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·
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sommaire
P1
Sommaire
P2
Actualités de la filière
P3-4-5-6
Dossier
technique:
Biofilm :
Ennemi ou
allié?
P7
Veille:
Brevets
PB:
Agenda
Sites
internet
CEVA
CHIUO'ÉIUOE
or
DE
HlO~I$ATIO~
DES
UGUES
/
THMe
, , , .
BIOl!'IT·M
EnnelDi
OU
allié
?
Après
avoir
été
longtemps
négligé, il est
maintenant
admis
que
le
mode
de
vie
majoritaire
des bactéries aquatiques est sous
forme
de
communautés
séden-
taires, les biofilms.
I:adhésion
des
micro-orga-
nismes
aux
surfaces,
ou
plus
généralement
l'agglomération
des
micro-organismes
aux
interfaces
(liquide
/
solide,
gaz
liquide, liquide/liquide, ... ) est
un
phénomène
conduisant, lorsque
les
conditions environnementales
le
permettent,
à
leur
mul-
tiplication
et
à la
formation
d'
un
biofilm
.
Les
incidences
tech-
niques
et
sanitaires
sont
nom-
breuses
biocorrosion
des
surfaces métalliques immergées
et
des canalisations,
colmatage
des systèmes
de
filtration,
dété-
rioration
des
équipements,
opacité
des verres
optiques
,
augmentation
de
la
consom-
mation
de
carburant
pour
les
navires, présence
de
flores
pathogènes
et/ou
d'
altération
sur
les
aliments,
dans
les
hôpitaux,
...
I:impact
écono
-
mique des biofilms est énorme.
Il
a été estimé à plusieurs milliards
de
$
par
an
aux
USA (chiffres
CBE)
. Ces chiffres
sont
trans
-
posables à l'Europe.
Le
problème
des
biofilms
a
donc
une
incidence significative sur les
PIB
nationaux
et
justifie
pleinement
les efforts d'
investigations
en
cours
et
futurs.
Depuis
plusieurs années, les
biofilms
bactériens
font
l'objet
d'intenses recherches,
princi-
palement
dans
les
domaines
médical, agroalimentaire, marin,
mais aussi plus récemment dans
l'industrie de la chimie fine
les
causes
de
malfaçons
sur
les
produits
sont
souvent
liées
ou
renforcées
par
la présence
de
biofilms.
FORMATION,
PROPRIETES
De
nombreuses
connaissances
ont
été
obtenues
à
partir
de
modèles de laboratoires tels
que
Pseudomonas
aeruginos
6, Sta-
phylococcus aureus, Escherichia
coli, Il en ressort
un
point
essentiel à
notre
propos
.
Au
cours
de
la croissance bac-
térienne
en
biofilm,
se
pro
-
duisent des modifications
méta-
boliques dues à la
coordination
des bactéries, conséquences
de
la synthèse
et
de
la sécrétion de
molécules
de
communications
inter bactériennes.
La
formation
d'un
biofilm
bactérien
sur
une
surface
solide
immergée
en
milieu
aqueux
est
un
phé-
nomène
complexe
dans
lequel
de
nombreux
paramètres
sont
impl
iqués. Toutefois, plusieurs
étapes clefs
ont
été
identifiées
.
Conditionnement
de
surface
En
premier
lieu, la surface est le
siège d'
une
adsorption
des
composés du milieu tels
que
des
molécules
organiques
et
des
.
~
·
iI
· .
ions,
conduisant
à la
formation
d'un
film
conditionnant
. Ce
film
organique
est
capable
de
neutraliser
partiellement
la
charge nette
et
l'énergie libre de
la surface,
phénomène
qui peut
prévenir (dans le sens empêcher
ou
avertir
?)
l'approche des bac-
téries de la surface. A contrario,
ce
phénomène
peut
créer
des
micro
niches
favorables
à
l'
adhésion
stable
des bactéries
qui trouvent ainsi des nutriments
disponibles
et/ou
des molécules
organiques avec lesquelles elles
peuvent engager des interactions
spécifiques.
l'adhésion bactérienne
I:approche
des bactéries
de
la
surface est
conditionnée
par
les
propriétés dynamiques
du
milieu
(vitesse d'écoulement
du
fluide),
par
les
propriétés
physico-
chimiques
des surfaces
con-
ditionnées
et
des surfaces
bactériennes
mais
aussi
par
« l' envie »,
ou
disons l'intérêt, de
la
bactérie
d'
adhérer
à la
surface, en
particul
i
er
pour
les
bactéries mobiles.
