Face à une pression sociétale croissante, la présence de biofilms est de plus en plus souvent identifiée comme une source récu

Adhésion de LA levure SACCHAROMYCES CEREVISIAE sur une plaque d’acier inoxydable : APPLICATION A L’HYGIENE DES SURFACES SOLIDES
Guillemot Gaëlle ¹, Mercier-Bonin Muriel ¹, Martin-Yken Hélène ¹,

Lorthois Sylvie ², Schmitz Philippe <sup>1

1</sup> Laboratoire de Biotechnologie-Bioprocédés, UMR CNRS/INSA 5504 UMR INRA/INSA 792, INSA, 135, avenue de Rangueil, 31077 TOULOUSE cedex 4, France ;

² Institut de Mécanique des Fluides, UMR CNRS/INP-UPS 5502, Allée du Professeur Camille Soula, 31400 Toulouse, France

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Résumé

Face à une pression sociétale croissante, la présence de biofilms est de plus en plus souvent identifiée comme une source récurrente de problèmes industriels drastiques. Dans ce contexte, la quantification de leur influence propre, l’évaluation des risques et des opportunités ainsi que la mise en œuvre de moyens de contrôle, de prévention et/ou d’élimination sont autant de challenges à relever dans un avenir proche. Ceci suppose de lever les verrous scientifiques qui limitent les avancées dans la compréhension des mécanismes fondamentaux régissant la formation des biofilms et leurs interactions avec le support et le milieu environnant. Parmi les questions à traiter en priorité, figure la « bioadhésion » qui est liée aux premières étapes de la formation d’un biofilm. Le présent projet, focalisé sur la bioadhésion, a pour objectif de caractériser les mécanismes d’interaction entre le microorganisme et le support, en condition réelle d’écoulement. Dans ce cadre, il s’agit d’une part de disposer d’un modèle biologique adapté à la problématique posée et ayant des caractères génétiques et physiologiques connus et manipulables, et d’autre part de se doter d’un système physique représentatif de problématiques industrielles. Sous cette double contrainte, nous avons retenu l’acier inoxydable comme surface solide et la levure Saccharomyces cerevisiae comme microorganisme modèle.

L'objectif du travail proposé consiste à établir la liaison entre les propriétés de surface de S. cerevisiae, les caractéristiques biochimiques de sa paroi cellulaire et sa capacité d’adhésion sur le matériau dans un environnement donné, en évaluant l’importance relative des mécanismes physiologiques et hydrodynamiques. L’étude a été initiée sur deux types de levures de boulangerie simplement réhydratées dans un milieu salin à force ionique variable (NaCl, 1,5-150 mM), lavées puis déposées sur la plaque d’acier inoxydable. La quantification in situ des interactions microorganismes/support a été réalisée grâce à l’utilisation d’une chambre à écoulement cisaillé. Des essais préliminaires réalisés sur une plaque de verre avaient déjà démontré la pertinence et la faisabilité de cette méthode d’investigation. Les résultats ont ensuite été analysés sur la base des propriétés physico-chimiques de surface des levures et de l’acier inoxydable. Le travail se poursuit maintenant sur des levures biologiquement actives, issues de cultures. L’influence de l’état physiologique sera particulièrement étudiée. Le même type d’approche sera mené sur des souches de levures génétiquement modifiées au niveau de leur paroi et donc présentant potentiellement des propriétés de surface différentes. Il sera alors possible d’identifier les composés de surface impliqués majoritairement dans l’adhésion, en mettant à profit les outils analytiques développés au laboratoire pour la caractérisation biochimique des parois cellulaires.