Literatura académica sobre el tema "Peinture antisalissure – Environnement"

Résumé Le fjord du Saguenay, reconnu pour sa faune diversifiée mais aussi pour la contamination reliée aux activités industrielles et anthropiques, a fait l’objet d’un vaste programme de suivi environnemental, entrepris par notre équipe et qui visait à répondre à la question fondamentale : L’état de santé des myes s’est-il modifié dans le fjord du Saguenay ? Dans cet article de synthèse, nous avons regroupé des résultats déjà publiés sur la condition physiologique de Mya arenaria ainsi que des résultats originaux pour extraire des tendances, de façon à répertorier les sites qui s’avèrent critiques pour le bien-être physiologique de la mye. Mya arenaria (LINNÉ, 1758) ou mye des sables, choisie comme espèce sentinelle, a été échantillonnée de 1994 à 2007, en période de maturité sexuelle, dans des sites situés à l’intérieur du fjord et à son embouchure. Les objectifs de cet article sont de comparer les résultats de différents indices de condition et de suivis hormonaux et de la gamétogenèse de chaque site et en fonction des sexes, pour identifier les sites moins favorables pour la croissance et la reproduction de la mye. Nous avons démontré que les myes de Baie‑Sainte-Catherine subissent des retards de gamétogenèse tandis que les niveaux d’hormones stéroïdiennes sont très bas à Tadoussac. Ces deux sites sont soumis à des influences portuaires et à la circulation navale. Le site de Baie‑Éternité, plus en amont, se caractérise par des influences portuaires (huiles et peintures antisalissures) et une forte contamination métallique de sources urbaines et terrigènes. Anse‑aux‑Érables est un site près des influences industrielles, tandis que Anse‑Saint‑Jean est fortement influencée par les effluents municipaux et domestiques. D’amont en aval sur la rivière Saguenay, les myes des sites Anse‑à‑la‑Croix, Anse‑aux‑Érables, Petit‑Saguenay, Anse‑à‑la‑Barque, Tadoussac et Pointe‑aux‑Alouettes ont montré une croissance moindre. Les sites de Baie‑Éternité, Anse‑aux‑Érables, Anse‑Saint‑Jean et Baie-Sainte-Catherine ont un indice de maturité sexuelle moindre qu’aux autres sites, les données regroupées démontrant que ce sont les sites les plus influencés dans le fjord du Saguenay, résultats corroborés par les résultats de phagocytose. Toutes ces données démontrent que l’état physiologique de la mye répond à différents facteurs, anthropiques, biotiques et abiotiques, et que les sources ponctuelles de contamination viennent renforcer les effets négatifs de paramètres abiotiques telles la température et les conditions trophiques.

La protection de l’environnement est au cœur de toutes les pressions sociétales. La peinture anti-fouling est un moyen efficace et peu onéreux de protection des carènes immergées. Il est nécessaire de développer de nouveaux revêtements alternatifs aux peintures organnostanniques, plus respectueux de l’environnement. L’objectif de cette thèse est de synthétiser des copolyesters biodégradables à base de -caprolactone et de -valérolactone de masse molaire et de composition contrôlées (polymérisation par ouverture de cycle). Le couple catalytique utilisé est le 2-éthylhexanoate d’étain avec l’octanol. La cristallinité des copolymères a été mesurée. Puis la mouillabilité, l’hydratation et la dégradation de films de polymère en conditions de laboratoire ont permis de déterminer la structure du liant biodégradable respectant les exigences d’un cahier des charges. Ces copolymères sont incorporés dans des formulations érodables de peintures antisalissures marines. Les peintures sont immergées afin de tester leurs propriétés anti-fouling. L’observation du microfouling est réalisée par microscopie confocale à balayage laser tandis que l’adhésion des macro-organismes est évaluée in situ. L’efficacité anti-salissure marine des revêtements a été validée pendant huit mois d’immersion au port de Kernevel (Lorient). Les perspectives de travail concernent la diminution de la quantité de biocides dans les revêtements, tout en maintenant une activité conforme aux restrictions industrielles
Antifouling paints are currently the most used hulls protection system. New antifouling coatings need to be developed with less environmental impact than organostannic paints. Copolyester of -caprolactone and -valerolactone with controlled molar mass and composition are synthesized by ring opening polymerization with stannous octanoate and octanol. Crystallinity of copolyester are measured. The evolution of water uptake, hydrophobicity properties and hydrolytic degradation of the binders surfaces have been investigated during the immersion in controlled medium. Copolymers are incorporated in an antifouling paint formulation and then immersed in natural conditions. Efficiency was validated during eight months of time immersion in the Kernevel harbour