La
nature et la
force
des
interactions
mises
en
jeu
varient
en
fonction
de
la
distance
entre
la
bactérie
et
la
surface. A
une
distance
supérieure à
10
mm,
la bactérie
peut
être
considérée
comme
particulaire
et
comme
possédant
une
charge nette
uniforme
. Elle
engage
donc
des
interactions
faibles
de type
van
de
r Walls
et
(suite p.
3)
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,
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Nodosum e l ' '
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Tosh
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de
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emballage dans
les
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viennent.
Source
:
Ambassade
de
France au
Japon
-
Adit
le
rés
ul
tat, un
goût proche du Xérè
s,
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préparation serait
p
Our
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santé c
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s,
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ll
·np< qui
dynam
i
se
nt
le
immunitai
re
. Au prix
22
euros
la
boutei
ll
e en
Allemagne
,
ce
vin commence à
intéresser certains grands chefs.
Source :
www.tunishebdo.com
GLUCOCAPT
DE
DANIEL
JOUVANCE
l '
algue
laminaria
saccharina et
l
'I
nuline de racine de chicorée aux
vertus captatrices de sucre et aux
propriétés diurétiques, associées
au chrome et au mannitol offrent
la
performance
d'
une
formule
aidant
à
limiter
le stockage des
sucres sous formes de graisses, à
contrôler
les envies sucrées et à
favoriser l'élimination de l'eau et
des déchets.
Il
existe aussi un produit associé,
le Soin
Minceur
Anti-Sucre
Glucocapt.
Source :
PCA
n° 189, juin-juillet 2006
NOUVEL
INGUDIENT
MINCEUR
ID-aIG™
BIO
SERAE
propose
un
nouvel
ingrédient
minceur
ID_aIGT
M.
Extrait d'algues brunes prélevées
sur les côtes bretonnes, ID_aIG
a
une
action
anti-lipase
et
anti-
amylase, et active la
thermo-
~enèse
ce
qui permet de réduire
I
les
apports caloriques. Grâce à un
apport
en
minérau
x et
oligo-
éléments essentiels, il est source
naturelle de vitalité.
Source :
PAl
contact n° 128
juin
2006
ASCO
pp
Algues et
Mer
propose Asco
Pp,
un
ex
trait
d'algues brunes riche en
polyphénols,
qui
participe au
contrôle du poids
par
son action
d
'i
nhibition
des glucides et des
lipides. C'est
une
poudre brune,
obtenue
par
un procédé
100
%
naturel -sans solvant -
de
pH
stable, et soluble dans l'eau.
Source :
PAl
contact n° 128
juin
2006
AGEDECLIC CREME
MINCEUR
FERMETE
AgeDeclic est spécialement conçu
pour lutter contre l'installation de
nouvelles graisses liées aux
modifications hormonales, à l'âge
.'
-:::5::::·
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5
..
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:E.
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et à
une
activité physique en
baisse. Dans
ce
produit
, les
laboratoires Phytomer ont mis en
évidence les vertus de la
Cystosérine, extrait
de
l'
algue
brune Cystoseira baccata, capable
de
rétablir
l'efficacité de
l'oestradiol.
Source :
Tribune
Santé,
juin
2006
SOCIETE
VALMONT
Reformulation
pour
Vital Bust
concentrate qui s'
enrichit
d'un
ex
trait
d'
algue
qui
raffermit
la
peau et active la synthèse de
collagène.
Source :
Cosmetiquespa n° 1
juin
2006
APERITIF AVEC
DE
L'ALGUE
le
Kavialg,
rouge
ou
noir
,
ressemble à
du
caviar
ou
à des
oeufs de
lump
.
Il
s'agit de petites
perles élaborées
pour
89 % à
base d'algues.
la
société Scan
Import à l'origine du produit, vient
de mettre sur le marché
un
nouveau produit, à base d'algues,
riche en oligo-éléments et pauvre
en cholestérol.
