Etude de la réponse cellulaire des levures soumises à des variations contrôlées du potentiel hydrique

Study of the cellular response of yeast submitted to controlled variations in hydric potential

• Auteur / Autrice : Pierre-André Maréchal
• Direction : Patrick Gervais
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Dijon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellules -- Croissance -- Régulation

Osmorégulation

Levure (agent de fermentation)

Résumé

L’influence de la variation du potentiel hydrique des milieux biologiques sur le comportement physiologique et structural des levures a été étudiée par l'intermédiaire de la mesure du taux de viabilité et de la cinétique de variation du volume cellulaire des microorganismes. Un système de mesure du volume cellulaire a été développe. Il comprend un micro-fermenteur spécifique qui permet une mesure individualisée du volume cellulaire des microorganismes, et un système d'analyse d'images couple a un microscope inverse qui permet par traitements informatiques une approche de la variation du volume cellulaire des levures. L’application de variation du potentiel hydrique sous forme de choc met en évidence une réponse cellulaire purement thermodynamique qui est en fonction de l'amplitude de la variation du potentiel hydrique du milieu biologique. L’importante mortalité observée (80 a 100%) lors de ces variations de potentiel hydrique peut être minimisée par l'application de variations linéaires (rampe) et lentes du potentiel hydrique (-0,0092 mpa/s; -0,0237 mpa/s). Le taux de mortalité observe dans le cas des rampes en milieu binaire (eau et glycérol) est de l'ordre de 10 a 20%. L'analyse thermodynamique des phénomènes de transfert au travers de la membrane des microorganismes et l'analyse des cinétiques de variations du volume cellulaire ont permis de mettre en évidence que la réponse volumique des microorganismes est fonction uniquement du niveau de potentiel hydrique du milieu et est indépendante de la vitesse de variation de celui-ci. La vitesse de sortie d'eau de la cellule semble être le facteur déterminant de la mortalité cellulaire. Des phénomènes d'osmorégulation active ont pu être observes lors de rampe de variation et pour des milieux contenant des éléments nutritifs. Ces phénomènes métaboliques permettent aux microorganismes de maintenir un volume cellulaire constant et une activité métabolique pour des niveaux de potentiel hydrique (psi=65 mpa) largement inférieur au seuil de tolérance défini dans la littérature. La viabilité observée dans le cas de ces rampes est de l'ordre de 100%.