- TPE Les UV et la crème solaire -

06 février 2008

Présentation du blog

Introduction

I-La lutte contre les UV au cours du temps
    1- Les effets néfastes du Soleil
    2- L'historique de la crème solaire

II-Réalisation des expériences
    1- Le but de l'expérience
    2- Première expérience
    3- Deuxième protocole

III-Critique générale de la démarche
    1- Comparaison entre les résultats attendus et obtenus
    2- Recherche des hypothèses pour trouver une explication à nos résultats
    3- Changements à apporter
 

Conclusion

Bibliographie


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07 février 2008

Introduction

Dans le cadre des TPE 2008, nous avions le choix entre deux grands thèmes: "Savants et sciences d'hier et d'aujourd'hui" et "Environnement et progrès". De ces deux thèmes nous avons choisi celui qui nous semblait le plus en rapport avec l'actualité d'aujourd'hui. Nous avons choisi d'étudier l'action de la crème solaire sur les UV car ce sujet concerne toute la population, et le réchauffement climatique est un sujet d'actualité qui conditionnera notre vie future. Selon un sondage canadien, 53% utilisent une crème solaire sur le visage et 42% utilisent de la crème solaire sur le corps. Comme de nombreuses personnes, nous nous demandons, quel indice de protection choisir en fonction de nos expositions aux ultras violets et nous nous interrogeons sur les effets néfastes de ces derniers.

Toutes ces questions se sont regroupées en une seule et même problématique:"La créme solaire protège-t-elle réellement des effets néfastes du soleil? Et quelle fiabilité peut-on accorder aux indices de protection?"

Nous étudierons ce problème selon trois axes : premièrement nous verrons la lutte contre les uv au cours du temps, ensuite nous aborderons la réalisation des expériences et enfin nous effectuerons une critique générale de notre démarche.   

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09 février 2008

I- La lutte contre les ultras violets au cours du temps

   Les ultras violets et leurs effets ont été découverts en 1801 par Johann W. Ritter, ce sont les brûlures qu'infligeaient le soleil qui permirent la création de la crème solaire, et plus tard, de l'écran dit "total".

1) Les effets néfastes du soleil

     Les rayons UV sont une forme d'énergie  invisible : ce type de radiations se retrouve dans une source naturelle (les rayonnements du soleil) mais est également émis par des sources artificielles. Les rayonnements sont classés en fonction de leur longueur d'onde, proportionnelle à l'énergie des photons.

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    Il existe trois types d'ultras violets différents, les UVA, les UVB et les UVC. Tout d'abord, chacun de ces rayons sont nocifs, seulement, ils n'ont pas tous la même dangerosité, chacun a ses propres caractéristiques :

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  • - UVA (400-315 nm) : Ils sont moins puissants que les UVB, ils pénètrent profondément dans la peau et engendrent le vieillissement prématuré et l'apparition du cancer de la peau.

  • - UVB (315-280 nm) : Ils sont plus courts mais plus puissants que les UVA, ils agissent surtout sur les couches externes de la peau et les principales causes des coups de soleil ainsi que du vieillissement et du cancer de la peau.

  • - UVC (280-10 nm) : ce sont les plus forts et les plus dangereux mais ils sont filtrés par l'atmosphère et n'atteignent pas la peau.

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Invisibles, tous les UV peuvent provoquer, sans que nous ressentions de chaleur, des dommages sur les cellules et entraîner à  court terme des brûlures  de la peau et des yeux. A long terme, c'est le vieillissement prématuré de la peau qui est engendré par des expositions trop intenses au soleil. On note l'apparition de cancers cutanés, tel que le mélanome malin.

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I - La lutte contre les UV au cours du temps

    2) L'historique de la crème solaire 

      La crème solaire fut créée en 1935 par un chimiste belge nommé Eugène Schueller. Le futur créateur de2906 la marque l'Oréal eut l'idée de mettre au point une huile protectrice, à cause des brûlures que lui infligeait le soleil. La base de sa composition est un mélange d'eau et d'huile; on y trouve aussi des conservateurs, des agents pour stabiliser l'émulsion, de la vitamine E ou C, des apaisants ou encore des agents hydratants. Cette ambre solaire fut d'abord vendue sur la Côte d'Azur (lieu de sa création), puis fut rapidement commercialisée dans le monde entier. Comme l'indique le slogan, chacun pourra désormais "Bronzer sans brûler".