Source
:
LSA
1948,
13
avril
2006
PROCHE
DE
LA
FILIÈRE
UNE
TECHNOLOGIE
ANTI-BIOFILM
A BASE
DE
FURANONES
NATURELS
CI
BA
Specialty Chemicals
annonce
la finalisation d'
un
accord
de
co
-
développement
et
de licence avec la société
australienne
BIOSIGNAl
pour
valoriser
sa
technologie
anti-
biofilm
dans le
domaine
des
plastiques, des peintures, du
textile et du
pap
i
er
. Cette
technologie, commercialisée
depuis
2004
dans le
domaine
médical
pour
éviter les risques
d'infection des lentilles de contact,
est basée sur la découverte des
propriétés d'
une
algue
austra-
lienne (Delisea pu/chra) qui
produit des furanones inhibant
la
colonisation des surfaces
par
les
bactéries. A la différence des
bactéricides actuels, y compris des
antibiotiques
, vis-à-vis desquels
les bactéries
développent
un
mécanisme
de
résistance, la
technologie
anti-biofilm
de Bio-
signal les rend
définiti
v
ement
inactives.
Source :
Omnexus
News
(10/
04/2006)
FULL
MINCEUR
SYSTEM
DES
LABORATOIRES
PIERRE FABRE
Full
minceur
est
un
complément
alimentaire présenté comme
le
1"
« complet-à-mincir ». Grâce à
sa
formule hautement concentrée en
actifs, il prend en
compte
les
principales composantes
de
la
minceur
appétit
réduit
,
alimentation
mieux convertie en
énergie, action anti-graisse, anti-
sucres,
drainage
et
lipolyse
favorisés, vitali soutenue.
l:Ascophylium qu'
il
contient,
dont
la richesse en
phlorotanins
joue
un rôle dans l'
inhibition
des
lipases pancréatiques et aide à
réduire l'absorption des lipides au
niveau intestinal, contribue à
limiter
le stockage des graisses
dans l'organisme.
Source :
Revue de Presse Nutrinov
du
12
juin
2006
DE
L'AGNEAU
GASPESIEN PARFUME
AUX
ALGUES
Cinq producteurs d'agneaux de
Gaspésie (Québec) ont créé un
nouveau produit.
Ils
incorporent
des algues séchées à la
nourriture de leurs agneaux
pour
offrir aux gourmets une viande
au
goût
différent.
les
producteurs gardent
précieusement leur recette et
refusent de dévoiler le
nom
des
algues et
la
quantité ajoutée à la
nourriture des animaux.
Source :
Radio
Canada,
14
juin
2006
:.oit-
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..
électrostatiques répulsives
si
les charges nettes des
deux
surfaces
sont
identiques.
A
plus
faible
distance, la
structure des bactéries
doit
être prise en compte.
En
effet,
la
composition
macro-
moléculaire
et
la viscoélasticité
de
sa
surface
contribuent
à
l'hétérogénéité de distribution
des charges
(ionisation
différentielle
des
macro-
molécules,
adsorption
d'ions
du
milieu
dans
le glycocalyx
bactérien)
permettant
des
interactions
électrostatiques
attractives. (Peut-on
parler
d'une
barrière
énergétique
interfaciale
?)
l:adhésion finale
de
la bactérie nécessite des
conditions
de
flux
proche
de
zéro
(condition
rencontrée
à
l'extrême
surface des
matériaux
immergés)
et
des
interactions spécifiques entre
la surface
et
des
macro-
f
molécules exprimées à
I~
surface des bactéries. Tant que
ces
interactions spécifiques ne
sont pas établies, la bactérie
peut
se
détacher de la surface
et
retrouver
son
état
planc-
tonique.
Cette phase
d'a-
dhésion est dite réversible.
l:adhésion dite « irréversible»
des bactéries est caractérisée
par
une
réorientation
de
la
bactérie
sur
la surface.
le
contact
s'
établit
selon
l'axe
longitudinal
de
la
cellule
.
1.:
adhésion irréversible
impli-
que
le
déplacement
de
la
bactérie
à la surface (swar-
ming) vers
le
i
les
lieux,
elle
pourra
engager
des
inter-
actions fortes avec la surface
via
ses
macromolécules
de
surface (Curli, Cup, protéines,
polysaccharides,
lipo-poly-
saccharides ...
).
