EN ISO 11133 Milieux de culture microbiologiques
Eau purifiée de manière centralisée ou système autonome de purification de l'eau ?
Présentation de la section
- La norme EN ISO 11133 et le contrôle qualité des milieux de culture microbiologiques
- Eau purifiée en centrale vs eau issue d’un système Milli-Q® IX et performances des milieux de culture
- Sources d’eau utilisées pour la préparation des milieux de culture
- Préparation des milieux de culture
- Évaluation des milieux de culture : contrôle de qualité physique et chimique
- Tests de performance des milieux de culture microbiologiques préparés
- Adéquation du système de purification d’eau Milli-Q® IX à la préparation et aux essais de performance des milieux de culture microbiologiques
- La conception du système Milli-Q® IX garantit une eau pure de qualité constante
- Avantages du système de purification d’eau Milli-Q® IX pour la préparation et les essais de performance des milieux de culture microbiologiques
- Produits associés
La norme EN ISO 11133 et le contrôle qualité des milieux de culture microbiologiques
Les analyses microbiologiques sont essentielles pour garantir la sécurité et la qualité des denrées alimentaires. Les laboratoires qui réalisent ces analyses doivent fournir des résultats précis et fiables, tout en respectant les exigences réglementaires et en travaillant sous la contrainte du temps. De nombreux tests et procédures dépendent de la capacité des milieux de culture à fournir des résultats cohérents et reproductibles.
Découvrez la norme ISO 11133:2014 et l’impact des contaminants présents dans l’eau sur les milieux de culture microbiologiques lors de ce webinaire d’une heure intitulé « Conseils pour la conformité à la norme ISO 11133 : approvisionnement en eau pour les milieux de culture microbiologiques ». Vous pouvez également approfondir le sujet dans la note d’application intitulée « ISO 11133 et l’eau pour les milieux de culture ».
La norme EN ISO 11133 définit le cadre garantissant la qualité des milieux de culture et précise les exigences relatives à leur préparation lorsqu’ils sont utilisés pour l’analyse microbiologique des denrées alimentaires, des aliments pour animaux et de l’eau.1 Afin d’être conforme à cette norme, chaque élément du processus doit répondre à des exigences spécifiques.
L'eau peut potentiellement affecter les performances des milieux de culture, car elle constitue, en volume, le principal composant des milieux microbiologiques. L'objectif de la présente étude était de préparer des milieux de culture et de tester leurs performances conformément à la norme EN ISO 11133 en utilisant de l'eau provenant de deux sources différentes.
Comparaison entre l'eau purifiée centralisée et l'eau issue d'un système Milli-Q® IX : performances des milieux de culture
Cette étude visait à déterminer si un système moderne de purification de l’eau, le système d’eau pure Milli-Q® IX, installé dans un laboratoire de microbiologie, pouvait remplacer avantageusement l’eau purifiée produite de manière centralisée et obtenue à partir d’une boucle de distribution lors de la préparation et de l’analyse de milieux de culture microbiologiques. Des milieux de culture solides et liquides destinés à des agents pathogènes importants et à des indicateurs d’hygiène ont été pris en compte, tels que Listeria, Salmonella, Escherichia coli du sérogroupe O157 et les coliformes, ainsi que des milieux de culture pour les levures, les moisissures et les bactéries lactiques.
Sources d'eau utilisées pour la préparation des milieux de culture
Chaque milieu a été préparé en double en dissolvant le milieu déshydraté dans de l’eau provenant de deux sources différentes :
- De l’eau purifiée facilement disponible dans le laboratoire de contrôle qualité : l’eau purifiée était produite de manière centralisée par une combinaison d’osmose inverse (RO), d’échange d’ions et d’une lampe UV bactéricide, puis distribuée via un circuit de distribution. La conductivité de l’eau est restée inférieure à 2 µS/cm tout au long de l’étude et la charge microbienne était inférieure à 10² ufc/mL, conformément aux exigences de la norme EN ISO 11133 (tableau 1).
