GERBAM — Deuxième Colloque International de Bactériologie marine — CNRS. Brest. 1-5 octobre 1984
IFREMER, Actes de Colloques, 3, 1986, pp. 557-565
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ANALYSE BACTÉRIOLOGIQUE DE L’EAU PAR MESURE POTENTIOMÉTRIQUE DE LA RÉDUCTION DE L’ACIDE LIPOIQUE
G. CHARRIÈRE*, T. JOUENNE*, G.A. JUNTER**
* Laboratoire Municipal d’Hygiène, 5,rue Raymond-Guénot - 76600 LE HAVRE
(FRANCE)
** Laboratoire de Chimie Macromoléculaire, E.R.A. 471, Faculté des sciences de
Rouen, 76130 MONT-SAINT-AIGNAN (FRANCE)
RÉSUMÉ - La présente communication décrit l’application d’une technique potentiométrique simple à la détection et au dénombrement des bio-indicateurs de contamination dans l’eau.
Cette technique consiste à mesurer le potentiel rédox d’un milieu de culture spécifique saturé en oxygène où des
bactéries sont mises à incuber en présence d’acide lipoïque (AL). Les micro-organismes réduisent AL en acide
dihydrolipoïque, dont l’apparition dans le milieu de culture engendre une chute importante du potentiel. Ce
“signal” potentiométrique révèle la présence de bactéries métaboliquement actives dans le milieu. En outre,
lorsque les conditions de culture sont étroitement standardisées (température, agitation, pH, composition du
milieu), le délai qui s’écoule entre l’inoculation et l’apparition du signal (“temps de latence”) est une fonction
linéaire décroissante du nombre de cellules viables inoculées ; la pente de la droite dépend de l’espèce microbienne étudiée.
Le signal potentiométrique n’est pas sélectif en lui-même, puisque de nombreuses espèces bactériennes,
notamment la majorité de celles qui appartiennent à la flore naturelle de l’eau, sont capables de réduire AL.
Appliquer la technique potentiométrique à l’analyse bactériologique de l’eau nécessitait donc d’imposer des
conditions de culture sélectives des seuls bio-indicateurs de contamination sans pour autant perturber les
phénomènes rédox. Nous référant aux procédés classiques d’isolement des coliformes fécaux (milieu lactosé
contenant du désoxycholate de sodium, température d’incubation élevée), nous sommes parvenus à détecter et
dénombrer sélectivement Escherichia coli parmi la flore bactérienne d’échantillons d’eau issus du milieu naturel
(eaux moyennement ou fortement contaminées : eaux de surface ou eaux résiduaires). Dans une faible proportion des échantillons analysés (environ 6 %), E. coli était associé à Klebsiella pneumoniae. L’analyse statistique
des temps de latence potentiométriques en fonction du nombre de cellules de E. coli présentes dans les
échantillons a conduit à une droite de régression dont le coefficient de corrélation (0.95) est satisfaisant. En
extrapolant cette droite de régression aux très faibles concentrations microbiennes, on peut estimer que 1 E. coli
dans 100 ml d’eau serait détecté en moins de 15 heures.
Ainsi, il semble possible d’appliquer la technique potentiométrique à la détection sélective de E. coli dans les
eaux, même faiblement contaminées (eaux potables, par exemple), avec une sensibilité comparable à celle que
revendiquent d'autres techniques récemment développées (mesure d’impédance, radiométrie, etc.). Les atouts
majeurs des mesures potentiométriques en présence de AL résident dans la fiabilité et l’intelligibilité des résultats
(les phénomènes rédox ont été étudiés qualitativement et quantitativement), alliées à une grande simplicité
technologique. En outre, cette technique est parfaitement adaptable à d’autres milieux que les eaux douces, tels
que eaux marines, ou encore liquides biologiques (sang, urine), alimentaires (lait).
ABSTRACT - The present communication describes the utilization of a simple potentiometric technique to
detect and enumerate the bio-indicators of water contamination.
