Cinétiques d’adhésion sur des surfaces en inox 316L colonisées ou non par un biofilm de 60

un biofilm de 60 jours

L’accumulation phagique sur des surfaces en inox 316L " abiotiques " et colonisées

par un biofilm de 60 jours a été suivie durant 10 heures. Deux expérimentations ont été

128

menées, la première avec une vitesse de rotation du disque fixée à 21 rpm et la seconde à 75

rpm. La synthèse de tous ces résultats est représentée sur la figure 41.

Comme précédemment, la concentration virale a été suivie dans l’eau juste après

l’inoculation et à chaque temps de l’analyse phagique, elle est stable durant les 10 heures

d’expérimentation.

Figure 41. Cinétiques d’adsorption phagique en conditions laminaires durant 10 heures

sur des surfaces en inox 316L " abiotiques " (A) ou colonisées par un biofilm de 60 jours

(B). C

cor

: concentration phagique mesurées sur les surfaces corrigées par l'équation 8

(éq UFP/cm

2

).

1,0E+00

1,0E+01

1,0E+02

1,0E+03

1,0E+04

1,0E+05

1,0E+06

1,0E+07

0 2 4 6 8 10 12

C

^co r

(é

q

U

F

P

/c

m

2

)

Temps (heures)

Phage MS2 Phage QB Phage GA

1,0E+00

1,0E+01

1,0E+02

1,0E+03

1,0E+04

1,0E+05

1,0E+06

1,0E+07

0 2 4 6 8 10 12

C

^co r

(é

q

U

F

P

/c

m

2

)

Temps (heures)

Phage MS2 Phage QB Phage GA

A

129

Comme observé sur des surfaces en PEHD, la présence d’un flux d’eau à la surface du

disque conduit à une augmentation de la quantité de bactériophages adsorbés sur la surface

d'environ 1 log

10

éq UFP/cm

2

pour les trois phages, par rapport aux conditions

hydrostatiques (p<0,0001 pour le phage MS2, p=0,0174 pour le phage GA et p=0 pour le

phage Qβ, Mann et Whitney, α=0,05). La quantité de phage mesurée après deux heures est

de 2,3.10

3

, 2,6.10

4

et 9,0.10

4

éq UFP/cm

2

respectivement pour les phages MS2, GA et Qβ sur

inox abiotique. L’accumulation phagique augmente durant les 10 heures d’analyse sur des

surfaces en inox 316L qu’elles soient "abiotiques" ou colonisées par un biofilm de 60 jours.

Les concentrations mesurées après 10 heures sont respectivement de 2,1.10

4

, 2,4.10

5

et

7,7.10

5

éq UFP/cm

2

pour les phages MS2, GA et Qβ sur inox "abiotique" et de 1,5.10

4

, 1,9.10

5

et 2,6.10

5

éq UFP/cm

2

sur des surfaces colonisées par un biofilm. Le niveau d’accumulation

phagique entre les trois bactériophages est significativement différent (p<0,003, Mann et

Whitney, α=0,05). La séquence d’adhésion est de type MS2 < GA < Qβ sur des surfaces

dépourvues de biofilm et devient MS2 < Qβ < GA lorsque la surface est colonisée par un

biofilm de 60 jours. Ces observations confirment les résultats obtenus en conditions

hydrostatiques. Ainsi, la présence d’un biofilm conduit à une diminution significative du

nombre de phage Qβ adsorbé sur les surfaces (p<0.0001, Mann et Whitney, α=0,05) et n’a pas

d’influence significative sur l’adsorption des phages MS2 et GA (p=0,1 et 0,7 respectivement

pour MS2 et GA, Mann et Whitney, α=0,05).

