milieux complexes ===
Pour les auxotrophes doivent être ajoutés les facteurs de croissance. Ils sont apportés de façon souvent très empirique sous forme de "peptones", y compris des extraits de levure (ou peptone de levure). Ces peptones au sens large, fabriquées à partir de viande, de végétaux, de champignons (levure)… apportent de nombreux éléments, acides aminés, coenzymes ou précurseurs, bases azotées, ions minéraux… en quantités variables selon la source. Les lipides, en particulier le cholestérol, sont absents. La stérilisation à la chaleur peut détruire certaines molécules, notamment le NAD/NADH qui est hydrolysé.
Certains organismes ne se contentent pas de ces peptones, même riches car des éléments manquent. L'addition de sérum, de sang ou même de coenzyme (comme le NAD) sont ainsi parfois nécessaires. Des lipides sont ainsi apportés.
D'autres microorganismes doivent être protégés de molécules toxiques. Citons l'intérêt du sang frais apportant une catalase neutralisant le [[peroxyde d'hydrogène]] (eau oxygénée).
=== Intérêt de la connaissance des besoins ===
La connaissance des besoins est nécessaire pour assurer la culture de microorganismes recherchés. Le cas des ''[[Haemophilus|Hæmophilus]]'' est très intéressant car leur classification est justement basée sur le besoin en [[hémine]] et/ou NAD.
Un milieu permet de montrer le caractère prototrophe de certains microorganismes : [[Citrate de Simmons]].
Le milieu pour [[Milieu pour auxanogramme du carbone|auxanogramme]] (du carbone) est ajusté en facteurs de croissance pour permettre l'étude des sources de carbone.
== Utilisation du besoin pour le dosage d'un facteur de croissance ==
La croissance d'un microorganisme auxotrophe pour un facteur de croissance donné dépend de la concentration en facteur de croissance. Elle est nulle en son absence, croit ensuite jusqu'à un plateau. La mesure de la croissance d'une solution inconnue du facteur permet son dosage en relation avec une gamme d'étalonnage.
Ces méthodes microbiologiques sont fortement concurrencées par des méthodes chimiques, en particulier l'[[HPLC]] (chromatographie liquide haute performance)
== Notes et références ==
* Joffin Jean-Noël, Leyral Guy, ''Dictionnaire des Techniques'', CRDP d'Aquitaine réseau Canopé, 2014, 5e édition, 418 p., ISBN 978-2-8661-7515-3
{{Références}}
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