Biodiversité et fonctionnalité des biofilms oléolytiques en milieu marin

En milieu marin le carbone organique particulaire (POC) represente 25 % du carbone organique total. Sa degradation est realisee par des microorganismes heterotrophes ayant mis en place diverses strategies pour parvenir a le dissoudre et l’assimiler. Peu d’etudes se sont interessees a la degradation des composes polymeriques et/ou hydrophobes, quasiment insolubles dans l’eau constituant le POC. Parmi ces composes, on retrouve les lipides et les hydrocarbures regroupes sous le terme de COH (composes organiques hydrophobes). La degradation des COH est realisee par des bacteries dites oleolytiques ayant entre autre pour strategie la formation de biofilms egalement qualifies d’oleolytique. Nos connaissances sur la diversite et la fonctionnalite des biofilms oleolytiques se limitent actuellement aux bacteries specifiquement etudiees pour leur capacite a degrader les HC. Ainsi la degradation des lipides est souvent negligee alors que cette famille de molecules represente une part significative du POC.La diversite taxonomique des bacteries formant des biofilms oleolytiques a ete determinee par un criblage de 199 souches marines sur 4 substrats : un alcane (paraffine), un triglyceride (tristearine), un acide gras (acide palmitique) et une cire (l’hexadecyl palmitate). Cette etude a revele que les bacteries oleolytiques (formant un biofilm sur au moins 1 des substrats) sont relativement repandues parmi les bacteries marines puisque qu’elles representent 18.7 % des souches testee. Cette etude montre egalement que les bacteries capables d’assimiler les alcanes sont egalement capables d’assimiler au moins un lipide. Les bacteries hydrocarbonoclastes, jusqu’alors decrites comme specialisees, voir restreintes a l’assimilation des hydrocarbures, presentent donc une gamme de substrats s’etendant aux lipides. La correlation positive entre la capacite d’assimilation des alcanes et l’assimilation des lipides suggere un lien physiologique entre l’assimilation de ces deux familles de COH. L’activite lipase qui est essentielle a l’assimilation des triglycerides mais pas a l’assimilation des alcanes, a ete mesuree dans des cultures de souches oleolytiques poussant sur acetate, triglyceride ou hexadecane. Comme attendu, les cultures sur triglycerides montrent toutes une surexpression de l’activite lipases par rapport aux cultures sur acetate. Les cultures sur hexadecane montraient aussi une surexpression de l’activite lipase renforcant l’idee d’un lien physiologique entre degradation des alcanes et degradation des lipides. De plus les souches oleolytiques n’ont pas montre de capacite a former un biofilm sur une surface inerte hydrophobe telle que le polystyrene ou sur une surface hydrophile telle que le verre a la hauteur de celles constate sur COH. Une etude quantitative de l’adhesion sur COH et substrats inertes realisee par microscopie montre que l’adhesion (dans les conditions testees) n’est pas un facteur determinant de la formation de biofilm sur ces memes substrats. Cela suggere que la specificite de formation de biofilm sur les substrats COH, ne reside pas dans l’adhesion mais vraisemblablement dans les etapes de developpement du biofilm plus tardives.Enfin, les biofilms oleolytiques mettant en jeux des produits extracellulaires (enzymes et facteurs de solubilisation) qui constituent des biens communs, sont propices a l’etablissement de comportements sociaux. Nous avons mis en evidence des comportements synergiques (5/8 des comportements observes) ou competitifs au sein de biofilm oleolytiques (3/8 des comportements observes).