Garcia, Jean-Louis

Greenway, B.

Mandel, M.

Pichinoty, F.

Horizon / Pleins textes

C. R. Acad. Sc. Paris. t. 281 (27 octobre 1975) Série D - 1273 
MICROBIOLOGIE. - Isolement à partir du sol et étude d'une bactérie dénitri- 
$ante appartenant au genre Alcaligenes. Note (*) de MM. Francis Pichi- 
noty, Manley Mandel, Bruce Greenway et Jean-Louis Garcia, -transmise par 
M. Roger Buvat. 
L'organisme isolé est un petit bâtondet non sporulé, Gram-négatif, mobile par les moyens de fla- 
gelles péritriches. I1 est chimio-organotrophe, oxydase-positif, et utilise 0 2 ,  NO;, NO; et NzO comme 
substrats respiratoires. Des alcools primaires, de nombreux acides organiques et acides amids sont 
utilisés comme sources de carbone et d'énergie. Les hydrates de carbone ne sont pas assimilés. Les 
cellules accumulent du poly-ß-hydroxybutyrate. La bactérie appartient au genre Alcaligenes et ses 
caractères phénotypiques sont comparés 2i ceux d:A. faecalis. 
La bactérie décrite dans la présente Note a été isolée de la terre de jardin par 
culture d'enrichissement dans un milieu minimal liquide contenant 4 g/litre de 
L-malate de sodium, en ballons remplis de N20. Ce milieu est tamponné à pH 7 et 
ne contient pas de nitrate ('). La température d'incúbation était de 32 OC. Après 
plusieurs passages, un isolement a été effectué sur ce même milieu solidifié par l'addi- 
tion d'agar. Les boîtes étaient placées en incubation aérobie, à 32 OC, pendant 24 
à 48 h. Après plusieurs étalements successifs, la pureté de la culture a été vérifiée. La 
bactérie ainsi isolée est entretenue sur gélose nutritive. 
La plupart des tests employés au cours de l'htude des caractères biochimiques 
et physiologiques ont été décrits par Stanier, Palleroni et Doudoroff ('). L'assimilai 
tion des aliments carbonés a été étudiée en milieu liquide à 32 OC. La croissance était 
estimée visuellement après 7 jours d'incubation. Les nitrate-réductases A et B ont été 
recherchées dans les extraits par une technique manométrique (I). La nitrite-réduc- 
tase respiratoire a été mise en évidence dans les extraits par la production de NO en 
présence de N : N : N' : N-tétraméthyl-p-phénylène-diamine comme source d'élec- 
trons ('). Les gaz formés au cours de la réduction de NO,, NO;, NO et N 2 0  en 
présence de succinate par les suspensions cellulaires issues de cultures anaérobies, ont 
été identifiés et dosés par chromatographie en phase gazeuse ("). L'acide poly- 
ß-hydroxybutyrique a été identifié cytologiquement par coloration au noir Soudan 
et chimiquement par extraction au chloroforme bouillant et conversion en acide 
crotonique en présence de H2S04 concentré à 100 OC ('). 
I 
1. MORPHOLOGIE. -Bâtonnets Gram-négatifs. Largeur des cellules, 0,5 
à 0,7 pm ; longueur, 1,2 à 2,2 pm. Multiplication par fission binaire. Absence de 
spores. Mobile par les moyens de flagelles péritriches ; chaque cellule en comporte 
une dizaine en moyenne. Absence de capsule. Colonies convexes, circulaires, lisses, 
mi-translucides, non pigmentées, avec marge entière, pouvant atteindre 5 mm de 
diamètre sur agar nutritif. 
2. CULTURE ET CARAC~RES PHYSIOLOGIQUES. - Chimio-organotrophe obli- 
gatoire incapable de croître en milieu minéral liquide sous une atmosphère contenant 
H2, Oz (ou N,O) et COz. N'exige aucun facteur de croissance. Métabolisme respi- 2 6 89;PI 
0- R* sm P. o. M. 
ce~PecB"s@n de l;a&f&P'sneb'k, 
1274 - Série D C. R. Acad. Sc. Paris, t. 281 (27 octobre 1975) 
~ ~~ ~ ~~ ~ 
ratoire obligatoire. Utilise 02, NO,, NO, et N 2 0  comme substrats respiratoires. 
