Application du BioFilm Ring Test® au criblage d'organismes producteurs d'exopolymères et à la détection de leurs enzymes de clivage

par Stéphanie Badel-Berchoux

Thèse de doctorat en Sciences des Aliments

Sous la direction de Philippe Michaud.

Le président du jury était Claude-Gilles Dussap.

Le jury était composé de Alain Heyraud, Yves Blache, Emmanuel Petit, Thierry Bernardi.

Les rapporteurs étaient Alain Heyraud, Yves Blache.


  • Résumé

    Les biofilms ont longtemps été décrits comme des organisations évolutives de microorganismes, attachés à une surface et englués dans une matrice contenant, entre autre, des polysaccharides. En partant de ce constat BioFilm Control a souhaité cribler des microorganismes pour la production d’exopolysaccharides, en utilisant le BioFilm Ring Test® (BRT). Le principe repose sur la coincubation de microorganismes avec des particules magnétiques en microplaque. Les particules sont plus ou moins attirées par un aimant en fonction du stade d’organisation du biofilm. En se formant, il piège, dans sa matrice visqueuse, les particules qui perdent leur mobilité. Celle-ci est révélée par une aimantation qui provoque l’apparition d’un spot (pas de biofilm) ou non (biofilm). Une analyse d’images quantifie ce processus et permet de le standardiser. La démarche a consisté dans un premier temps à vérifier le comportement de microorganismes modèles producteurs de polysaccharides (bactéries et microalgues) avec le BRT. L’étude a été étendue au criblage d’une banque de lactobacilles. Les résultats inattendus ont orienté l’étude vers l’analyse du rôle exact des polysaccharides et plus généralement de l’implication des macromolécules dans la structuration du biofilm. Pour cela, la dégradation séquentielle de chaque famille macromoléculaire a été réalisée via des enzymes dépolymérisantes sur les biofilms de Leuconostoc mesenteroides et Bacillus sp. Au regard des résultats obtenus, l’utilisation du BRT a été étendue à la caractérisation qualitative et quantitative d’enzymes de dégradation de polysaccharides.


  • Résumé

    Biofilms were described for a long time as evolutionary structures elaborated by microorganisms, fixed on a surface and maintained in a polysaccharidic matrix. From this assessment, BioFilm Control chose to screen microorganisms for their capacity to produce exopolysaccharides (EPS), using theBioFilm Ring Test® (BRT). The principle is the co-incubation of magnetic particles with microbial culture on microplates. The mobility of particles depends on the stage of biofilm formation. During this formation, particles are trapped in the matrix and loose their mobility. Revelation is induced by magnet which causes a spot in the absence of biofilm. The pictures analysis quantifies this phenomenon and standardizes different results. This approach was realised, at first step, by the test of EPS-producing bacteria or microalgae with the BRT. The study was extended to the screening of a lactobacilli collection. Unexpected results guided the research toward the understanding of the role of macromolecules in biofilm structuring. To study their implication, sequential enzymatic degradation has been achieved for each macromolecular family of Leuconostoc mesenteroïdes and Bacillus sp. biofilms. Using the results, BRT was then appreciated as a suitable method to detect and quantify polysaccharide degrading enzymes.



Le texte intégral de cette thèse sera accessible sur intranet à partir du 10-12-2015

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