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Nouvelles molécules naturelles inhibitrices du développement de biofilms de bactéries marines

Authors
Publisher
UNIVERSITÉ DE BRETAGNE OCCIDENTALE
Publication Date
Disciplines
  • Biology
  • Economics
  • Medicine

Abstract

Dès qu’une surface est immergée dans un fluide, elle peut être colonisée par des microorganismes et être recouverte d’un biofilm. La formation des biofilms est une préoccupation majeure en médecine, mais aussi en agroalimentaire et dans le secteur industriel car pouvant engendrer des pertes économiques. La description et la purification de nouvelles molécules visant à prévenir ou à éradiquer la formation de biofilm est donc d’un intérêt majeur. Deux souches bactériennes, Pseudoalteromonas sp. 3J6 et Pseudoalteromonas sp. D41, ont montré un effet inhibiteur du développement de biofilms d’autres bactéries. Le travail effectué a consisté dans un premier temps à optimiser la production des molécules inhibitrices, et à décrire leur spectre d’action et leurs effets. Puis, dans un second temps, nous avons partiellement purifié ces molécules. Pour quantifier rapidement l’activité antibiofilm des molécules produites dans les surnageants de culture de 3J6 et D41 sur un grand nombre d’échantillons, nous avons développé un test en microplaque 96 puits. Ce test est adapté pour des études de l’adhésion bactérienne et de la croissance des biofilms. Nous avons ainsi pu démontrer que les conditions de culture optimales pour la production de molécules inhibitrices par 3J6 et D41 étaient les suivantes : respectivement 24 et 12 h de culture en VNSS à 25°C. Nous avons démontré que ces molécules antibiofilm présentaient un large spectre d’action inhibant la formation de biofilm par 13 des 19 souches différentes testées. De plus, nous avons pu constater que les spectres d’action de 3J6 et D41 ne sont pas identiques pour 4 des souches sensibles, suggérant la production de molécules différentes. L’originalité de ces dernières réside dans leur action ciblée sur le mode de vie en biofilm. En effet, les molécules des surnageants de 3J6 et D41 n’ont aucun effet bactéricide sur les bactéries planctoniques, tandis qu’elles limitent la biomasse et l’épaisseur des biofilms et/ou diminue la viabilité des bactéries les constituant. Cependant, seules les molécules produites par D41 ont une action inhibitrice sur l'adhésion des bactéries à la surface. La purification des molécules inhibitrices, en partie de nature protéique, a été conduite à partir des surnageants bruts. Ces molécules ayant montré des propriétés différentes, deux stratégies ont été mises en place. Une chromatographie en phase inverse C18 sur le surnageant de 3J6 nous a permis d’associer l’activité inhibitrice à des molécules de poids moléculaire inférieur à 10 kDa, potentiellement des peptides. Sur le surnageant de D41, une combinaison de chromatographie échangeuse d’anions suivie d’une chromatographie en filtration sur gel ont été utilisées pour purifier plusieurs protéines d’environ 100 kDa.

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