BIOFILlVI ENNElVII
OU
AIJ.IÉ
(suite)
Maturation
et
structure
Une
fois
que
la
bactérie
est
irréversiblement adhérée à la
surface,
sa
multiplication
va
conduire
à la
formation
de
colonies qui vont recouvrir tout
ou
partie
de
la surface.
le
biofilm
forme
un
film
hétérogène
dans
les trois
dimensions.
la
matrice
qui
le
compose
est
constituée
de
molécules
organiques telles
que
des protéines
et
des
polysaccharides, appelée
EPS
(pour
Extracellular Polymeric
Substances),
et
peut
occuper
jusqu'à
75-95%
du
volume
d'un
biofilm
mature
.
les
EPS
sont synthétisées
et
sécrétées
par
la
bactérie
lors
de
sa
croissance en biofilm. Certains
EPS
sont
constitués
majo-
ritairement
d'alginate
de
composition
proche
de
celui
rencontré
chez certaines
grandes
algues
mannes
.
(D'où
une
confusion
avec
EPS=
Exo
Poly Saccharides).
les
communications
inter
bactériennes, appelées aussi
molécules du
quorum
sensing
(QS), sont essentielles à l'éta-
blissement
d'une
com-
munauté
cellulaire
ordonnée
en biofilm.
les
acyl-homoserine lactones
(AHl),
produites
par
des
bactéries
Gram
négatives, ne
sont pas les seules molécules
de
communication
identifiées
à ce jour. Des bactéries à
Gram
positif telles
que
Bacillus
subtilis
et
Staphylococcus spp.
sécrètent des
oligopeptides
modifiés. Un troisième type de
molécules de communication,
le furanosyl
burate
diester, a
été
mis en évidence à la fois
chez des bactéries
Gram
positives
et
Gram
négatives.
Avantage
écologique
1:
association
organisée
de
bactéries
au
sein
de
leurs
exoproduits
conduit
à la
création
d'une
micro
niche
conférant
une
protection
en
conditions environnementales
défavorables,
un
plus
grand
accès
aux
nutriments
circu-
lants entre les colonies
et
leur
concentration
dans
les
EPS,
une
organisation
favorable
aux
échanges
et
aux
com-
munications
inter-espèces
et
au
transfert
d'éléments
génétiques
mobiles,
et
une
structure
de
résistance
aux
agents antibactériens (biocides
et antibiotiques) en établissant
une barrière de diffusion et en
concentrant dans les
EPS
des
exoenzymes sécrétées (Iacta-
mases, protéases ...
).
BIOCORROSION
Une des conséquences de la
présence
d'un
biofilm bactérierr
sur une surface immergée
est
la
biocorrosion, ou corrosion
influencée
par
les
micro-
organismes (MIC, Microbio-
logically Influenced Corrosion).
la
biocorrosion
englobe
tous
les phénomènes
de
corrosion
dans
lesquels les bactéries
agissent
directement
ou
indirectement
par
l'
inter-
médiaire de leur métabolisme.
Elles
peuvent
soit
créer
des
conditions
favorables
au
développement
de
la
corro-
sion soit
accélérer
un
pro-
cessus existant. Néanmoins la
biocorrosion n'est pas toujours
associée à la présence d'
un
biofilm et toutes
les
bactéries ne
peuvent pas induire une
MIe.
les
bactéries
influençant
la
corrosion
ont
différentes
pro-
priétés
métaboliques
dont
la
faculté
de
réduire
l'oxygène,
les sulfates, les thiosulfates
et
le fer(lIl), d'oxyder les sulfures
et
les
ions ferreux
et
d'être fer-
mentaires
etlou
de
produire
des acides, responsables des
«
piqûres»
de rouille initiales.
Respiration bactérienne
la
formation
de
colonies
dispersées
sur
le
matériau
conduit
à la
formation
de
zones
d'aération
différentiel-
les
:
les
zones entre
les
colonies
sont oxygénées et
les
zones au
centre des colonies, au contact
du
métal, sont
fortement
dépourvues en oxygène. Cette
différence d'oxygénation à deux
endroits
du
métal
induit
une
différence de potentiel élec-
trique
et
par
conséquent
un
courant
de corrosion.
le
phénomène n'est pas
si
simple.
la
nature
des bactéries,
leur
faculté de sécréter des
exopolymères
et
leur
type
de
respiration sont à considérer.
