Biofilm

Un biofilm est un assemblage structuré de microorganismes associé à une interface et inclus dans une matrice de substances polymériques extracellulaires qu’il produit. Fréquente sur les surfaces immergées, cette organisation crée des microenvironnements et modifie les échanges avec l’eau. Un biofilm peut rendre un service de traitement biologique ou constituer un réservoir indésirable selon sa composition et son emplacement.

Structure et formation

Des bactéries, archées, champignons ou microalgues peuvent adhérer à un substrat vivant ou inerte. La matrice hydratée contient notamment polysaccharides, protéines, lipides et acides nucléiques extracellulaires. Elle retient les cellules et des particules, facilite l’adhésion et génère des gradients d’oxygène, de nutriments, de pH et de métabolites.

Le biofilm n’est donc pas une couche uniforme ni nécessairement formée d’une seule espèce. Sa composition, son épaisseur et son activité évoluent avec le débit, la température, les nutriments, la nature du support et les organismes présents. Croissance, érosion et détachement se produisent simultanément ; des cellules ou fragments libérés peuvent coloniser d’autres surfaces.

Importance en milieu aquatique

Certains biofilms contribuent à la filtration biologique, notamment sur une bioballe lorsque la nitrification est recherchée. D’autres peuvent abriter des agents pathogènes, encrasser des conduites ou modifier les échanges à la surface des œufs et des tissus. Leur présence ne signifie donc pas à elle seule qu’un système est sain ou contaminé, ni qu’une dysbiose affecte le microbiote du poisson.

Le périphyton est un ensemble écologique plus large fixé aux surfaces immergées : il peut inclure un biofilm microbien, mais aussi des algues, des protozoaires et des détritus. Les deux termes ne sont pas synonymes.

Références

• Flemming HC, Wingender J. The biofilm matrix. Nature Reviews Microbiology. 2010;8:623-633. https://doi.org/10.1038/nrmicro2415