Bonjour,
Je travaille actuellement sur un TPE ayant pour sujet la momification.

Nous souhaitons montrer le rôle de l'hydrogénocarbonate de sodium (<math>\(NaHCO_3\)</math> ou « bicarbonate de soude » pour les intimes) dans la conservation du corps.
En effet, le <math>\(NaHCO_3\)</math> est le principal composant du natron, substance utilisée par les égyptiens dans le processus de momification.

Après de quelques recherches, nous avons appris qu'il absorbe l'humidité et qu'il est fongistatique, c'est-à-dire qu'il réduit le développement des champignons.
C'est ce dernier qui pose problème ; en effet, les organismes du type fongique sont hors programme, et nous ne parvenons pas à trouver des informations sur comment agit l'hydrogénocarbonate, malgré de nombreuses heures de recherche.

Je vous serais reconnaissant de me donner une piste ou bien une adresse utile à ce propos.
Merci d'avance.

Salut !

J'ai peut-être une piste mais je ne suis pas sûr car je n'ai jamais entendu parler des effets du <math>\(NaHCO3\)</math> sur les fungis mais ce que je sais c'est qu'ils possèdent un mécanisme de régulation du pH qui dépend de cette molécule.
En effet pour pouvoir se diviser les cellules ont besoin d'une valeur de pH aux alentours de 7.

Lors du métabolisme de la cellule, de nombreux protons <math>\(H+\)</math> sont émis et ce sont eux qui sont responsables de l'acidité (Cf <math>\(pH=-log[H+]\)</math>). Alors pour palier à cette acidité, la cellule va en faire sortir par le biais du transporteur à <math>\(NaHCO3\)</math> lié à un <math>\(Cl-\)</math>.

Comment ça marche ?

Ce transporteur va laisser passer des ions <math>\(Na+\)</math> à l'intérieur de la cellule et entraîne avec lui l'ion <math>\(HCO3-\)</math>. Ensuite cet ion va se coupler à un proton <math>\(H+\)</math> et former du <math>\(CO2\)</math> qui diffusera hors de la cellule. Le pH va donc augmenter.

Voici donc un des mécanismes de régulation. Ceci peut nous aider à conclure que si on ajoute du <math>\(NAHCO3\)</math>, l'équilibre sera bouleversé et cela empêchera la division cellulaire et freine la croissance fongique.

Comme je l'ai dis je n'en suis pas sûr, mais il est possible que ce soit ça !

J'ai trouvé ça là : http://books.google.fr/books?id=fXZW1R [...] page&q=NaHCo3 champignons&f=false

C'est pas mal tu peux y jeter un coup d'œil !
Tchou

Salut !
Merci pour tes explications et ton lien très utile. On tient enfin une réponse.

J'ai encore une petite question, en quoi le fait que le milieu soit riche en <math>\(NaHCO_3\)</math> perturbe la régulation du pH ? Est-ce que le transporteur en laissera passer un plus grand nombre ?

Merci encore.

Bonjour,

Personnellement, je ne pense pas que l'activité fongistatique soit dû à une modification du pH au sein des cellules des champignons.

Le natron, utilisé lors de la momification est un mélange naturel de carbonate et de bicarbonate de sodium (mais aussi dans une moindre mesure, de chlorure et de sulfate de sodium). Son action permet la déshydratation du corps ainsi qu'à la saponification des graisses. Une fois le processus terminé, le poids du corps était ramené à 20% environ du poids du sujet vivant. Et oui, l'homme est composé à 70% d'eau, c'est bien connu !

Or, les champignons adorent la chaleur et l'humidité. Donc si on les prive de cette dernière (ou du moins on la diminue fortement) alors les champignons ne poussent plus, ne croissent plus. Ils ne sont pas pour autant tués.

Voilà pourquoi on parle d'activité fongistatique (arrêt ou limitation de la croissance) et non d'activité fongicide.

Salut !

En fait c'est pas tant une histoire de transporteur qu'une histoire d'équilibre ionique.