Bactéries sulfato-
réductrices
les
BSR
forment
un
groupe
taxonomique
de
plus
de
40
genres
et
150
espèces dis-
tribué
dans
deux
domaines:
Archaea
et
Bacteria. Ce
sont
des bactéries
anaérobies
strictes
qui
réduisent
des
composés soufrés tels
que
le
sulfate, le
sulfure,
le
thio-
sulfate
et
le
soufre
qu'elles
réduisent en sulfure.
les
BSR
sont
couramment
isolées
de
biofilms
formés
dans
des
environnements
dépourvus
d'oxygène
ou
aérés.
la
présence
de
la
matrice
extra
cellulaire
des
biofilms
et
la
production
de
sulfure
d'hydrogène
(H2S)
contribuent
à la
formation
CEVA
~'.
a
"
'
I
'~
g
"
--
... ". " , . .'
.-
. . .
--.
"
~.:".~
... '
~'.
d'une
niche
anoxique
.
Les
BSR
sont impliquées dans
la
corrosion
en puits des matériaux ferreux
et
de
leurs alliages,
que
ce soit en
milieu
marin
(riche en sulfates)
ou
terrestre.
Hygiène
Alimentaire
Parmi les différentes filières agro-
alimentaires, les produits
issus
du
lait,
de
la viande, du poisson sont
les plus sensibles
aux
contaminations
au
cours
du
process
de
traitement
par
des
flores
d'
altération
et
des
bactéries pathogènes. Ce risque
pose
de
sérieux
problèmes
sanitaires
et
économiques.
Il
est
notamment
relatif
à l'
im-
plantation
et
la survie de ces
bactéries indésirables
sur
les
surfaces.
De
nombreuses bac-
téries responsables
de
to
x
i-
infections d'
orig
ine
alimentaire
présentent
des capacités à
adhérer
aux
surfaces
ce
qui
accroît
les conséquences des
biofilms
en
santé
publique.
La
contamination
peut
parfois
résulter
d'
une
dissémination
aéroportée
ou d'un portage
par
le personnel mais
le
plus souvent
d'
un
contact
direct
du
produit
avec la surface souillée. Actuelle-
ment
, il existe
peu
de données
estimant
le
tau
x de transfert
de
ces
bactéries à partir de biofilms
dans
des
aliments
permettant
d'évaluer le risque.
Bien
que
des mesures drastiques
dans les ateliers aient été mises
en place
pour
limiter le risque de
contamination
, le risque nul ne
peut
être
garanti
.
En
effet, il est
acquis
que
certaines
commu-
nautés
microbiennes
présentes
sur les surfaces résistent plus aux
désinfectants
que
leurs
homo-
logues
planctoniques. De plus,
ces
traitements
ne sont pas
sélectifs
et
peuvent
détruire
la
flore
indigène
nécessaire à
l'
élaboration
et
aux qualités
_
CEVA
::;','~:'::~::""",,
......
organoleptiques
du
produit
,
comme
c'
est
le
cas lors
de
la
fabrication
de
fromages
,
de
saucissons
...
Afin
de
proposer
des
alternat
ives plus ciblées, des
études
portent
sur
l'
application
d'
agents
anti-microbiens
sélec-
tifs, l'
utilisation
de
flores
compétitives
d'
exclusion
ou
de
certains
de
leurs
produits.
ELIMINATION,
PREVENTION
Les
biofilms
bactér
iens nuisibles
font
l'objet
de
deux
démarches
complémentaires
:
comment
limiter
ou
empêcher
la
bio-
adhésion?
et
comment
éliminer
le
biofilm
?
Il n'
est
pas
possible
de
..
raite~
ici
l'
intégralité
des
stratégi
es
mls~s
en
œuvre
dans
tous
les
domai-
nes :
santé
,
industrie,
et
mer.
Globalement,
il
est
possible
de
cibler
l'
environnement
dans
lequel
se
forme
le
biofilm
~t/ou
les
microorganismes
euX
meme
.
JB'
rièvement
les
cibles
d'
actions
pour
prévenir
la
formation
d'
un
biofilm
sont
:
-
Le
milieu
en
modifiant
la vitesse
de
flux
.
