Culture de bactéries

December 08, 2021

 
 
Comme promis, aujourd'hui nous avançons résolument dans notre Second Récit Montessori. 😊
 
Nous voilà (enfin) au chapitre IV :
 

Les bactéries


Texte intégral ICI

La théorie (en bref) :

Bon. Des biomolécules se sont concentrées, on le sait. Plusieurs centaines de millions d'années plus tard, les voilà cellules. Plusieurs créatures unicellulaires voient le jour, et parmi elles, les bactéries, qui vont coloniser le monde. Il faut dire, elles sont drôlement résistantes, les bactéries, et peuvent vivre dans des conditions extrêmes. Leur secret ? Elle tirent leur énergie du glucose (sucre) qui abonde dans la soupe primitive ...
 
 

Il peut être difficile, pour un enfant, de conceptualiser ces fameuses bactéries, puisqu'il ne peut les percevoir par ses sens. D'où la nécessité d'une petite activité concrète ... 😏
 
La pratique : 
 
Bonne nouvelle ! Les bactéries existent encore de nos jours (ô combien), et elles sont très facile à élever ! Vous me voyez venir ? 😁

Matériel requis :

- Agar agar.
- Coton-tige.
- Un soupçon d'eau de javel, et autres produits anti-bactériens, en fonction de ce que vous avez sous la main.
- Sopalin. 
- Scotch, étiquettes, stylo.
- Gants, lunettes, masques, charlottes et tout le tintouin de protection.


Activité : La culture de bactéries


J'ai peu de photos pour illustrer la préparation de cette activité hautement scientifique pour une raison simple : en préparant nos boites, vous veillons bien à ne toucher qu'un minimum d'objets, afin d'éviter d'introduire dans notre culture trop de bactéries étrangères. Donc : pas touche à l'appareil photo plein de doigts ! 😄

Soyons clair : nous ne sommes pas en laboratoire, et nous ne disposons pas d'une chambre stérile. Donc : des bactéries étrangères viendront coloniser nos cultures. C'est sûr. On veille néanmoins à réduire au maximum leur nombre, et on se console en se disant que toutes les bactéries qui se développeront dans nos boîtes seront des bactéries bien de chez nous (la plupart d'entre elles vivant tout simplement sur nos mains, même lavées dix fois 😁).

Place au tuto :

1. Si vos boites de Pétri sont livrées dans un sachet stérile, c'est parfait ! Vous n'aurez qu'à les sortir au dernier moment, en essayant de les exposer au minimum à la contamination. Chez moi, ce ne fut pas le cas : les boites m'ont été offert par un copain scientifique et livrées en vrac de mano à mano ... J'ai commencé par les passer au lave-vaisselle. Le lave-vaisselle est un bazouka* : il stérilise notre vaisselle comme si notre vie en dépendait. 😏

(* J'entends par "bazouka" une machine ou un produit qui surfe, pour notre sécurité, sur le bon vieux principe : "Qui peut le plus, peut le moins". Exemple type : occire un moustique avec une bombe H. Forcément : ça marche. C'est un bel exemple de "bazouka", et on en trouve pléthore dans nos vies modernes aseptisées.)

2. Pendant le cycle de la machine, j'ai préparé l'agar-gar, qui servira de substrat et de nourriture à nos petites bacilles : on dilue 4g d'agar agar dans 20 cl d'eau chaude du robinet, et on porte à ébullition pendant une minute. Ne réalisez pas cette étape trop tôt, mais seulement quelques minutes avant la fin du cycle de votre lave-vaisselle !
 
3. On sort les boites de Pétri de la machine fumante avec des mains très très propres. À l'aide d'un petit Sopalin (couvert de gemmes, on est d'accord, mais bon ...), on éradique la moindre goutte d'eau, et on passe un très léger coup de Javel (à peine !), dans le fond comme dans le couvercle. La javel (encore un bazouka ...) tue 99% des bactéries présentes sur le plastique et s'évapore vite. 
 