Le nombre de particules de phage MS2 n’est pas influencé par la nature de la surface,

PEHD ou inox 316L, " abiotique " (p=0,78, Mann et Whitney, α = 0,05). Par contre,

l’adsorption phagique est significativement diminuée sur inox 316L par rapport au PEHD

pour les phages GA et Qβ (p=0,04 et 0,001 respectivement pour GA et Qβ, Mann et Whitney,

α=0,05). En présence d’un biofilm, l’adsorption phagique est significativement diminuée sur

inox 316L par rapport au PEHD et ceci pour les trois phages étudiés (p<0,0001, Mann et

Whitney, α=0,05).

130

En résumé, le nombre de bactéries mesuré sur les surfaces n'est pas significativement différent

pour des gradients pariétaux de vitesse compris entre 65 et 1640 s

-1

que ce soit pour des surfaces en

inox 316L ou en PEHD. La densité bactérienne mesurée sur des surfaces en inox 316L est inférieure

de moins d'1 log

10

à celle mesurée sur du PEHD. Ceci peut être expliqué par les différences de

propriété des surfaces de ces deux matériaux. Globalement, les bactéries présentant une membrane

intègre représentent plus de 95% des bactéries détectées et moins de 0,1% des bactéries sont

cultivables après 15 jours à 20°C.

En conditions hydrostatiques, les concentrations mesurées sur les surfaces pour les trois

phages augmentent de façon log-linéaire avec les concentrations initialement présentes dans l’eau.

Cela permet de corriger les résultats d'adhésion des phages en fonction de la concentration dans l'eau

et de s'affranchir des différences d'inoculum lors de la comparaison des concentrations en phages

adsorbés pour les trois génogroupes ds phages. L’adsorption phagique sur des surfaces " abiotiques "

n’est pas significativement différente de celle observée sur des surfaces ayant séjourné 48 heures dans

l’eau avant l’inoculation des phages. Ceci est vrai pour les trois phages sur des surfaces en PEHD et

pour les phages MS2 et GA sur des surfaces en inox 316L. L’adsorption phagique est un phénomène

rapide puisqu'après quelques minutes d'expérimentation, les trois phages peuvent être quantifiés sur

les surfaces. Sur PEHD " abiotique " il est possible d’observer un pseudo-équilibre d’adsorption en

échelle logarithmique dès 30 minutes alors que l’apparition de ce pseudo-équilibre est retardée en

présence d’un biofilm et n’apparait qu’après trois heures de contact.

En conditions hydrodynamiques l’étude de gradients pariétaux de vitesse compris entre 120 et

1640 s

-1

ne conduit pas à une modification significative de l’adsorption phagique et ceci pour les trois

phages étudiés. Pour la suite de ce travail, la moyenne des données obtenues pour les différents

gradients à chaque temps d’analyse a donc pu être utilisée pour la représentation et l'interprétation

des résultats. L'application d'un flux d'eau sur les parois conduit à une augmentation de l’adsorption

phagique par rapport aux conditions hydrostatiques surtout en présence de biofilm, quels que soient le

phage ou les surfaces analysés. Ainsi, les concentrations en phages mesurées sur les surfaces en

conditions hydrodynamiques après deux heures d'expérimentations sont identiques aux

concentrations mesurées en conditions hydrostatiques lors du pseudo-plateau d'adhésion, entre trois et

dix heures. Enfin, en conditions hydrodynamiques, l’adsorption est rapide et augmente durant les dix

premières heures de contact puis se stabilise. Comme observé en conditions hydrostatiques, il

semblerait que la présence d'un biofilm retarde l'apparition du pseudo-plateau d'équilibre de

l'adhésion phagique.

131

La séquence d’adhésion sur les surfaces PEHD et inox " abiotiques " ou ayant séjourné 48

heures dans l’eau est de type MS2 < GA < Qβ. Cette séquence est significativement modifiée sur

PEHD et inox 316L colonisés par un biofilm d’eau potable de 60 jours et devient MS2 < Qβ < GA.

132

PARTIE III. Evaluation de l’efficacité de protocoles de nettoyage sur le biofilm ainsi que

Dans le document Intéraction de bactériophages avec des surfaces colonisées par des biofilms d'eau potable et évaluation de protocoles de nettoyage (Page 153-158)