         Lorsque l'on parle de crême solaire, on associe un indice de protection. Celui-ci peut varier entre 8 et 90, voire plus. Il faut savoir que de 0 à 30 les indices sont très différents, plus l'indice est élevé et plus la protection est grande. Ensuite, de 30 à 90, la protection progresse beaucoup moins fortement que l'indice. ( la différence entre une crème d'indice 30 et 60 est très faible par rapport à celle observable entre deux crêmes d'indice respectif 8 et 20). On risque alors de se sentir plus protégé que ce que l'on est réellement.

De plus, contrairement à ce que beaucoup de personne pensent, "l'écran total" n'existe pas. Cependant, des études ont montré que quelques crêmes laissaient passer un nombre négligeable de rayons ultras-violet. C'est pourquoi le fabriquant se permet d'afficher "écran total" sur son produit.   

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29 mars 2008

II - Réalisation des expériences

1) Le but de l'expérience

  • Pourquoi avoir choisi les levures ?D210

Nous avons choisi de travailler avec des levures afin d'utiliser  des organismes vivants car il était impossible d'utiliser de la peau animale (tels que des souris, rats ... pour une raison d'éthique).
Ces levures sont des micro organismes mutés au niveau de l'allèle Ade 2 qui se modifient en présence de rayons ultras violets.                                                                                                                Nous avons réalisé ces expériences afin d'établir une relation entre l'indice protecteur de la crème solaire, le temps d'exposition aux UV et l'impact sur l'organisme (sur les levures).

2) Première expérience

Dans un premier temps, nous avons procédé à la mise en culture de levures Ade 2 en boîtes de pétris. Cette expérience a été réalisée selon un protocole précis :

  1. Préparation de la gélose

  2. Mise en conditions stériles

  3. Coulage des boîtes (=> milieu solide)

  4. Ensemencement des boîtes

  5. Identifications des boîtes

  6. Etalage de la crème solaire

  7. Exposition aux UV

  8. Mise en étuve

Après une semaine de mise en étuve, nous avons pu observer l'évolution de la culture de levures, qui se présentait malheureusement inexploitable. C'est pourquoi nous avons dû nous orienter vers un nouveau protocole expérimentale qui reprend cependant, le même but mais sous une toute autre forme (culture en milieu liquide) pour permettre une exploitation plus simple et concrète .

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3) Deuxième protocole

Protocole de l'expérience 2 :

  1. Réalisation d'une courbe d'étalonnage à partir de différentes concentrations de levures dans les tubes.

  2. Mise en solution des levures

  3. Etalage de la crème solaire sur les tubes

  4. Exposition aux ultras violets

    Après une semaine de mise en étuve, nous avons calculé les densités optiques avec le spectrophotomètre, pour ensuite retrouver les concentrations de chacun des tubes grâce à la courbe d'étalonnage que nous avions précédemment élaborée. C'est à partir de ces concentrations que nous voulions établir une relation entre l'intensité des rayons ultras violets et les indices de protection de la crème solaire ; en réalisant différents graphiques.

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01 avril 2008

III - Critique générale de la démarche

1) Comparaison entre les résultats attendus et les résultats obtenus

  • Résultats de l'expérience 1 : le comptage des levures s'avérait impossible, on observait des colonies de couleurs jaunes, rouges et blanches, l'ensemencement n'avait pas été fait régulièrement d'où l'absence de levures à certains endroits.

=> Raisons des changements apportés à notre protocole ; on a :

¤ changé de milieu pour faire la spectroscopie (levures homogènes).

¤ modifié notre technique d'étalage de la crème solaire (utilisation de cotons tiges).

¤ travaillé en milieu stérile avec beaucoup plus de précision et de rigueur.


  • Résultats de l'expérience 2 : les courbes n'étaient pas celles escontées.Les résultats obtenus ne ressemblaient pas à ceux que l'on attendaient. C'est pourquoi nous ne pouvons pas établir de relations directes entre la quantité d'UV reçu sur les les levures et la sureté de la crème solaire utilisée (selon son indice  protecteur)

2) Recherche des hypothèses pour trouver une explication à nos résultats

Nous avons réfléchi à différentes hypothèses permettant d'expliquer nos résultats:

Hypothèse n°1:Est-ce dû à une erreur de protocole ?