Seules
certai
nes
situations
permettent
de
modifier
la
température
, le
pH
,
ou
encore
sa
composition
(addition
de
biocides
et
/
ou
de
détergents)
et
ses
propriétés
physico
chimiques
-Les
micro
-
organismes
en
inhibant
leur
croissance
et
/
ou
leur
activité
métabolique
.
A· d
mate
' r'
laux
il
est
u
niveau
es
'
possible
de
modifier
différentes
propriétés
de
surface
, tel!e.s
~ue
la
rugosité
,
la
viscoélashClte,
le
caractère
hydrophile
/
hydro-
phobe
et
donneur
/
acc~pt~ur
d, ' 1
ct
La
fonctionnahsahon
e e
rons
. d
des
surfaces
est
un
axe e
recherche
prometteur
.
Deux
stratégies
sont
envisageables
:
une
modification
de
la s
urface
par
le greffage
de
molécules
bactériophobes, bactério-statiques
ou
bactéricides,
ou
la vec-
torisation
de
ces
molécules vers
la surface
du
matériau.
En
milieu marin, la prévention
du
biofouling repose sur l'
emp
loi
de
peintures
antifouling
de
composition
comple
xe :
poly-
mères, solvants, biocides,
Cu20
,
additifs
et
pigments
. Il est
supposé que le
mode
d'action de
ces
peintures à base
de
biocides
repose sur leur libération plus ou
moins
contrôlée
à
partir
de
la
matrice
polymère
se
dégradant
progressivement
.
On
distingue
les
matrices
dures
pour
lesquelles la diffusion prédomine
des
matrices érodables.
Les
pei
n-
tures érodables
de
référence sont
de
nature
organostanique
.
Découvertes
dans
les
années
soix
ante-di
x,
leur
efficacité
repose sur la présence
de
tributyl
étain
(TBT
, très
actif
contre
les
organismes
marins),
greffé
par
une
fonction
ester
sur
un
-
squelette polyacrylique.
L:hy
d
ro-
lyse progressive
du
polymère
permet l'activation des molécules
de
TBT
et
l'érosion des couches
superficielles
permet
de
renou-
veler l'activité
de
la surface. Ces
peintures
sont
dites
auto-
polissantes
et
cumulent
la
prévention
chimique
et
le
nettoyage mécanique.
La
toxicité
du
TBT
sur
les écosystèmes
côtiers (en particulier leurs effets
tératogènes
sur
les larves
plancton
iques,
aboutissant
à
l'éradication locale d'espèces) et
sa
stabilité
ont
conduit
à
restreindre progressivement son
emploi
et
une
directive
européenne
préconise
son
interdiction totale
pour
2008
.
Il
s'est donc avéré nécessaire
de
développer
de
nouvelles
peintures
ant
i
fouling
« eco-
logiquement correctes
».
Molécules naturelles à
activité antifouling
Cette voie est prometteuse
et
de
nombreuses molécules
ont
déjà
été
identifiées. Elles
présentent
l'intérêt de ne pas avoir la
to
xi
cité
et les problèmes de solubilité des
bioc
ides
organiques
,
mais
leur
mise
en
œuvre
est
liée
à
leur
disponibilité
et
à
leur
possibilité
d'
être
incorporées
dans
des
peintures
antifouling
. Parmi ces
molécules
naturelles
, il est
possible d'y inclure les molécules
agonistes
et
antagonistes
du
QS
bactérien.
Nouveaux
polymères
pour
la
formulation des peintures
Une
orientation
vers des
peintures biodégradable est
une
solution. Ces peintures couplent
les
avantages
d'
être
plus
érodables,
de
respecter le milieu
(leurs
produits
d'
hydrolyse
n'
étant
pas
tox
iques)
et
de
faciliter
l'
incorporation
de
biocides.
De
telles peintures
ont
d'ores
et
déjà
été
formulées
au
laboratoire
et
on
t
montré
leur
efficacité sur plusieurs mois.
La
voie
de
l'encapsulation
Cette
stratégie
intègre
les
deu
x
points précédents. Elle consiste à
encapsuler
les
molécules
à
activité
antifouling
au
sein d'
un
polymère
hydrolysable
inclus
dans la
formulation
de
peintures
érodables et biodégradables.