Croissance rapide, dense et homogène en bouillon nutritif. Ne croît ni à + 4 OC ni 
à + 40 OC. Croît en bouillon à pH 9. Croît en présence de 6 % de NaCl. Accumule 
du poly-ß-hydroxybutyrate comme réserve carbonée intracellulaire. 
Les composés suivants sont utilisés comme sources de carbone et d’énergie : 
D-gluconate, D-saccharate, glycérol, glycérate, éthanol, propanol, butanol, acétate, 
butyrate, valérate, caprate, succinate, glutarate, adipate, pimélate, subérate, azé- 
laïdate, sébacate, citrate, DL-isocitrate, L-lactate , D-lactate, ß-hydroxy-ß-méthyl- 
glutarate, L-malate, D-malate, DL-3-hydroxybutyrateY méso-tartrate, pyruvate, 
a-cétoglutarate, fumarate, maléate, itaconate, eis-aconitate, mésaconate , citraconate, 
crotonate, hippurate, d-pantothénate, a-L-alanine, a-D-alanine, DL-valine, L-leucine, 
DL-sérine, DL-aspartate, asparagine, L-glutamate, L-lysine, L-histidine, L-phényl- 
alanine, L-tyrosine, L-tryptophane, L-proline, acétamide et 4-amino-n-butyrate. 
Aucun des composés suivants n’est utilisé comme source de carbone et d’énergie : 
D-glucose, L-glucose, D-galactose, L-sorbose, D-mannose, D-fucose, L-fucose, 
fructose, D-glucosamine, salicine, D-glucuronate, D-xylose, D-arabinose, L-ara- 
binose, L-rhamnose, D-ribose, inosine, lactose, maltose, saccharose, cellobiose, 
mélibiose, tréhalose, arbutine, D-mélézitose, raffinose, amidon, inuline, 2-céto-D- 
gluconate, D-mannitol, D-sorbitol, D-dulcitol, méso-érythritol, ribitol, D-arabitol, 
L-arabitol, 1,2-propanediol, 2,3-butanediolY l,Zéthanediol, isobutanol, méthanol, 
2-phényl-éthanol, propionate, isobutyrate, isovalérate, caproate, pélargonate, 
oxalate, malonate, glycolate, tartronate, d-tartrate, I-tartrate, mucate, lévulinate, 
trans-aconitate, benzoate, ortho-hydroxybenzoate, para-hydroxybenzoate, méta- 
hydroxybenzoate, phtalate, L-mandélate, D-mandélate, quinate, téréphtalate, 
nicotinate, cinnamate, anthranilate, para-aminobenzoate, phénylacétate, benzoyl- 
formate, kynurénate, naphtalène, testostérone, dodécane, hexadécane, glycine, 
sarcosine, créatine, bétaïne, ß-alanine, DL-nor-valine, L-nor-leucine, L-isoleucine, 
DL-thréonine, DL-méthionine, L-arginine, DL-ornithine, L-citrulline, histamine, 
D-tryptophane, I-aminopentane, éthanolamine, tryptamine, méthylamine, n-butyl- 
amine, n-amylamine, benzylamine, DL-2-amino-n-butyrateY putrescine, spermine et 
géraniol. Le poly-ß-hydroxybutyrate extrait de Bacillus megaterium et purifié n’est 
pas assimilé, ce qui indique que l’organisme ne synthétise pas de dépolymérase 
exocellulaire capable d’hydrolyser ce lipide. 
L‘organisme est oxydase-positif et possède une catalase. Il synthétise un cyto- 
chrome de type c dont la forme réduite présente des pics d’absorption a à 552,5 mp 
et ß à 521 mp. Aucune production de pigment n’est décelable sur les milieux King A 
et King B respectivement. La gélatine, l’amidon et le ({Tween 80)) ne sont pas 
hydrolysés. On n’observe pas de production d’indole. La réaction au jaune d’œuf 
est négative. La L-phénylalanine-désaminase, l’uréase, l’arginine-dihydrolase consti- 
tutive et la nitrate-réductase B sont absentes. La nitrate-réductase A et la nitrite- 
réductase respiratoire sont présentes. L’organisme ne synthétise pas d‘hydrogénase 
lorsqu’il croît en anaérobiose dans un milieu complexe sous une atmosphère contenant 
H2 et N20. Le lait tournesolé subit une alcalinisation. Le nitrate est utilisé comme 
source d’azote. L‘organisme ne fixe pas N2. 
C. R. Acad. Sc. Paris, t. 281 (27 octobre 1975) Série D - 1275 
Les suspensions cellulaires provenant de cultures anaérobies en milieu complexe 