4. Reste à agir rapidement pour limiter la contamination de l'air (les bactéries sont partout !!). Hop, on verse un peu de gelée d'agar-agar au fond de la boite. Pas trop : le fond doit juste être recouvert, quelques millimètres d'épaisseur suffisent largement à nos micro-organismes. L'algue durcit en refroidissant et forme une couche caoutchouteuse, proche du silicone.

Hop, on se dépêche de refermer la boite, et on passe à la suivante.

5. C'est le grand moment, celui que les enfants attendent depuis le début de l'opération : on va introduire des bactéries dans les boi-boites !!

"Mais Maman, s'étonne Louiselle, comment on va faire ? Tu as des œufs de bactéries ?"

Hi, hi, ma fille, j'ai beaucoup de choses bizarres dans mes poches, c'est vrai. Mais ici, nul besoin d’œufs - d'ailleurs, les bactéries ne pondent pas. 
 
Nul besoin d’œufs ... Les bactéries sont partout !

Nous commençons très simplement : chacun d'entre nous (le Papa des enfants est en déplacement, c'est dommage, j'aurai aimé voir la couleur de ses bactéries à lui ... 😏) pressons notre doigt sur la surface gélifiée de l'agar agar. Hop, on referme, on étiquette, et je lance les paris sur celui qui aura les mains les plus riches en micro-organismes divers ... 
 

Il nous reste 7 boites de Pétri à ensemencer, alors, on se fait plaisir ! Armés de coton-tiges, les enfants prélèvent des échantillons dans la maison. Un coton-tige est frotté contre une poignée de porte, on l'imprime sur la gelée, on referme vite la boite, et on jette le coton-tige. 

Au suivant ! Un coton-tige est frotté à l'intérieur des toilettes (si, si), un autre à l'intérieur du frigo, un autre dans le poêle, le four à micro-ondes (que je n'ai pas lavé depuis des lustres, arg !).

On trempe un coton-tige dans l'eau de l'aquarium des poissons ... Et le dernier contre l'arrivée d'eau du robinet de la cuisine.

Nos échantillons sont récoltés, mais vous l'avez compris : les possibilités sont infinies et n'ont comme limite que l'imagination de votre enfant !! (Pensez aussi aux interrupteurs, aux claviers d'ordinateurs, manettes de consoles de jeu et autre smartphones ... Le résultat peut être intéressant ! 😄)


6. Nous collons les étiquettes au fond des boites, au fur et à mesure. Reste à scotcher les couvercles - deux morceaux de rubans suffisent, diamétralement opposés l'un à l'autre. L'idée est d'éviter qu'ils ne se soulèvent à la moindre manipulation, et laissent entrer de l'air. Pour cette même raison, les boites seront stockées tête en bas - je veux dire : couvercles dessous.

7. Plaçons nos petites nurseries dans l'obscurité. Il parait que la lumière stresse nos petites bactéries - il s'agit de stress oxydatif, en fait : la lumière peut altérer ces fragiles (!!) petites cellules. Il est possible d'envelopper les boites de Petri dans du papier d'aluminium - nous les avons simplement enveloppé d'une écharpe de laine et placées au fond d'une armoire fermée.

Plaçons nos petites nurseries à la chaleur. Car la chaleur, à l'inverse, déstresse les bactéries, oui. C'est-à-dire qu'elle favorise la division cellulaire, et surtout l'alliance de nos bacilles avec des champignons indigènes - pourriture, moisissure, appelez ça comme vous voulez. C'est exactement ce qu'on cherche à obtenir, mais il est vrai que la saison est assez mal choisie pour nous ... Espérons que notre écharpe maintiendra autour de nos boites une température suffisante ! Dans la mesure où les bactéries sont super résistantes, je pense que oui. Le processus prendra simplement un peu plus de temps.

8. Reste à "lire" les résultats. Cinq jours plus tard, si la température de votre pièce est confortable, vous verrez peut-être apparaitre les premières colonies ... Sinon, patientez, elles arrivent ! 