Comme l'a dit -Clement-, il existe des relations entre HCO3-, H+ et CO2. Pour faire simple (parce que c'est vraiment pas facile à comprendre, ça fait 3 ans que je connais ce système et j'ai encore pas tout compris...), les HCO3- sont un des systèmes tampons de la cellule qui permettent d'atténuer l'élévation du pH lorsque le corps est mis en présence d'acides, ce qui se produit avec le bête métabolisme cellulaire qui libère des ions H+ (mais il y a évidemment bien des causes d'exposition aux acides dans le corps, par exemple les cellules gastriques doivent être bien protégées de l'acidité de la lumière gastrique riche en HCl). En effet les ions HCO3- permettent de substituer l'acide en question (HCl, acide lactique, etc...) par l'acide carbonique H2CO3, et ainsi atténuer l'élévation du pH.

Il y a 2 organes fondamentaux dans la régulation de l'équilibre acido-basique du corps : le rein et les poumons. Le rein produit ou élimine les HCO3-, le poumon élimine le CO2. Alors, quelle est la relation entre HCO3- et CO2 ? Eh bien, le CO2 aussi est en équilibre avec l'acide carbonique. En fait, la véritable équation en physiologie est celle-ci :

CO2 + H2O <=> H2CO3 <=> HCO3- + H+

Le pH peut être exprimé par l'équation de Henderson-Hasselbalch : pH = pKa + log (base / acide) où la base et l'acide appartiennent à un même couple acide-base. Dans le corps : HCO3- est la base, et H2CO3 est l'acide. Ca n'est pas tout à fait exact, en réalité l'équation de Henderson-Hasselbach utilisée en physiologie fait intervenir le CO2 en plus du couple acide-base HCO3-/H2CO3, et je ne sais pas pourquoi Mais tenons-nous en à la simplicité, on n'a pas besoin d'une équation exacte pour comprendre.

Dans les faits, le pH corporel dépend donc de cet équilibre entre CO2 + H2O et HCO3- + H+, en passant par l'acide carbonique. L'eau ne manque pas dans le corps, et les ions H+ sont la variable à réguler. On comprend donc que l'équilibre acide-base dépend donc de l'équilibre entre les bicarbonates HCO3- et le CO2. Dans ce cas tout est clair :
- lorsqu'une charge acide arrive dans le corps, l'acide est tamponné par les bicarbonates, produisant de l'acide carbonique finalement dissocié en CO2 + H2O ; le CO2 représente donc cette charge acide, qui sera éliminée par la ventilation pulmonaire
- lorsqu'on augmente le taux de CO2 dans le corps (ex : baisse de la ventilation pulmonaire), l'équilibre est déplacé vers la droite donc vers HCO3- + H+ : les bicarbonates ne peuvent plus tamponner l'acidité du corps et le pH diminue ; le rein arrête d'éliminer des HCO3-, il élimine des H+ et produit des HCO3-
- lorsqu'on augmente le taux de HCO3- dans le corps, on augmente la charge basique et le pH augmente : le HCO3- "tamponne trop" et l'équilibre est dévié vers la gauche ; si on veut rétablir l'équilibre (donc le pH), il faut augmenter le CO2 et éliminer les HCO3- : les poumons ventilent moins et le rein élimine les HCO3- (tout en arrêtant d'éliminer les H+)

Voilà, en gros c'est ça. C'est beaucoup plus complexe en vrai car il existe de nombreux acides, bases et tampons dans l'organisme, et les différentes pathologies rénales ou respiratoires changent la façon dont le corps s'adapte. Et puis, les reins et les poumons ne sont pas les seuls organes à intervenir (même s'ils sont les principaux) et surtout, ils régulent d'autres variables (par exemple le pH peut augmenter si on hyperventile afin d'augmenter les apports en O2) Mais l'essentiel est là.



Bon, ça c'est pour expliquer le rôle du NaHCO3 dans la régulation de l'équilibre acide-base du corps. Maintenant, je pense que l'explication de humantarget est plus probable pour expliquer son rôle dans le fongistase.

MMmh 2 hypothèses ..
Empêcher la division cellulaire permet aussi de limiter la croissance et pourtant ce n'est pas fongicide !

Merci à tous pour votre aide.

galactose : je ne comprends pas en quoi la façon dont est régulée l'acidité nous importe puisque nous travaillons sur des corps morts… et est-ce que l'acidité du milieu influence l'action des champignons ?

