BREVET DE TECHNICIEN SUPERIEUR BIOANALYSES ET CONTROLES

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1 Page 1 / 9 BREVET DE TECHNICIEN SUPERIEUR BIOANALYSES ET CONTROLES Microbiologie et technologies d analyses Examen du 3 e trimestre Documents et calculatrice interdits Durée de l'épreuve : 2h00 Barème : 50 points Il est demandé aux candidats de respecter la numérotation des questions. INDUSTRIE COSMETIQUE ET MICRO-ORGANISMES L industrie cosmétique est confrontée à différents impératifs : - La réalisation d émulsions stables entre des composants lipidiques et aqueux au cours de la production de cosmétiques. Certains microorganismes sont capables de produire des substances tensioactives, ils offrent des voies alternatives aux procédés classiques : on parle alors de «biotensioactifs» ou de «bioémulsifiants». - L assurance de l innocuité des produits distribués selon la réglementation européenne qui impose des critères microbiologiques stricts. L utilisation de conservateurs est une solution préventive à la contamination du produit. Le parahydroxybenzoate de méthyle (PHBM) est l un des conservateurs les plus fréquents.

2 Page 2 / 9 1. Production industrielle d un bioémulsifiant : l alasan: 37 points La souche Acinetobacter radioresistens KA 53 est capable de produire et de sécréter un exopolysaccharide de surface (EPS) à activité émulsifiante appelé «alasan», lorsqu elle est cultivée sur milieu à l éthanol en bioréacteur fed-batch Systématique bactérienne Depuis les travaux de Karl Woese sur l ARNr 16S, les êtres-vivants sont classés en trois grands domaines Citer les trois domaines définis par Karl Woese.(1.5 pt) Auquel de ces trois domaines appartient le genre Acinetobacter? (0.5pt) En dehors des bactéries, quels sont les autres types de micro-organismes? (1pt) 1.2. Structure bactérienne Les EPS sont des éléments externes à la paroi bactérienne, composés de nombreuses fibres formant une structure gélifiée. Le document 1 présente l aspect de la souche A. radioresistens KA 53 après coloration à l encre de Chine Analyser le résultat obtenu et préciser la nature biochimique de l élément mis en évidence. Citer un rôle physiologique de cet élément. (2pt) Réaliser un schéma légendé de la paroi d une bactérie Gram négative telle qu Acinetobacter.(2.5 pt) Citer le composant caractéristique de la paroi des bactéries. Nommer les différentes molécules qui le composent et préciser leur agencement. (3pt) 1.3. Procédé de production La culture industrielle d une souche microbienne implique de nombreux contrôles à différentes étapes de son utilisation, notamment de vérifie, avant mise en culture ses caractères morphologiques et physiologiques. La culture d A. radioresistens KA 53 dans le but de produire l alasan se fait en bioréacteur de 15 L (10 L utiles), en procédé fed-batch et selon les conditions décrites sur le document 2. Les résultats de la croissance bactérienne et de la production d alasan au cours du procédé sont présentés dans le document Quels sont les critères permettant d orienter vers le genre Acinetobacter? (1.5pt) Exposer le principe de la recherche des nitrates réductases en précisant le nom des réactifs utilisés.(3pt) Analyser la composition du milieu de culture utilisé (document 3) : préciser le rôle de chaque constituant et qualifier ce milieu.(2pt) Reporter sur la copie les numéros 1 à 10 du document 5 et donner les légendes correspondantes.(2.5pt) En choisissant la représentation graphique la plus pertinente, tracer sur le même graphique (sur papier millimétré) la courbe de croissance d A. radioresistens et l évolution de l activité émulsifiante totale (AET) en fonction du temps.(4pt) Délimiter et nommer sur le graphique précédent, les différentes phase de la croissance.(2pt) Définir et estimer les paramètres cinétiques de la croissance : µ expo (ou Q x expo ) et G. Justifier la démarche et les étapes du raisonnement (donnée : Ln 2 = 0,7).(4pt) Décrire brièvement la courbe de l évolution de l activité émulsifiante totale (AET) en fonction du temps. Sachant que cette activité est uniquement due à la sécrétion de l alasan, préciser à quel type de métabolite appartient ce produit (justifier la réponse).(2pt)

3 Page 3 / Définir le procédé de culture «fed-batch» décrit sur le document 2.(1.5pt) Déterminer la productivité horaire finale en U.h -1.(1pt) Au cours de la culture, on observe des variations du ph du milieu pouvant avoir des répercussions sur la productivité finale. Comment peut-on réguler ce paramètre?(1pt) Après avoir analysé le document 6, justifier le choix de la température d incubation utilisée pour la production. Qualifier la souche vis à vis de cette température.(2pt) 2. Prévention des contaminations dans l industrie cosmétique: 13 points Dans un produit cosmétique peuvent se développer des micro-organismes d altération ou des microorganismes pathogènes pour le consommateur, apportés lors de la fabrication ou de l utilisation du produit. Afin d éviter cette contamination indésirable, des conservateurs sont introduits dans les produits cosmétiques. Les contrôles des produits cosmétiques se font à différents niveaux de la chaîne de production. Le document 7 est un extrait d une méthode décrivant les modalités de l un de ces contrôles : le «challenge test» (test de contamination artificielle) Quels sont les deux principaux rôles d un additif conservateur en cosmétique? (2pt) 2.2. Quelle est la finalité d un challenge test? (1.5pt) 2.3. Analyser les résultats présentés sur le document 7. Conclure.(3pt) 2.4. Le choix du conservateur et de sa concentration dans le produit sont effectués grâce à des tests in vitro. On détermine la CMI d un conservateur (le PHBM) vis à vis de souches bactériennes de référence. Le document 8 présente le protocole et les résultats d une détermination in vitro de la CMI du PHBM vis à vis de trois contaminants possibles des cosmétiques Donner la signification et la définition de la CMI.(1.5pt) Déterminer la CMI du PHBM vis à vis de chacune des trois souches.(3pt) Sachant que le PHBM est ajouté à raison de 1 g pour 500 g de produit cosmétique, préciser si le conservateur sera efficace sur chacune des bactéries testées.(2pt)

4 Page 4 / 9 DOCUMENT 1 DOCUMENT 2

5 Page 5 / 9 DOCUMENT 3 DOCUMENT 4

6 Page 6 / 9 DOCUMENT 5 SCHEMA D UN BIOREACTEUR 15 L

7 Page 7 / 9 DOCUMENT 6

8 Page 8 / 9 DOCUMENT 7

9 DOCUMENT 8 Page 9 / 9