Voici nos premiers résultats à 10 jours : 
 
 
 
Ha, ha, il fallait voir Louiselle penchée sur ces boites, et murmurant : "Alors, les petites bactéries ? Tout va bien ? Vous n'avez besoin de rien ?" Louiselle aime ce qui est vivant, même si ce n'est ni animal, ni végétal. 😏

En réalité, ce que nous voyons est un écosystème : il s'agit de bactéries alliées à des moisissures et à des champignons. Formidable !! 😅
 

9. Nos petites colonies présentent une certaine variété : elles se distinguent par leurs forme, mais surtout par leurs couleurs. Jaunes, vertes, blanches ou grises ... Il y en a pour tous les goûts ! (Miam, miam !). Allez, hop, on regarde tout cela de plus près au microscope !
 
Voici nos colonies grises, comme autant de petits poils surmontés de gouttes d'eau :
 

 Voici les blanches (on dirait de petits diamants !) :


... et voici les verdâtres, qui évoquent irrésistiblement la structure des roses des sables :
 
 
Pour compléter, on visionne cette vidéo, réalisée avec des outils bien plus performants que le nôtre : oh, mais que c'est beau !! ❤❤

Ce que nous observons à ce stade, et que la vue au microscope permet vraiment d'illustrer, c'est que nous sommes en présence, une fois de plus, d'un écosystème : nos bactéries vivent en symbiose avec l'eau de leur environnement et des moisissures - ce sont d'ailleurs ces dernières qui sont visibles. Pour voir une bactérie, il nous faudrait un microscope électronique, qui utilise un faisceau d'électrons contrôlé par un système de champs magnétiques, et qui grossit jusqu'à 600 000 fois ! Ce que nous voyons là, ce ne sont pas les bactéries elles-mêmes, mais leur environnement ... On se croirait dans Nausicaä, vous ne trouvez pas ? ❤

10. A partir du 10e jour, nous mesurons quotidiennement la croissance de nos colonies : il suffit de tracer un cercle au marqueur autour de chacune :


Au bout de quelques jours, on se retrouve avec une série de cercles concentriques !
 
Cette colonie sourit ... Vous voyez ? 😊

Encouragez votre enfant à verbaliser, voire à prendre des notes, sur ses observations : quelle est la source qui a donné naissance à la plus grande colonie ? Le micro-ondes ou les toilettes ? (La réponse pourrait vous surprendre ... 😏)
 
11. Notre petite expérience touche à sa fin, et nos colonies croissent, tranquillement. C'est l'heure de tester l'efficacité de quelques agents antibactériens ! J'ai nommé :
 

L'idée est d'introduire, à l'aide d'une pipette, un soupçon de produit dans une boite. Mais pour cela, attention !! Il va falloir les ouvrir, ces boites !!

Rassurons-nous, les bactéries qui nous entourent ne sont, à la base, pas dangereuses, mais il est vrai qu'elles ont proliféré et que leur nombre peut poser un problème sanitaire. Alors, on se protège ! On enfile des gants, on met un masque, des lunettes de protection ... Vous pouvez même passer une blouse et une charlotte, enfin, sortez tout l'attirail, c'est marrant !
 
Louiselle s'émeut : "Quoi ? On va mettre des produits anti-bactériens ? Mais les bactéries vont avoir maaaaal !!"
 

Euh, mais enfin, ma chérie, tu sais que les bactéries ne sont pas des animaux ...