Elle
permet
de
résoudre le
problème
de la solubilité des biocides
et
de
maîtriser
dans
le
temps
la
quant
i
libérée
à l'
extr
ê
me
surface
de
la
peinture
. Enfin, ce
type
de
revêtement
antifoul
i
ng
serait
sans
incidence
sur
les
écosystèmes marins.
MECANISMES ANTI-BIOFILM
DES
GRANDES ALGUES
Le
s
adap
tations coévolutives
~
'
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entre
les
algues
et
leur
micro-
flore
associée
sont
très
ancien-
nes,
et
attestent
de
l'efficacité
globale
des
mécanismes
de
protection
et
de
défense
des
algues,
associée à leurs
stra-
tégies
de
colonisation
des
biotopes marins.
Concernant
les
interactions
algues-microbes
associés, elles
se
résument
à
deux
questions
fondamentales
:
-les macroalgues régulent-elles
la colonisation microbienne
par
l'
émission
de
substances
de
surface ?
-les
microorganismes
associés
aux
biofi
lms
épiphytes
émet-
tent-ils
des
inhibiteurs
ou
inducteurs susceptibles d'affec-
ter
une
colonisation
sub-
séquente
de
l'algue?
Chez
l'
algue
rouge
Delisea
pulchra,
de
faibles (non létales)
concentrations
de
furanones
emlses
par
l'algue
sont
susceptibles d'interférer avec des
mécanismes
de
régulation
génétique
de
la
communication
bactérienne (QS
dont
dépend
la
formation
des
biofilms),
habi-
tuellement contrôlés
par
des AHL
de
structure
voisine
des
furanones
de
Delisea.
Chez
l'algue
brune
Laminaria
digitata, la
production
d'
acide
hypohaleux
(en
particulier
HOBr), catalysée
dans
l'espace
apoplastique
par
des
haloper-
oxidases
vanado-dépendantes
possède
une
action
bactéricide
directe
qui
modifie
chimique-
ment
et
inactive
les
AHL
bactériens
et
oxyde
des
composants
polymériques
du
biofilm
bactérien.
La
production
de
HOBr
est
amplifiée
par
le
burst
oxydant,
car
il
« recycle » l'excès
de
H202
ainsi
produit en réaction à un éliciteur,
l'oligoguluronate
,
provenant
de
la
dégradation
bactérienne
de
ses
tissus pariétaux.
Il
s'
agit
donc
d'
une
réponse orchestrée à
une
agression
microbienne,
qui
se
complète
par
l'émission
d'
ha-
locarbones volatils
dont
l'action
bactéricide
dépend
du
type
d'
halogène
fixé
et
du
niveau
de
substitution.
L:algue
rouge
Asparagopsis
émet
aussi
une
grande
variété
d'
halocarbonés
plus
ou
moins
volatils,
dont
certains possèdent
une
forte activité antibiotique sur
plusieurs
bactéries
Gram-
négatives (Paul
et
al,
in
press).
Outre
l'action biocide des extraits
non-volatils
d'algues,
leur
effet
sur la colonisation bactérienne et
l'établissement
de
biofilms a été
démontré
à l'
instar
de
travaux
réali
sés
sur les éponges, dans le
but
d'
en
incorporer
des
analogues synthétiques dans des
formulations
de
revêtements
protecteurs.
Aller plus loin avec les algues
Les
algues
,
de
par
leur
histoire
évolutive
et
leurs
multiples
stratégies
de
cohabitation
avec
les
bactéries
marines
,
sont
des
modèles
naturels
de
choix
sus-
ceptibles d'inspirer des solutions
originales aux problèmes causés
par
les biofilms marins. Certaines
algues semblent particulièrement
adaptées
à cette
cohabitation
,
grâce
à des
stratégies
parfois
complexes
(Ulva
, Delisea, Lami-
naria).
L:
étude
des
composés
bactéricides ou désagrégants des
biofilms
offre
une
piste
qui
est
loin
d'
être
épuisée
chez les
algues
(halogénés
,
analogues
des AHL,
glycoconjugués
de
surface, espèces ox
ygenees
réactives etc.). l:analyse physico-
chimique
et
topologique
des
surfaces
naturelles
en
contact
avec les
biofilms
est très
en
retard
sur
la caractérisation des
matériaux
destinés à
être
immergés
en
mer.