The technique consists in measuring the redox potential of a specific culture medium satured with oxygen where
bacteria are incubated in presence of lipoid acid (LA). These micro-organisms reduce LA to dihydrolipoïc acid,
giving rise to an important potential drop in the system. This potentiometric “signal” reveals the presence of
active metabolic bacteria in the medium. Moreover, when the culture conditions are strictly standardised
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IFREMER, Actes de Colloques, 3, 1986, pp. 557-565
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ANALYSE BACTÉRIOLOGIQUE DE L’EAU PAR MESURE POTENTIOMÉTRIQUE DE LA RÉDUCTION DE L’ACIDE LIPOIQUE
G. CHARRIÈRE*, T. JOUENNE*, G.A. JUNTER**
* Laboratoire Municipal d’Hygiène, 5,rue Raymond-Guénot - 76600 LE HAVRE
(FRANCE)
** Laboratoire de Chimie Macromoléculaire, E.R.A. 471, Faculté des sciences de
Rouen, 76130 MONT-SAINT-AIGNAN (FRANCE)
RÉSUMÉ - La présente communication décrit l’application d’une technique potentiométrique simple à la détection et au dénombrement des bio-indicateurs de contamination dans l’eau.
Cette technique consiste à mesurer le potentiel rédox d’un milieu de culture spécifique saturé en oxygène où des
bactéries sont mises à incuber en présence d’acide lipoïque (AL). Les micro-organismes réduisent AL en acide
dihydrolipoïque, dont l’apparition dans le milieu de culture engendre une chute importante du potentiel. Ce
“signal” potentiométrique révèle la présence de bactéries métaboliquement actives dans le milieu. En outre,
lorsque les conditions de culture sont étroitement standardisées (température, agitation, pH, composition du
milieu), le délai qui s’écoule entre l’inoculation et l’apparition du signal (“temps de latence”) est une fonction
linéaire décroissante du nombre de cellules viables inoculées ; la pente de la droite dépend de l’espèce microbienne étudiée.
Le signal potentiométrique n’est pas sélectif en lui-même, puisque de nombreuses espèces bactériennes,
notamment la majorité de celles qui appartiennent à la flore naturelle de l’eau, sont capables de réduire AL.
Appliquer la technique potentiométrique à l’analyse bactériologique de l’eau nécessitait donc d’imposer des
conditions de culture sélectives des seuls bio-indicateurs de contamination sans pour autant perturber les
phénomènes rédox. Nous référant aux procédés classiques d’isolement des coliformes fécaux (milieu lactosé
contenant du désoxycholate de sodium, température d’incubation élevée), nous sommes parvenus à détecter et
dénombrer sélectivement Escherichia coli parmi la flore bactérienne d’échantillons d’eau issus du milieu naturel
(eaux moyennement ou fortement contaminées : eaux de surface ou eaux résiduaires). Dans une faible proportion des échantillons analysés (environ 6 %), E. coli était associé à Klebsiella pneumoniae. L’analyse statistique
des temps de latence potentiométriques en fonction du nombre de cellules de E. coli présentes dans les
échantillons a conduit à une droite de régression dont le coefficient de corrélation (0.95) est satisfaisant. En
extrapolant cette droite de régression aux très faibles concentrations microbiennes, on peut estimer que 1 E. coli
dans 100 ml d’eau serait détecté en moins de 15 heures.
Ainsi, il semble possible d’appliquer la technique potentiométrique à la détection sélective de E. coli dans les
eaux, même faiblement contaminées (eaux potables, par exemple), avec une sensibilité comparable à celle que
revendiquent d'autres techniques récemment développées (mesure d’impédance, radiométrie, etc.). Les atouts
majeurs des mesures potentiométriques en présence de AL résident dans la fiabilité et l’intelligibilité des résultats
(les phénomènes rédox ont été étudiés qualitativement et quantitativement), alliées à une grande simplicité
technologique. En outre, cette technique est parfaitement adaptable à d’autres milieux que les eaux douces, tels
que eaux marines, ou encore liquides biologiques (sang, urine), alimentaires (lait).
ABSTRACT - The present communication describes the utilization of a simple potentiometric technique to
detect and enumerate the bio-indicators of water contamination.
The technique consists in measuring the redox potential of a specific culture medium satured with oxygen where
bacteria are incubated in presence of lipoid acid (LA). These micro-organisms reduce LA to dihydrolipoïc acid,
giving rise to an important potential drop in the system. This potentiometric “signal” reveals the presence of
active metabolic bacteria in the medium. Moreover, when the culture conditions are strictly standardised
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