Laboratoire MAPIEM (UR 4323)

Le processus de biofouling est un phénomène de colonisation qui intervient sur l’ensemble des surfaces immergées en milieu marin. Cependant, certains organismes, comme les Spongiaires, ont élaboré des défenses chimiques et sont donc caractérisés par un faible niveau de fouling. Celui-ci peut aussi résulter de la production de métabolites par des microorganismes associés. Ces molécules apparaissent donc comme des alternatives potentielles aux dérivés du tributylétain utilisés comme biocides dans les revêtements antifouling et interdits en raison de leur toxicité.
Dans ce contexte, l’étude d’une éponge modèle commune de la Méditerranée, Petrosia ficiformis, possédant des cyanobactéries associées, a été entreprise. Ces cyanobactéries ont été caractérisées par des études microscopiques et moléculaires. Le séquençage de l’ADNr 16S de ces cyanobactéries à partir d’échantillons de P. ficiformis prélevés en Méditerranée a permis de confirmer la présence d’une seule espèce de cyanobactérie (Synechococcus feldmannii), sans mise en évidence d’une variabilité géographique au sein du bassin méditerranéen pour ce marqueur. Des essais de mise en culture de ces symbiontes sur sept milieux de culture différents et à différentes quantités et qualités de lumière, y compris après tri par cytométrie en flux, n’ont pas permis d’obtenir de multiplication cellulaire. Ceci semble confirmer la nature symbiotique de la relation entre ces microorganismes et leur hôte.
Par ailleurs, afin de rechercher des métabolites actifs en antifouling, une approche bioguidée a été menée sur P. ficiformis avec et sans cyanobactéries. Le potentiel antifouling des extraits bruts organiques a été évalué via l’activité anti-adhésion sur deux bactéries marines pionnières isolées de biofilms. Les extraits ont été fractionnés par chromatographie sur gel de silice et les fractions actives ont été purifiées. L’utilisation de différentes méthodes spectroscopiques (RMN 1D et 2D, SM-HR) a révélé la présence de trois familles chimiques: polyacétylènes, stérols et acides gras. Parmi les fractions actives, trois d’entre elles étaient composées de mélanges de polyacétylènes (avec un composé majeur dans chacune d’entre elles) alors que le Pétrostérol en constituait exclusivement la quatrième. Des activités anti-adhésion élevées (CE50 entre 7 et 37 μM), comparable à celle du TBTO, ont été mises en évidence. Associées à une absence de toxicité, celles-ci semble indiquer un mécanisme spécifique d’inhibition de l’adhésion. Enfin, l’étude d’extraits de ces cyanobactéries, après tri en cytométrie en flux, indique que ces microorganismes ne semblent pas être à l’origine de la production de ces molécules actives.