- Eau provenant d’un système de purification d’eau Milli-Q® IX 7003 : ce système était installé dans le laboratoire et directement raccordé au réseau d’eau courante. Il combinait plusieurs technologies de purification de l’eau pour fournir de l’eau pure : osmose inverse (RO), électrodéionisation Elix® et lampes LED UVC bactéricides. L’eau fraîchement purifiée a été prélevée à partir du distributeur E-POD® du système, équipé d’un filtre Millipak® de 0,22 µm afin de garantir de faibles niveaux microbiens. Ce système est validé pour fournir de l’eau purifiée présentant une conductivité < 0,2 µS/cm, généralement de 0,1 µS/cm à 25 °C (ce qui équivaut à une résistivité > 5 MΩ·cm, généralement comprise entre 10 et 15 MΩ·cm), et une charge microbienne inférieure à 10² ufc/mL, et répond aux exigences de la norme ISO 11133 (tableau 1).
Préparation des milieux de culture
Sept milieux de culture déshydratés différents ont été sélectionnés (tableau 2) afin d’obtenir des résultats représentatifs. Tous les milieux sont conformes aux normes correspondantes du Manuel d’analyse bactériologique (BAM) EN ISO/FDA, de l’USDA-FSIS et de l’APHA ; d’autres normes et méthodes ont également été utilisées pour les essais de performance. Les normes spécifiant les milieux et celles définissant les essais de performance associés sont répertoriées dans le tableau 3, ainsi que les souches de contrôle et les numéros WDCM et ATCC® (American Type Culture Collection).
Les milieux ont été préparés conformément aux instructions des fabricants. Plus précisément, la masse requise de milieu déshydraté a été ajoutée à 500 ml d’eau purifiée de manière centralisée ou d’eau Milli-Q® IX. Tous les milieux ont été dissous, chauffés et, si nécessaire, stérilisés à l’autoclave selon les instructions du fabricant.
L’étude a été réalisée par le laboratoire de contrôle qualité des sciences de la vie pour les produits microbiologiques de Merck, à Darmstadt, en Allemagne. Ce laboratoire est accrédité par l’autorité allemande d’accréditation DAkkS en tant que laboratoire d’essais enregistré sous le numéro D-PL-15185-01-00, conformément à la norme DIN EN ISO/IEC 170252, pour les essais de performance des milieux microbiologiques selon la norme DIN EN ISO 11133.
Évaluation des milieux de culture : contrôle de qualité physique et chimique
Les sept milieux de culture étudiés ont été préparés avec de l’eau provenant des deux sources alternatives. Chaque milieu de culture préparé a fait l’objet d’une inspection visuelle afin de s’assurer qu’il était conforme aux recommandations énoncées, notamment en ce qui concerne l’aspect, la couleur, l’homogénéité, la consistance du gel et le pH.
Le tableau 4 présente les paramètres physiques et les spécifications attendues, ainsi que les résultats obtenus dans les deux conditions. Dans chaque cas, les milieux préparés avec de l’eau provenant du système Milli-Q® IX répondaient aux spécifications requises et donnaient des résultats similaires à ceux des milieux préparés avec l’eau purifiée produite de manière centralisée par le laboratoire de contrôle qualité.
Essais de performance des milieux de culture microbiologiques préparés
La croissance et l'inhibition ont été évaluées à l'aide de méthodes quantitatives ou qualitatives, conformément à la norme EN ISO 11133.
- La productivité correspond au taux de récupération d’un micro-organisme cible à partir du milieu de culture dans des conditions définies.
- La sélectivité correspond au degré d’inhibition d’un micro-organisme non cible sur ou dans un milieu de culture sélectif, dans des conditions définies.
- La spécificité consiste à démontrer, dans des conditions définies, que les organismes non cibles, s’ils se développent sur le milieu, ne présentent pas les mêmes caractéristiques visuelles que les micro-organismes cibles.
1. Préparation et inoculation des bactéries, levures et moisissures
Les souches de référence ont été obtenues auprès de l’ATCC® et sélectionnées conformément aux exigences de la norme EN ISO 11133 et/ou d’autres normes spécifiques. Elles ont été diluées jusqu’à obtenir le nombre d’organismes souhaité pour l’inoculation en vue des essais de productivité, de spécificité et de sélectivité. L’évaluation des performances et l’interprétation des résultats ont été effectuées conformément aux spécifications de la norme EN ISO 11133.
2. Essais de performance
- Méthodes quantitatives : la productivité quantitative pour les milieux de culture solides a été mesurée à l’aide de méthodes quantitatives, comme décrit dans la norme EN ISO 11133.
