l’incorporation par les bactéries d’une molécule organique marquée (Wright et Hobbie,
1966). Le choix du substrat marqué demeure l’objet de controverses nombreuses sans que
l’on ait pu dégager quelques principes généraux pour la sélection d’une molécule représentative de l’activité bactérienne. Si les premiers travaux ont porté sur le glucose, on a par la
suite employé fréquemment les amino-acides : acide glutamique, alanine, glycine, pour
évaluer l’activité hétérotrophe des microorganismes. Il s’avère toutefois que l’étude de
l’activité bactérienne au niveau de la couche superficielle du sédiment doive prendre en
compte deux notions :
- en ce qui concerne le choix du substrat marqué, il faut considérer que la matière
organique arrivant au niveau du fond est constituée soit de matériel fraîchement sédimenté et donc intact, soit de matériel sédimenté depuis plus longtemps et de ce fait ayant
déjà subi une dégradation importante (Daumas, 1984). Dans ce cas, la fraction protéique,
très labile, va subir une attaque rapide par les exo-enzymes bactériennes pour libérer les
amino-acides.
- la présence d’un support minéral recouvert en partie d’un film organique (Johnson,
1974) confère à ce matériau un pouvoir adsorbant vis-à-vis des molécules organiques
(Talibudeen, 1955 ; Verma et al, 1975 ; Stotsky, 1980). En conséquence, il faut prendre en
considération la fraction de substrat susceptible d’être adsorbée sur le minéral et surtout
d’en connaître la disponibilité pour les bactéries.
Dans une étude en milieu anaérobie, Christensen et Blackburn (1980) ont montré que la
fixation de
14 C-alanine par le substrat peut atteindre 30% en 60 minutes mais ils n’apportent aucune information sur l’utilisation possible de la fraction adsorbée par les bactéries.
La notion d’adsorption sur le substrat minéral a été abordée au cours d’une étude in vitro
sur un “interface eau - sédiment” simulé et utilisant comme substrat un mélange d’aminoacides (A.A.) marqués au 14 C correspondant à l’hydrolysat de cellules de chlorelle.
MATÉRIEL ET MÉTHODES
L’activité bactérienne se situe principalement dans la couche superficielle du sédiment,
elle s’adresse à des monomères représentés entre autre par des A. A. libres. La difficulté
d’expérimentation à ce niveau réside surtout dans l’impossibilité d’isoler le film superficiel
du sédiment avec sa population bactérienne (épaisseur : 1mm) pour le mettre en contact
avec les A. A. en solution. Toutefois, on peut noter que le film superficiel est constitué par
du matériel colloïdal et des particules de très petites tailles, susceptibles de se remettre en
suspension à la moindre agitation et d’y demeurer pendant des périodes relativement
longues. Il est probable que les bactéries sont, en grande partie , fixées sur ces particules
comme le montrent les numérations (par microscopie à épifluorescence) faites sur l’eau et
le sédiment. L’étude de l’activité bactérienne dans la couche superficielle du sédiment peut
être abordée de deux manières :
- soit par injection de la molécule marquée dans une carotte de sédiment prélevée en un
lieu choisi et maintenue dans des conditions proches du milieu naturel. Dans cette
technique, l’intégralité de la couche superficielle du sédiment est maintenue avec la
présence d’organismes de la meïofaune et de la macrofaune. Par contre, il est difficile de
penser à une répartition homogène de ces organismes et des débris organiques compte
tenu de la taille relativement faible de la carotte (4 à 5 cm de diamètre).
- soit par injection de la molécule marquée dans un système eau-sédiment reconstitué à
partir d’un sédiment tamisé étalé en couche mince recouvert d’une couche d’eau filtrée ou
non. Ce système s’écarte beaucoup du milieu naturel, il présente l’avantage d’être homogène et simplifié, notamment par l’élimination du macrobenthos et des débris organiques.
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1966). Le choix du substrat marqué demeure l’objet de controverses nombreuses sans que
l’on ait pu dégager quelques principes généraux pour la sélection d’une molécule représentative de l’activité bactérienne. Si les premiers travaux ont porté sur le glucose, on a par la
suite employé fréquemment les amino-acides : acide glutamique, alanine, glycine, pour
évaluer l’activité hétérotrophe des microorganismes. Il s’avère toutefois que l’étude de
l’activité bactérienne au niveau de la couche superficielle du sédiment doive prendre en
compte deux notions :
- en ce qui concerne le choix du substrat marqué, il faut considérer que la matière
organique arrivant au niveau du fond est constituée soit de matériel fraîchement sédimenté et donc intact, soit de matériel sédimenté depuis plus longtemps et de ce fait ayant
déjà subi une dégradation importante (Daumas, 1984). Dans ce cas, la fraction protéique,
très labile, va subir une attaque rapide par les exo-enzymes bactériennes pour libérer les
amino-acides.
- la présence d’un support minéral recouvert en partie d’un film organique (Johnson,
1974) confère à ce matériau un pouvoir adsorbant vis-à-vis des molécules organiques
(Talibudeen, 1955 ; Verma et al, 1975 ; Stotsky, 1980). En conséquence, il faut prendre en
considération la fraction de substrat susceptible d’être adsorbée sur le minéral et surtout
d’en connaître la disponibilité pour les bactéries.
Dans une étude en milieu anaérobie, Christensen et Blackburn (1980) ont montré que la
fixation de
14 C-alanine par le substrat peut atteindre 30% en 60 minutes mais ils n’apportent aucune information sur l’utilisation possible de la fraction adsorbée par les bactéries.
La notion d’adsorption sur le substrat minéral a été abordée au cours d’une étude in vitro
sur un “interface eau - sédiment” simulé et utilisant comme substrat un mélange d’aminoacides (A.A.) marqués au 14 C correspondant à l’hydrolysat de cellules de chlorelle.
MATÉRIEL ET MÉTHODES
L’activité bactérienne se situe principalement dans la couche superficielle du sédiment,
elle s’adresse à des monomères représentés entre autre par des A. A. libres. La difficulté
d’expérimentation à ce niveau réside surtout dans l’impossibilité d’isoler le film superficiel
du sédiment avec sa population bactérienne (épaisseur : 1mm) pour le mettre en contact
avec les A. A. en solution. Toutefois, on peut noter que le film superficiel est constitué par
du matériel colloïdal et des particules de très petites tailles, susceptibles de se remettre en
suspension à la moindre agitation et d’y demeurer pendant des périodes relativement
longues. Il est probable que les bactéries sont, en grande partie , fixées sur ces particules
comme le montrent les numérations (par microscopie à épifluorescence) faites sur l’eau et
le sédiment. L’étude de l’activité bactérienne dans la couche superficielle du sédiment peut
être abordée de deux manières :
- soit par injection de la molécule marquée dans une carotte de sédiment prélevée en un
lieu choisi et maintenue dans des conditions proches du milieu naturel. Dans cette
technique, l’intégralité de la couche superficielle du sédiment est maintenue avec la
présence d’organismes de la meïofaune et de la macrofaune. Par contre, il est difficile de
penser à une répartition homogène de ces organismes et des débris organiques compte
tenu de la taille relativement faible de la carotte (4 à 5 cm de diamètre).
- soit par injection de la molécule marquée dans un système eau-sédiment reconstitué à
partir d’un sédiment tamisé étalé en couche mince recouvert d’une couche d’eau filtrée ou
non. Ce système s’écarte beaucoup du milieu naturel, il présente l’avantage d’être homogène et simplifié, notamment par l’élimination du macrobenthos et des débris organiques.
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