Si
le
degré
d'hydrophobicité
et
le
niveau
d'hydroxylation,
de
carboxylation
et
de
sulfatation des surfaces
de
matériau
x synthétiques
peuvent
influencer
le
choix
de
l'
étab-
lissement
d'
une
particule
bactérienne sur son substrat.
Les
mêmes
paramètres
devraient
être
étudiés
sur
les surfaces
d'
algues
(microtexture,
taux
de
renouvellement,
adsorption
de
macromolécules attractantes
ou
bactériophobes
,
mesure
de
l'adhésion, conditions
de
mouil-
labilité,
degré
d'
hydroxylation
/
carboxylation
/
sulfatation,
rôle
des
cations
divalents
en
par-
ticulier
le
calcium
et
le
magnésium
et
les
métaux
non-
ferreux.
Autre
stratégie:
Biofilms dits positifs
Chez les grandes algues d'autres
stratégies
de
protection contre
les
colonisations
de
surface
ont
été
observées,
en
particulier
pour
l'
algue
verte Ulva lactuca
qui
ne
possède ni défense
chimique
ni
défense
physique
. Il s'
agit
des
défenses basées
sur
l'
activité
microbienne
à la
surface
de
l'algue
. Il a été
démontré
qu'un
Biofilm
est
présent
à la
surface
d'Ulva lactuca,
et
qu'il
est
bénéfique
à son
hôte
dans
la
mesure il renforce
sa
stratégie
anti-fouling
.
Cette
compétition
entre
bac-
téries
joue
un
rôle
important
dans la protection d'
Ulva
lactuca
contre
la
colonisation
par
des
organismes
épiphytes,
car
elle
entraîne
la sélection d'
une
espèce dominante,
P.
tunicata qui
est
capable
de
synthétiser
un
cocktail
de
substances «
anti-
fouling
»,
contrairement
à
d'autres bactéries
qui
pourraient
coloniser la surface
de
l'algue.
Toutefois ce
mécan
i
sme
n'est
probablement
pas le seul. Il
existe aussi
une
relation
hôte
/
bactérie
dont
certains
aspects
ont
déjà
été
mis
en
évidence.
Par
exemple,
P.
tunicata
possède des
pili
sensibles
au
mannose
qui
favorise
l'
atta-
chement
aux
surfaces riches
en
cellulose,
comme
celles
de
l'ulve.
Le
mécanisme mis en œuvre
par
Ulva lactuca est
donc
celui
du
biofilm
dit
positif
qui
occupe
écologiquement
la surface sans
effets délétères et empêche ainsi
la
colonisation
par
d'
autres
organismes.
Ce
concept
bioinspiré
est repris
dans
le
domaine
agro-
alimentaire
il
fait
l'
objet
d'investigations récentes.
ECOLOGIE MICROBIENNE
DIRIGEE
Ainsi
est
apparu
depuis
plu-
sieurs
années
, le
concept
d
écologie
microbienne
dirigée
».
Le
but
est
de
favoriser
le
développement
de
certaines
populations
microbiennes
non
pathogènes
au
détriment
de
bactéries pathogènes.
La
mise en
place
de
biofilms
positifs a
pour
but
de
limiter
spécifiquement
l'
implantation
des bactéries
indésirables
en
occupant
la
surface sans
trop
modifier
les
équilibres
de
l'écosystème ni
altérer
la
transformation
du
produit.
Cette
approche
est
d'ores
et
déjà
utilisée
dans
certains
ateliers
de
salaison
les surfaces sont réensemencées
après
nettoyage
et
désinfection
par
des
flores
d'
intérêt
technologique
. L:inhibition spé-
cifique des bactéries indésirables
peut
résulter
de
différents
phénomènes
telles
que
la
synthèse d'
agents
anti-
microbiens
(bactériocines),
de
biosurfactants
et
des
compé-
titions nutritionnelles.
Applicati
on
à
la
lutte contre
LÎsferÎo monocytogenes
De
par
ses caractères
ubiqui-
taires
et
ses
propriétés psychro-
trophes,
L.
monocytogenes
est
présente
dans
les
ateliers
à
différents
stades
de
la
chaîne
.
Retrouvée essentiellement dans
les
produits
crus,
elle
est aussi
isolée
dans
des zones
de
1 / 8 100%