Nous avons travailler dans un milieu stérile à l'abri de la lumière solaire ,en faisant attention aux courants d'air et à ne pas parler pour ne pas contaminer le milieu. Nous utilisions des outils stériles et nous avons fait attention à introduire des quantités identiques de levures dans les tubes à essai.
Cependant, il se peut que la répartition de la crème sur les tubes n'ait pas été parfaitement homogène malgré nos précautions. Il est également possible que le temps d'exposition aux UV variable de quelques secondes entre les manipulations des diférents tubes ait eu une influence sur nos résultats. Il nous parait peut probable qu'un changement de 1 à 2 secondes sur le temps d'exposition soit à l'origine de si grandes différences de résultats...

C'est pourquoi nous pensons que cette hypothèse ne permet pas d'expliquer nos résultats.

Hypothèse n°2: Est-ce que les levures constituent-elles un bon élément d'étude?

Une levure est un champignon unicellulaire eucaryote. Il possède des caractéristiques structurelles identiques à celles des cellules de la peau. Les levures possèdent une ou plusieurs vacuoles (organites à l'aspect homogène) qui servent d'espaces de stockage pour diverses substances. Ces vacuoles peuvent éventuellement réagir au rayons UV.  Cette réaction peut entrainer des modifications dans le milieu intracellulaire des levures  contrairement aux cellules de la peau qui ne possèdent pas de vacuoles.
Nous pensons donc que les levures constituent un bon élément d'étude car elles sont similaires aux cellules de la peau.

Hypothèse n°3: Est-ce que la longueur d'onde des radiations utilisées correspond à celles pour lesquelles les crèmes solaire sont efficaces?

Après la réalisation des expériences et nos doutes sur la validité de nos résultats, nous nous sommes demandés si nous avions utilisés les UV appropriés. Nous avons interrogé M. Decaris qui nous a montré la lampe UV, indiquant 254 nm. Nous avons découvert que les lampes UVC sont utilisées en laboratoire de biologie pour les effets germicides, afin de stériliser des pièces et des appareils.
Nous avons exposé les levures à ce type d'UV, alors que les crèmes solaires utilisées protègent des UVA et des UVB. C'est pourquoi, nous n'avons pas réussit à mettre en évidence l'efficacité de nos crèmes.

3) Changements à apporter

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Nous aurions dû, compte tenu de nos résultats, vérifier la source d'UV.

On aurait alors réalisé l'expérience dans des conditions qui nous auraient permis d'obtenir des résultats exploitables pour répondre à notre problématique initiale.

En cas de résultats différents, nous aurions comparé les différents composants des crèmes solaires pour savoir si la protection contre les UV peut varier en fonction de la nature de leurs composants.

                              De plus, nous aurions fait l'expérience plusieurs fois dans différentes conditions pour voir s'il s'agissait d'un problème de protocole ou de condition de réalisation, à l'origine de cette différence entre les résultats expérimentaux et ceux théoriques et ainsi vérifier notre hypothèse.

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03 avril 2008

Conclusion

En conclusion, les TPE ont été une expérience très enrichissante tant sur le plan scientifique que sur le plan humain. Nous avons appris à raisonner autour d'un sujet concret et à nous coordonner autour d'un thème. Ce sujet très intéressant est certainement plus complexe que ce que nous pensions. En effet, nous n'avons pas abouti aux résultats attendus, mais nous avons tenté de trouver une explication à nos résultats, nous nous sommes réellement impliqués dans ces TPE .

      

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bibliographie

TAVERNIER, Raymond, LIZEAUX, Claude. SVT 2nd. Bordas, 2004. chap.2 la cellule, unité fonctionnelle des être vivants, p.194-195

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http://fr.wikipedia.org/wiki/Ultraviolet

Wikipédia, L’encyclopédie libre [en ligne]. Fondation wikimédia. [Consulté en octobre 2007]. Photo protection. Disponible sur :

http://fr.wikipédia.org/wiki/photoprotection

CHAMPAGNE, Eric [en ligne]. Livre des inventeurs, 2007. [Consulté en décembre 2007]. Ambre solaire. Disponible sur :

http://livre.inventeur.info/search-date.php3?mots=1935

KATELL, Anne. Perocite [en ligne]. Persocite francite, 2006 [consulté en octobre 2007] les ultraviolets sur l’homme. Disponible sur :

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Zou.norbz [en ligne]. Zou.norbz, 2005. [consulté en octobre 2007] les ultraviolets sur l’homme. Disponible sur :

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GARAIX, Suzanne. Mutagenese des levures. In universite Pierre et Marie Curie [en ligne] 5mars 2008. [consulté en octobre 2007]. Disponible sur :

http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/mutagenese/levure/mutalevure.htmLivre


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