contenant NO; ou NzO, réduisent NO, et NO, en N 2 0  et N2 sans accumuler NO ; 
elles produisent aussi NzO à partir de NO et réduisent quantitativement NzO en N2. 
3. GÉNOTYPE. - La teneur en guanine + cytosine de l'ADN, calculée à partir 
de la densité de flottaison [(6), (')I, est de 66 %. 
4. TAXONOMIE. - La bactérie décrite appartient au genre Alcaligenes qui 
regroupe actuellement tous les bacilles Gram-négatifs, non sporulés, mobiles par les 
moyens de flagelles péritriches, doués d'un métabolisme respiratoire obligatoire et 
ayant un G + C % compris entre 57,9 et 70 (*). Trois espèces dénitrifiantes : A. 
faecalis, A. denitriJicans et A. odorans, incapables d'assimiler les pentoses et les 
hexoses, avaient été décrites et caractérisées de façon incomplète. Cependant Hendrie, 
Holding et Shewan (g) ont reconnu la nécessité de n'admettre l'existence que d'une 
seule espèce qui a reçu le nom d'A. faecalis. On retrouve plusieurs caractères biochi- 
miques de la bactérie décrite chez les souches non saccharolytiques d'Alcaligenes 
isolées de spécimens cliniques et caractérisées par Gilardi ('O) : une réaction oxydase- 
positive ; l'aptitude à assimiler l'acétate, le succinate, le fumarate, le D-malate, le 
DL-lactate, le citrate, le pyruvate, l'asparagine, le DL-aspartate et le L-glutamate ; 
l'inaptitude à assimiler le pélargonate, la L-arginine et la DL-nor-leucine ; l'absence 
de phénylalanine-désaminase, de lecithinase et de gélatinase. Par contre Gilardi ('O) 
n'a pas trouvé de poly-ß-hydroxybutyrate chez ces bactéries ; mais il n'a pas recherché 
ce lipide à l'aide de la méthode chimique qui est beaucoup plus sensible et sûre que 
l'examen cytologique. La plupart des souches d'A. faecalis et d'A. odorans présentent 
des G + C % compris entre 56 et 59 [('), (")I. Certaines d'entre elles ont cependant 
des teneurs plus élevées comprises entre 64 et 70 % ("). Seule l'étude biochimique 
approfondie de nombreuses souches de collection permettrait de préciser, au sein 
du genre Alcaligenes, la position taxonomique de la bactérie qui vient d'être décrite. 
Celle-ci a été déposée à la Collection de l'Institut Pasteur sous le no CIP 73-75. 
(*) Séance du 29 septembre 1975. 
(1) F. PICHINOTY et M. PIÉCHAUD, Ann. Inst. Pasteur, 114, 1968, p. 77-98. 
(2) R. Y. STANIER, N. J. PALLERONI~~ M. DOUDOROFF, J. gen. Microbiol., 43,1966, p. 159-271. 
(3) M. MIYATA et T. MORI, J .  Biochem., Tokyo, 64, 1968, p. 849-861. 
(4) J.-L. GARCIA, Soil. Biol. Biochem., 6, 1974, p. 79-84. 
(5) J. H. LAW et R. A. SLEPECKY, J. Bacteriol., 82,1961, p. 33-36. 
( 6 )  C. L. SCHILDKRAUT, J. MARMUR et P. Dom, J. mol. Biol., 4,1962, p. 430-433. 
(7) M. MANDEL, C.  L. SCHILDKRAUT et J. MARMUR, in : Methods in Enzymology, Academic Press, 
(8) A. J. HOLDING et J. M. SHEWAN, in : Bergey's Manual of Determinative Bacteriology, Williams 
('0) G. L. GILARDI, Antonie van Leeuwenhoek, 39,1973, p. 229-242. 
(11) J. DE LEY, K. GRSTERS, J. KHAN-MATSUBARA et J. M. SHEWAN, Antonie van Leeuivenhoek, 36, 
New York, 12, partie B, 1968, p. 184-195. 
and Wilkins, Baltimore, 1974, p. 273-275. I I  
(9)"M. S. HENDRIE, A. J. HOLDING et J. M. SHEWAN, Int. J. syst. Bacteriol., 24,1974, p. 534-550. I l  
1970, p. 193-207. 
F. P., Laboratoire de Chimie Bactbrienne, 
CNRS, 13274 Marseille Cedex 2 ; 
M. M., B. G., The University of Texas, 
M .  D .  Anderson Hospital and Tumor Institute, 
Houston, Texas, Etats-Unis ; 
J.&. G., Laboratoire de Microbiologie, 
ORSTOM, Dakar, Sénégal. 


Isolement à partir du sol et étude d'une bactérie dénitrifiante appartenant au genre Alcaligenes

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