Étude de l'adhésion de diatomées benthiques et du potentiel antifouling de zéolites chargées en cuivre

Study the adhesion of benthic diatoms and antifouling potential of copper loaded zeolites

• Auteur / Autrice : Florian Traon
• Direction : Isabelle Linossier, Fabienne Faÿ
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie marine
• Date : Soutenance le 03/06/2021
• Etablissement(s) : Lorient
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la mer et du littoral (Plouzané)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de biotechnologie et de chimie marines (Vannes ; Lorient)
• Jury : Président / Présidente : Lionel Limousy
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Charlotte Vendrely
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Sophie Sablé, Laurent Barillé

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microorganismes -- Adhésivité

Diatomées

Zéolites

Lutte contre

Salissures biologiques

Mots clés libres

Biofouling

Antifouling

Diatom

Zeolite

Adhesion

Résumé

Le développement du biofouling sur les infrastructures anthropiques est un problème permanent causant des dégâts économiques et environnementaux. Ce phénomène causé par divers niveaux trophiques commence généralement par l’étape du microfouling, constitué majoritairement de bactéries et microalgues, puis celui du macrofouling représenté par l’établissement de macroalgues et mollusques. Afin de lutter contre ces salissures, le développement de stratégies antifouling est crucial. Récemment, la pollution causée par ces revêtements a relancé la recherche pour trouver des systèmes efficaces tout en étant plus respectueux de l’environnement. L’objectif de cette thèse est d’étudier l’adhésion des diatomées benthiques, connues pour leur capacité à s’adapter à différents types de substrats. D’un autre côté, l’utilisation de zéolites chargées en cuivre pour limiter l’adhésion et le développement de microalgues modèles est évaluée. Tout d’abord, l’identification de diatomées colonisatrices, par microscopie et séquençage, permet de déterminer les principaux genres présents sur des revêtements antifouling avec biocides. Ensuite, l’étude de l’activité de zéolites, vierges et chargées en cuivre, sur les microalgues Cylindrotheca closterium et Amphora sp. est réalisée. Ces résultats mettent en avant le mode d’action des zéolites sur les diatomées benthiques. Les zéolites sont ensuite intégrées dans des revêtements à base de polymère biosourcé afin d’en évaluer l’efficacité à inhiber l’adhésion. Enfin, l’analyse des compositions monosaccharidiques et en acides aminés des adhésifs microalgaux est réalisée suite à l’adhésion des diatomées sur des substrats aux propriétés de surfaces différentes.

Biofouling development on anthropic infrastuctures remain a permanent issue causing economic and environmental damages. This phenomenon created by diverse trophic leve;s generally begin with the microfouling step, mainly composed of bacteria and microalgae, and the macrofouling one represented by the settlement of macroalgae and molluscs. To fight against this fouling, the development of antifouling strategies is crucial. Recently, pollution caused by these coatings has stimulated the research for efficient and green systems. The aim of this thesis is to study the adhesion of benthic diatoms, well known to adapt to different surfaces. On another hand, the use of copper loaded zeolites is evaluated to limit the adhesion and development of fouling diatoms. Firstly, microscopic and sequencing identification of fouling diatoms allow to determine the main genus present on antifouling coatings. Secondly, the activities of zeolites, pure or copper loaded, on the microalgae Cylindrotheca closterium and Amphora sp. are evaluated. These results highlight the mode of action of zeolites on diatoms. Then, zeolites are integrated in bio-based polymer coatings to determine their efficiency to inhibit diatom adhesion. Finally, the analyses of monosaccharidic and amino acid compositions of diatom adhesives is realized following their adhesion on substrates with different surface properties.