GERBAM — Deuxième Colloque International de Bactériologie marine — CNRS, Brest, 1-5 octobre 1984
IFREMER, Actes de Colloques, 3, 1986, pp. 89-95
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INTERRELATIONS ENTRE DES COMMUNAUTÉS MIXTES DE BACTÉRIES
ANAÉROBIES ISOLÉES DE SÉDIMENTS MARINS
D.G. MARTY
Microbiologie Marine CNRS - ER 223
Université de Provence 3, place Victor-Hugo - 13331 MARSEILLE (FRANCE)
RÉSUMÉ - Des expériences de cultures mixtes simplifiées associant différents types de bactéries anaérobies
d’origine marine, susceptibles d’intervenir dans la minéralisation de la cellulose (bactéries cellulolytiques,
bactéries fermentatives non-cellulolytiques et bactéries méthanogènes), ont été effectuées. Ces études ont permis
de mettre en évidence à la fois des phénomènes d’inhibition (inhibition de la souche méthanogène en présence
d’un développement important des souches fermentatives) et des phénomènes de synergie (utilisation par la
souche fermentative non-cellulolytique de métabolites produits par la souche cellulolytique ; accélération de
l’hydrolyse de la cellulose en présence de la souche fermentative non-cellulolytique ; transfert d’hydrogène
interspécifique entre les souches fermentatives et la souche méthanogène).
Mots clés : bactérie anaérobie, sédiment marin, méthanogenèse, cellulolyse, fermentation.
ABSTRACT - The mineralization of cellulose was examined in mono and cocultures of marine anaerobic bacteria
(cellulolytic bacteria, fermentative non-cellulolytic bacteria and methane-producing bacteria).These studies
displayed interactions between these groups of microorganisms : inhibition relationships (inhibition of methanogens during active growth of fermentative bacteria) and syntrophic relationships (growth of fermentative
non-cellulolytic bacteria depended on metabolites produced by cellulolytic bacteria ; increase in rate of cellulose
hydrolysis in presence of fermentative non-cellulolytic bacteria ; interspecies H 2 transfer reaction between
fermentative bacteria and methane-producing bacteria).
Key words : anaerobic bacteria, methanogenesis, cellulolysis, fermentation, marine sediment.
INTRODUCTION
Si de nombreux sédiments marins renferment des bactéries méthanogènes, il est difficile
de quantifier le rôle de ces dernières dans la minéralisation de la matière organique. En
effet, la présence de sulfate dans le milieu océanique permet le développement de populations sulfato-réductrices. Les bactéries sulfato-réductrices pouvant utiliser les mêmes
substrats que les bactéries méthanogènes et présentant des constantes d’affinité plus
faibles pour ces substrats, dans la plupart des sédiments marins, le processus de sulfatoréduction devient prédominant au détriment de la méthanogenèse (Abram et Nedwell,
1978 ; Winfrey et Zeikus, 1979 ; Nedwell et Banat, 1981 ; Marty, 1981 ; Winfrey et al.,
1981 ; Kristjansson et al., 1982 ; Lovley et al., 1982 ; Winfrey et Ward, 1983). Toutefois,
pour des raisons encore mal connues (microzonation dans le sédiment, présence de
substrats spécifiques aux bactéries méthanogènes...), dans les sédiments dominés par la
sulfato-réduction, on peut observer une faible production de méthane (Atkinson et
Richards, 1967 ; King et Wiebe, 1980 ; Senior et al., 1982 ; King, 1984). Bien que la
production de méthane ne soit pas le processus dominant dans les sédiments marins
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IFREMER, Actes de Colloques, 3, 1986, pp. 89-95
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INTERRELATIONS ENTRE DES COMMUNAUTÉS MIXTES DE BACTÉRIES
ANAÉROBIES ISOLÉES DE SÉDIMENTS MARINS
D.G. MARTY
Microbiologie Marine CNRS - ER 223
Université de Provence 3, place Victor-Hugo - 13331 MARSEILLE (FRANCE)
RÉSUMÉ - Des expériences de cultures mixtes simplifiées associant différents types de bactéries anaérobies
d’origine marine, susceptibles d’intervenir dans la minéralisation de la cellulose (bactéries cellulolytiques,
bactéries fermentatives non-cellulolytiques et bactéries méthanogènes), ont été effectuées. Ces études ont permis
de mettre en évidence à la fois des phénomènes d’inhibition (inhibition de la souche méthanogène en présence
d’un développement important des souches fermentatives) et des phénomènes de synergie (utilisation par la
souche fermentative non-cellulolytique de métabolites produits par la souche cellulolytique ; accélération de
l’hydrolyse de la cellulose en présence de la souche fermentative non-cellulolytique ; transfert d’hydrogène
interspécifique entre les souches fermentatives et la souche méthanogène).
Mots clés : bactérie anaérobie, sédiment marin, méthanogenèse, cellulolyse, fermentation.
ABSTRACT - The mineralization of cellulose was examined in mono and cocultures of marine anaerobic bacteria
(cellulolytic bacteria, fermentative non-cellulolytic bacteria and methane-producing bacteria).These studies
displayed interactions between these groups of microorganisms : inhibition relationships (inhibition of methanogens during active growth of fermentative bacteria) and syntrophic relationships (growth of fermentative
non-cellulolytic bacteria depended on metabolites produced by cellulolytic bacteria ; increase in rate of cellulose
hydrolysis in presence of fermentative non-cellulolytic bacteria ; interspecies H 2 transfer reaction between
fermentative bacteria and methane-producing bacteria).
Key words : anaerobic bacteria, methanogenesis, cellulolysis, fermentation, marine sediment.
INTRODUCTION
Si de nombreux sédiments marins renferment des bactéries méthanogènes, il est difficile
de quantifier le rôle de ces dernières dans la minéralisation de la matière organique. En
effet, la présence de sulfate dans le milieu océanique permet le développement de populations sulfato-réductrices. Les bactéries sulfato-réductrices pouvant utiliser les mêmes
substrats que les bactéries méthanogènes et présentant des constantes d’affinité plus
faibles pour ces substrats, dans la plupart des sédiments marins, le processus de sulfatoréduction devient prédominant au détriment de la méthanogenèse (Abram et Nedwell,
1978 ; Winfrey et Zeikus, 1979 ; Nedwell et Banat, 1981 ; Marty, 1981 ; Winfrey et al.,
1981 ; Kristjansson et al., 1982 ; Lovley et al., 1982 ; Winfrey et Ward, 1983). Toutefois,
pour des raisons encore mal connues (microzonation dans le sédiment, présence de
substrats spécifiques aux bactéries méthanogènes...), dans les sédiments dominés par la
sulfato-réduction, on peut observer une faible production de méthane (Atkinson et
Richards, 1967 ; King et Wiebe, 1980 ; Senior et al., 1982 ; King, 1984). Bien que la
production de méthane ne soit pas le processus dominant dans les sédiments marins
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