- Méthodes qualitatives : la productivité, la spécificité et la sélectivité ont été déterminées de manière qualitative à l’aide des méthodes décrites dans la norme EN ISO 11133.
Tous les milieux de culture préparés et testés ont satisfait aux critères requis en matière de productivité, de sélectivité et de spécificité, le cas échéant. Les essais de productivité quantitative ont satisfait aux critères requis : rapport de productivité (RP) ≥ 50 % pour les milieux sélectifs et RP ≥ 70 % pour les milieux non sélectifs. Les tableaux 5 et 6 présentent les résultats obtenus dans le cadre de cette étude. Les essais qualitatifs et quantitatifs des milieux de culture ont donné des résultats conformes aux exigences de la norme, tant avec l’eau purifiée utilisée dans le laboratoire de contrôle qualité qu’avec l’eau fournie par le système Milli-Q® IX.
Choix d'une solution aqueuse pour la préparation des milieux de culture
Lors de la préparation des milieux de culture, il est important de choisir une eau de bonne qualité, car celle-ci peut contenir des impuretés susceptibles d’affecter la productivité des milieux ou de provoquer des anomalies, telles qu’un pH incorrect, une couleur anormale ou la formation de précipités, comme indiqué dans l’annexe H de la norme EN ISO 11133. Les exigences de la norme en matière de qualité de l’eau sont présentées dans le tableau 1. Une note complémentaire de la norme indique que l’eau ayant été traitée par une résine échangeuse d’ions (eau déminéralisée ou déionisée) peut présenter une teneur en micro-organismes très élevée. Il est donc conseillé de ne pas utiliser d’eau provenant de ces sources sans avoir préalablement vérifié sa teneur microbienne. La norme met en garde contre le fait qu’une eau déminéralisée fortement contaminée, même si elle a été stérilisée par filtration, peut encore contenir des substances inhibitrices de la croissance de certains micro-organismes.
Adéquation du système de purification d'eau Milli-Q® IX à la préparation et aux essais de performance des milieux de culture microbiologiques
Cette étude démontre que les milieux de culture préparés avec de l’eau provenant d’un système Milli-Q® IX présentent des caractéristiques et des performances équivalentes à celles des milieux préparés avec l’eau purifiée de manière centralisée habituellement utilisée dans le laboratoire de contrôle qualité accrédité. Cela indique que l’eau provenant de ce système peut être utilisée en toute confiance pour la préparation de milieux de culture conformément à la norme EN ISO 11133. Le système Milli-Q® peut être utilisé pour préparer des milieux de culture manuellement ou en combinaison avec des instruments automatisés innovants, tels que le système ReadyStream® qui simplifie le processus en préparant et en distribuant des milieux de culture préchauffés.
L’eau purifiée par le système de purification d’eau Milli-Q® IX, équipé d’un filtre final de 0,22 µm, est validée pour fournir une eau satisfaisant ou dépassant les exigences de qualité d’eau de la norme EN ISO 11133 (tableau 1). D’autres normes et méthodes, telles que les « Standard Methods » de l’American Public Health Association (APHA)⁵, formulent des recommandations spécifiques concernant la qualité de l’eau et les technologies de purification, auxquelles le système Milli-Q® IX se conforme tant par sa conception que par ses performances. Conformément aux recommandations, il intègre une combinaison de technologies permettant de produire de l’eau pure, un contrôle de la résistivité, ainsi qu’un réservoir de stockage équipé d’un système d’irradiation UV. Le système Milli-Q® IX fournit une eau dont la conductivité est inférieure à 0,2 µS/cm, dont la charge microbienne est inférieure à 10² ufc/mL et qui est exempte de traces de contaminants susceptibles d’inhiber la croissance des micro-organismes, tels que le chlore, l’ammoniac et les métaux. Étant donné que le système fournit une eau conforme aux exigences de qualité de la norme EN ISO 11133, il contribuera à garantir la conformité réglementaire d’un laboratoire. Il est toutefois important de s’assurer également que cette eau est bien adaptée à la préparation de milieux de culture microbiologiques.
La conception du système Milli-Q® IX garantit une eau pure de qualité constante
L’utilisation d’une eau de qualité constante pour la préparation des milieux de culture est un facteur essentiel pour garantir des résultats d’essais précis et reproductibles. Le système Milli-Q® IX est conçu pour produire une eau pure de qualité constante et pour préserver la pureté de l’eau stockée grâce à plusieurs caractéristiques clés :
- L’eau purifiée par le système est stockée dans un réservoir en polyéthylène de haute qualité, qui ne libère pas de substances extractibles dans l’eau
- Le réservoir est protégé contre les contaminants atmosphériques par un filtre d’aération.
