Caractéristiques des
micro-organismes dans les milieux
Marins
Les microorganismes marins (bactéries et
micro-algues) représentent la plus grande part de vie dans les océans mais on estime que
99% d’entre eux sont encore à découvrir. Or, les avancées dans le domaine de la biologie moléculaire et de la microbiologie rendent désormais possibles l’étude et l’utilisation de ces microorganismes marins. Négligés jusqu’à présent, ces organismes pourraient donc bien être le principal gisement de nouvelles
La diversité des milieux et des habitats marins se
reflète dans la diversité des organismes et de leurs métabolites.L’exploration des écosystèmes atypiques (sédiments des fonds sous-marins, les lagunes hyper salines, tapis microbiens, etc…) a permis la découverte de microorganismes qui se sont rapidement affichés comme les acteurs
En réponse à des habitats atypiques ces
microorganismes ont, au cours de l’évolution, développé des moyens d’adaptations très variés afin non seulement de survivre mais également de s’adapter et de proliférer dans des niches
écologiques variées. Les propriétés singulières de certaines de ces biomolécules ont très vite attiré l’attention des opérateurs des biotechnologies
Cette biotechnologie des « extrêmophiles
» a pour objectif de rechercher et d’exploiter ce nouveau gisement de
ressources naturelles en biomolécules,
notamment les enzymes, les biopolymères et les métabolites secondaires.
La recherche sur les bactéries des milieux
atypiques a déjà prouvé son potentiel
notamment avec la découverte d’enzymes thermostables (ex : les polymérases
issues de bactéries hyper-thermophiles) mais également avec les biopolymères marins.
Les polymères sont des structures
complexes formées d’une répétition de molécules, que l’on retrouve chez les bactéries sous forme d’EPS
(ExoPolySaccharides) ou sous forme de PHA (PolyHydroxyAlcanoates).
Les EPS sont constitués d’enchaînements de sucres (oses) et sont produits par les bactéries pour les protéger de variations et/ou agressions du milieu
extérieur mais jouent aussi un rôle dans la captation des nutriments. Les PHA, quant à eux, sont des
structures de réserve formées d’enchainements de liaisons ester de longueur variable que l’on retrouve sous forme de granules à l’intérieur des bactéries.
Les applications de ces biopolymères sont
nombreuses, touchent de nombreux secteurs industriels et répondent pour certaines d’entre elles.
Les biopolymères bactériens ont montré
leur potentiel de valorisation dans des domaines tels que la santé avec la
recherche de métabolites secondaires
bioactifs ayant des applications dans les domaines de l’oncologie, du traitement des maladies neurodégénératives mais aussi dans le domaine des biomatériaux
En cosmétique, les biopolymères peuvent
être utilisés pour leur principes actifs (antirides, hydratant, cicatrisant) ou comme agent de texture (gélifiant).
La recherche de biopolymères s’insère directement dans une politique liée à la préservation et à la
protection de l’environnement (problématiques de
rejet de CO2 et de diminution de la ressource fossile, bio-rémédiation, bio-détoxification de métaux
lourds…) mais également comme substitutifs à un
ensemble de polymères d’origine pétrochimique (ex : colles et adhésifs).
Les polymères bactériens présentent ainsi
des avantages non négligeable tels que l’absence de dépendance vis à vis des aléas climatiques, écologiques et
politiques ou encore les possibilités d’agir sur les conditions de culture en vue
d’optimiser la production mais aussi de modifier le polymère produit.
Les exemples ne manquent pas pour illustrer le potentiel des polymères bactériens :
xanthane, acide hyaluronique.... Dans
l’optique de la mise en évidence de nouveaux microorganismes producteurs, les
environnements atypiques se présentent donc comme un champ d’investigation privilégié de nouvelles biomolécules aux propriétés
La biodiversité marine est l'ensemble de la
diversité biologique propre aux océans ou en dépendant très directement.
Elle est en forte régression (du point de vue de la richesse trophique notamment) depuis plus de 50 ans, incontestablement du fait des activités humaines et en
particulier du fait de la surpêche et de la pollution et artificialisation des fleuves, estuaires, ports et zones côtières.
L'histoire naturelle a d'abord inventorié
(décrit et classé) les espèces, puis
l'écologie marine a montré l'importance des relations interspécifiques et entre les espèces et leur milieu, et l'importance de la diversité biologique dans les systèmes vivants, marins notamment
