Valorisation des microalgues indigènes du système marin du Saint-Laurent comme source de nouveaux composés prévenant la colonisation biologique des surfaces.

Les milieux marins représentent une source importante de nouvelles molécules (produits naturels) pour des champs d’applications variés. De grandes disparités subsistent cependant dans l’étude de la diversité moléculaire mondiale et certaines régions du globe demeurent très peu investiguées. C’est notamment le cas du système marin du Saint-Laurent, un ensemble d’écosystèmes représentant pourtant un grand potentiel de richesse moléculaire, particulièrement en ce qui concerne les métabolites secondaires sécrétés par les espèces y vivant.

Des limitations peuvent compromettre l’étude des métabolites secondaires, soit leur abondance (quantité) et l’influence des conditions environnementales sur leur production. Le développement accéléré des biotechnologies a cependant permis, au cours des dernières années, d’offrir une solution à ces problèmes pour certains organismes. En effet, les dernières avancées dans le développement de la culture en bioréacteur permettent aujourd’hui la production en continu et sous des conditions contrôlées d’une variété de microorganismes. Parmi ces espèces accessibles, les microalgues représentent un point de départ des plus intéressant pour l’étude de la diversité moléculaire d’un écosystème.

Une voie de valorisation prometteuse pour les métabolites secondaires d’origine marine est le développement de nouveaux agents antiadhésifs permettant de limiter la colonisation biologique des surfaces. Ce phénomène, en particulier lorsqu’il se manifeste par la formation de biofilms, constitue en effet une préoccupation majeure dans de nombreux secteurs d’activités, notamment ceux de l’industrie agroalimentaire et de l’aquaculture. Bien que de nombreux produits biocides de traitement des surfaces soient aujourd’hui disponibles sur le marché, plusieurs présentent des risques pour les écosystèmes naturels. Ainsi, la découverte de nouveaux produits sans biocides basés sur l’action d’agents antiadhésifs naturels constitue un enjeu des plus actuels.

Le projet de recherche faisant l’objet de cette demande s’inscrit en réponse aux trois problématiques susmentionnées, soit la sous-exploitation de la diversité moléculaire du système marin du Saint-Laurent, la faible abondance des métabolites secondaires dans la biomasse, ainsi que la nécessité de développer de nouveaux agents antiadhésifs. Dans cette optique, ce projet vise comme objectif global la valorisation d’espèces phytoplanctoniques retrouvées dans le Saint-Laurent comme source de métabolites secondaires présentant des capacités antiadhésives. Afin d’adresser ce but, une démarche réunissant quatre expertises (biologie, ingénierie des bioprocédés, chimie et microbiologie) a été élaborée. Dans un premier temps, deux espèces de microalgues seront cultivées dans différentes conditions propices à la formation de métabolites. Dans un second temps, la biomasse produite sera utilisée afin de préparer une série d’extraits dont la toxicité et l’activité antiadhésive seront déterminées. Par la suite, les extraits les plus prometteurs subiront différents cycles de purification qui mèneront à l’isolation des molécules les plus sélectives (antiadhésives, mais non toxiques). Finalement, un travail de caractérisation combinant différentes techniques sera mené afin d’identifier la structure des composés isolés. En plus de leur potentiel pour les applications antibiofilm visées, ces produits naturels pourraient également s’avérer des agents thérapeutiques ou nutraceutiques prometteurs.