La Damoiselle n'est qu'à moitié convaincue mais ne peut résister à l'attrait de la manipulation. C'est elle qui se charge de verser les produits sur nos moisissures grisâtres. Les pipettes sont facultatives, d'ailleurs : on peut très bien verser les agents anti-bactériens directement dans les boîtes. Pour le gel hydroalcolique, visqueux, Louiselle décide de l'étaler au pinceau (pas sûr que cela soit très scientifique, mais who cares ?):


(Oups, la Damoiselle a déjà ôté ses gants ... Elle montre le très mauvais exemple, mais bon : elle n'a pas été malade ! 😁)
 
Ce qu'on teste ici, en vrai, a un petit nom scientifique : il s'agit de produire un antibiogramme.  Le principe consiste à placer une culture de bactéries en présence d'un antibactérien et à observer les conséquences sur le développement et la survie de celles-ci. 
 
Alooooors ?

Le premier résultat ne se fait pas attendre. Le "bazouka" nommé eau de javel, dont le chrlore détruit purement et simplement bactéries et champignons, agit en quelques minutes. Notre boîte de Petri est presque assez propre pour que nous mangions dedans (beurk) :

Avant / Après

Les enfants s'étonnent :
 
"Mais elles sont où, nos bactéries ? Elles ont disparu, purement et simplement ? Elle se sont transformées en autre chose ? On ne les voit plus !"

Et oui : l'eau de Javel libère du chlore qui casse les liaisons entre les molécules de nos bactéries. Nos colonies meurent, attaquées littéralement à la racine (c'est-à-dire au niveau de l'ARN, qui est l'équivalent pour elles de notre ADN). Les cellules qui rencontrent le chlore sont profondément modifiées dans leur structure même, elles se dissocient, se désintègrent, et disparaissent en tant que telles.

Les autres résultats sont nettement moins probants. On croit constater un léger pâlissement des colonies, mais nous n'en sommes pas sûrs. Les photos prises "avant" et "après" sont difficiles à comparer objectivement - la lumière est fort changeante, en cette saison. 
 
Ce qui est sûr, c'est que la croissance de nos petits microcosmes est stoppée net. Ils semblaient prêts à envahir la boite entière, c'est raté : le vinaigre, le bain de bouche ou le gel hydroalcoolique, s'ils n'ont pas détruit à la racine leur organisation, a littéralement bloqué leur évolution.

On creuse un peu (vos lumières sont les bienvenues !) !

- Le bain de bouche, comme le savon, décolle les bactéries, sans les tuer. Ce qui expliquerait peut-être le léger pâlissement constaté.

- Le vinaigre et le gel hydroalcoolique dénaturent efficacement les protéines de certaines bactéries, mais pas de toutes. Peut-être que nos colonies étaient trop complexes pour eux ...

Aaah ? Alors, c'est qui le plus fort ? 

Ben, c'est le bazouka-eau-de-Javel. Ok. 😑

N'empêche que, grosso modo, nos petites colonies se sont bien défendues. 😉

12. Le moment est venu de tuer nos colonies. 
 
(Marche funèbre en fond sonore)
 
On remet sa tenue de cosmonaute, on verse un filet d'eau de Javel dans chaque boite, qu'on referme soigneusement. On glisse le tout dans un sachet de congélation et hop, dehors ! Exposées à la lumière et au froid de décembre, nos colonies vont mourir ... 
 
Vous pouvez alors jeter le sac ... ou décider de tout nettoyer à fond pour récupérer vos boites de Petri. Aucun scientifique ne vous donnera ce conseil insalubre, je le sais bien !! 😄 Mais je ne pouvais me résoudre à jeter tout ce plastique à la poubelle, alors, je recycle ! À tort ou à raison, mes petites moisissures ne me font pas très peur - j'en voit d'autres en faisant le ménage, non ? 😏 Et puis, je suis sûre que mes boites de Petri me seront très utiles, une fois desinfectées ...

Seconde vie ❤
 
Bilan :

1. Voilà une activité qui requiert un matériel de pro - quoique simplissime - et ce petit détail suffit à propulser les enfants dans les hautes sphères de la scientificité. Ça marque les esprits, même si notre manipulations maison laissent souvent à désirer ! 
 