- Des niveaux microbiens fiablement bas sont garantis par la recirculation automatique de l’eau pure sur une lampe bactéricide à LED UVC, ainsi que par le filtre à mailles de 0,22 µm placé au point de distribution du système.
- Le module d’électrodéionisation Elix® intégré au système garantit une qualité d’eau constante, notamment en termes de conductivité⁶
Le faible niveau de substances extractibles provenant du réservoir de stockage, la faible charge microbienne dans l’eau, ainsi qu’une conductivité de l’eau constamment faible sont des paramètres importants de qualité de l’eau mis en avant dans la norme EN ISO 11133. Disposer d’une source fiable et indépendante d’eau fraîchement purifiée permet d’éviter tout risque de variations imprévues de la qualité de l’eau ou d’indisponibilité ponctuelle de l’eau provenant d’une boucle centrale en raison de contraintes de fabrication ou de maintenance.
Avantages du système de purification d’eau Milli-Q® IX pour la préparation et les tests de performance des milieux de culture microbiologiques
L’utilisation d’un système de purification d’eau Milli-Q® IX offre de nombreux avantages aux laboratoires effectuant des tests microbiologiques.
- Conformément à la norme EN ISO 11133, la conductivité de l’eau (ou son inverse, la résistivité) doit être vérifiée avant utilisation. Le système de purification d’eau Milli-Q® IX permet aux utilisateurs de mesurer avec précision la résistivité de l’eau en ligne et d’afficher cette valeur sur l’interface du distributeur E-POD®, offrant ainsi une solution de surveillance pratique. La vérification des paramètres de qualité de l’eau s’effectue facilement grâce à l’écran tactile intuitif compatible avec le port de gants.
- Le distributeur E-POD® permet de gagner du temps et d’assurer une grande précision, car le débit peut être facilement adapté aux besoins de l’expérience, et l’écran permet à l’utilisateur de programmer un volume spécifique à distribuer. De plus, le distributeur offre une grande flexibilité, car il peut être utilisé au-dessus de l’évier ou posé sur son bras pour remplir des récipients plus volumineux.
- Une pédale peut être ajoutée pour faciliter les distributions en série tout en libérant les mains de l’utilisateur.
- L’entretien régulier du système peut être facilement effectué par n’importe quel membre du laboratoire, ou confié à un technicien de maintenance afin de garantir un fonctionnement optimal du système.
- Le système stocke toutes les données relatives aux paramètres de qualité de l’eau, ainsi que des informations telles que les changements de consommables et autres interventions de maintenance, assurant ainsi la traçabilité des données et une gestion dématérialisée de celles-ci. La facilité d’accès aux données peut simplifier la préparation des audits du laboratoire. Un service en ligne est disponible pour stocker toute la documentation et permettre la gestion en ligne des contrats de service.
- Pour plus d’efficacité, le système peut servir de source d’eau directe pour le système ReadyStream®, permettant de préparer facilement de grandes quantités (jusqu’à 100 L) de milieux préchauffés là où ils sont nécessaires, en seulement 15 minutes. L’eau purifiée fournie par le système peut également être utilisée pour d’autres tâches, telles que le rinçage de la verrerie, ainsi que pour alimenter les autoclaves ou les lave-verrerie. Cela fait du système Milli-Q® IX une solution complète pour les laboratoires de microbiologie.
Les résultats de cette étude ont révélé que les milieux de culture préparés avec de l’eau provenant du système de purification Milli-Q® IX présentaient des performances similaires à celles des milieux de culture préparés avec l’eau purifiée de manière centralisée habituellement utilisée par le laboratoire. Ce système de purification Milli-Q® a permis au laboratoire de préparer des milieux répondant aux exigences de la norme, tout en apportant des avantages supplémentaires, tels que la facilité d’utilisation, la commodité, la traçabilité des données et l’autonomie. Combinées, ces caractéristiques permettent une gestion efficace du système d’eau, garantissent la pureté de l’eau et améliorent l’efficacité du laboratoire, ce qui permet aux scientifiques de travailler avec une productivité maximale.