EDIT : humantarget : la saponification des graisses joue-t-elle un rôle dans l'action fongistatique ?

-Clement- : la concentration en <math>\(NaHCO_3\)</math> du milieu perturbe-t-elle l'action des champignons ?

Comme je te l'ai dit je ne suis pas sûr du tout. Je vais poursuivre mes recherches pour creuser un peu plus.

Citation : Babilomax

galactose : je ne comprends pas en quoi la façon dont est régulée l'acidité nous importe puisque nous travaillons sur des corps morts…

C'était juste pour expliquer la façon dont le bicarbonate intervient dans la régulation du pH chez les vivants. Evidemment, chez les morts, on s'en balance... mais pas chez les champignons. Si tu enrichis ton milieu en HCO3-, tu l'alcalinises car tu déplaces l'équilibre de l'équation vers la gauche. Et comme la vie nécessite l'homéostasie, en alcalinisant ton milieu tu perturbes cette homéostasie.

Dans une cellule, tu as un certain pH, et une certaine concentration de diverses molécules, dont des ions essentiels tels que le potassium K+, le chlore Cl- et le sodium Na+. Mais la cellule n'est pas entourée de vide : elle baigne dans le liquide extracellulaire dans lequel on trouve les mêmes molécules, mais à des concentrations différentes. C'est essentiel pour le maintien de l'intégrité de la membrane de la cellule, de son contenu, pour le fonctionnement des protéines dont les enzymes, pour la transmission d'informations entre les cellules, et certaines fonctions comme la contraction musculaire, la régulation du taux de calcium dans la cellule, etc... L'équilibre de répartition de ces ions est donc VITAL ! Globalement le Na+ reste à l'extérieur de la cellule, et le K+ à l'intérieur.

Maintenant si tu augmentes le taux de HCO3- dans ton milieux, celui-ci change de pH. Déjà, tu perturbes l'homéostasie et un bon nombre de fonctions cellulaires. Mais en plus, ce changement de pH influe beaucoup sur les échanges d'ions entre les milieux extra- et intra-cellulaire. Notamment, si tu diminues la concentration du H+ extra-cellulaire, tu fais sortir du H+ de tes cellules de façon à maintenir la répartition du H+ entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule (et de façon à limiter l'augmentation du pH extra-cellulaire, tout simplement). Mais un ion, ça ne sort pas comme ça d'une cellule : il faut maintenir les charges électriques ! Donc il va manquer des cations dans ta cellule. Quel cation peut entrer sans problème dans la cellule ? Le potassium. Tu augmentes donc le potassium intracellulaire et tu diminues le potassium extracellulaire. Et des échanges de ce type, il y en a énormément. Cependant j'ai peut-être pris le meilleur exemple étant donné que le potassium a un rôle primordial dans le fonctionnement des cellules. C'est lui le garant de la répartition des charges électriques de part et d'autre de la membrane cellulaire.

Bon, tout ceci est très compliqué mais tu peux d'ores et déjà comprendre l'essentiel :
- le HCO3- participe très activement à la régulation de l'équilibre acido-basique des milieux vivants, donc au maintien de leur homéostasie
- entre la cellule et le milieu extracellulaire, il y a des ions (et des molécules comme les protéines) répartis de façon très précises et dont les entrées/sorties dans la cellule sont très bien régulés, ce qui est essentiel pour l'homéostasie cellulaire
En modifiant la teneur en HCO3- du milieu, tu perturbes grandement l'homéostasie des cellules présentes dans ce milieu. Ceci pouvant donc aboutir à leur mort, ou à l'arrêt de certaines de leurs fonctions.

A savoir qu'un corps humain vivant dont les reins n'éliminent plus les ions HCO3- va être très perturbé de par l'alcalose qui se met en place. Il y a des gens qui se mettent à délirer complètement, qui finissent dans le coma, voire qui meurent. Imagine à l'échelle d'un champignon

Après, peut-être que le bicarbonate agit de façon plus spécifique sur les champignons en intéragissant avec je ne sais quelle protéine, mais toujours est-il que l'histoire de l'homéostasie perturbée, ça marche pour la plupart des organismes vivants (les spores sont plus résistants, peut-être ?)