Répétez néanmoins à votre enfant qu'il faudrait un microscope super-puissant pour voir les bactéries en tant que telles, et que ce que vous distinguez à l’œil nu est une communauté complexe, composée de champignons et de moisissures pullulant de bactéries invisibles. De très belles photos d'organismes microscopiques sont accessibles sur le Net, par exemple dans l'article de Wikipédia consacré.

2. Insistez bien sur le fait que les bactéries ne sont ni animales, ni végétales. Elles constituent un règne à part (l'un des sept reconnus à ce jour !), et prouvent que la vie peut revêtir des formes variées, qu'on connait parfois mal en tant qu'être humain. On pense qu'il existe entre 5 et 10 millions d'espèces de bactéries - seulement 10 000 espèces sont connues aujourd'hui ...

3. Les bactéries sont pourtant vivantes, et ont une super propension à coloniser le monde - rien n'a changé depuis l'Archéen ...

4. Les bactéries se nourrissent en prélevant directement les substances nutritives dans leur milieu, généralement du sucre - et ici, les glucides dont l'algue agar agar se compose à plus de 80 %. Évidemment, la présence d'air et d'eau n'est pas étrangère à leur croissance ... Ce sont des êtres vivants, quoi !
 
 
Cette activité nécessite un peu de temps et de patience. Nous avons attendu de la mener à bien avant d'entamer le chapitre V de l'Histoire de la Vie ... À la prochaine séance, nous parlerons des plantes, de photosynthèse et de respiration ! 😊

Merci infiniment pour la foule de messages reçus depuis le début de cette aventure du Deuxième Grand Récit ! Continuez de m'envoyer vos photos et vos petites expériences, j'adore ça, c'est un peu mon Noël à moi ! 😋

Prenez soin de vous ! ❤

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7 comments

  1. Merci pour cette nouvelle activité, c'est très intéressant et dervrait plaire à mes enfants qui aiment tout ce qui est un peu "crado" ...

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  2. Toujours aussi incroyables toutes ces expériences. Comme c'est un peu cracra, je tenterais bien avec mes filles.
    J'ai juste une remarque: les bactéries possèdent de l'ADN et aussi de l'ARN. Comme l'homme. Par contre certains virus ne contiennent pas d'ADN mais que de l'ARN (comme notre cher ami Coronavirus).
    Bonne semaine !

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    1. Mille mercis pour cette précision, je ne savais pas !! Maintenant, je trouve les bactéries encore plus extraordinaires qu'avant !! :-)

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  3. J'adoooore ❤❤❤
    Cette expérience est utilisée en hygiène hospitalière en ensemençant des boîtes de Petri avant/après lavage des mains au savon ou au gel hydro-alcoolique ... et elle marque bien les esprits 😉
    En bonne biologiste, je me demande si je n'aurais pas profité de l'occasion pour faire un "ECBU" (ensemmencer quelques gouttes d'urine 🙈) une manière de démontrer aux enfants que leur pipi est ... stérile 😆 (Mais un excellent milieu de culture par ailleurs 😝)

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  4. Wah, super culture de microbiote, menée de main de maître, je ne faisais pas mieux en école d’ingénieur (ah le module de microbiologie, mon cours préféré de tous les temps…). Petite astuce pour travailler en milieu stérile quand on ne possède pas de hotte à surpression (comme le commun des mortels quoi) il faut se placer à côté d’une flamme: la déplétion d’oxygène due à la combustion stérilise naturellement la sphère autour ! Un bec bunsen (ou un butagaz) font l’affaire. En tout cas chapeau, c’est une expérience vraiment bien menée !

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  5. C'est carrément génial à faire.
    Bon, pas sûre que ça plaise à mon mari plutôt adepte du bazooka-eau-de-javel que des colonies de bacteries...

    J'essaierai ça plutôt cet été.

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  6. super expérience. Même idée que Gabrielle, l'expérience décrite est top (on ne dit pas qui va gagner)
    on peut également ensemencer les boites de pétri et travailler autour d'une flamme pour que ca reste stérile

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