Le développement de salissures marines (ou biofouling) est à l’origine de nombreux problèmes économiques et écologiques. Ces salissures marines sont constituées de microorganismes (bactéries, microalgues…) formant le microfouling sur lequel va se développer le macrofouling constitué de macroorganismes tels que les algues, coquillages et éponges. La formation de ces salissures va induire un ralentissement des navires provoquant une surconsommation de carburant. De plus, l’utilisation de revêtements antisalissures ou peintures antifouling à base de métaux lourds et de biocides dans le passé a conduit à des problèmes environnementaux. L’objectif de la thèse est de rechercher une alternative aux composés actuellement utilisés (cuivre) en respectant le milieu marin. L’environnement est une source d’inspiration, une approche biomimétique pourrait être une stratégie de lutte efficace contre le biofouling. Dans une première partie, un criblage d’une centaine de composés est réalisé contre des souches bactériennes. Huit composés issus des deux familles : les batatasins et les hemibastadins sont étudiées en vue de comprendre leurs modes d’action. Parmi les composés sélectionnés, la famille des hemibastadins comprenant le DiBromoHemiBastadin-1 (DBHB) a montré des propriétés antifouling prometteuses. En effet, cette molécule est capable d’inhiber 50 % la formation du biofilm avec une IC50= 6,44 µg/mL pour la bactérie Pseudomonas aeruginosa PAO1 et une IC50 = 12,8 µg/mL pour la bactérie marine Paracoccus sp. 4M6. Afin de comprendre le mode d’action de cette molécule, son impact sur la communication bactérienne, le quorum sensing est étudié et le composé DBHB est capable de l’inhiber. Dans une seconde partie, un autre groupe d’organismes participant au microfouling est étudié : les microalgues. Afin d’évaluer l’impact de composés de la famille des hemibastadins et notamment du DBHB, l’adhésion et la formation de biofilm de microalgues sont étudiées. Le DBHB montre des inhibitions de l’adhésion et de la formation du biofilm uniquement envers la diatomée Cylindrotheca closterium. Une dernière partie, s’est intéressée à l’évaluation de revêtements contenant six composés de la famille des batatasins et des hemibastadins sur le microfouling naturel. Une méthode d’immersion de revêtements en conditions contrôlées (photobioréacteur) est mise au point afin de pallier aux contraintes environnementales. L’ensemble de cette étude a permis de mettre en évidence les propriétés antifouling du DBHB et de caractériser son mode d’action. Ce composé offre d’intéressantes voies d’étude dans la lutte contre le biofouling. De plus, l’approfondissement des connaissances sur les procédés d’adhésion et de formation de biofilm de microalgues permet de définir de nouvelles stratégies de lutte
Biofouling induces important economic and ecological problems. This phenomenon includes microorganisms (bacteria, microalgae…) giving the microfouling which allows the macrofouling development with algae, invertebrates and sponges. These organisms colonize every immersed surface as boat hull. The colonization induces reduced speed of ships and fuel overconsumption. In the past, the utilization of AF coatings with heavy metals or pesticides caused environmental problems. The purpose of the study is to find an alternative to AF compounds (copper) respecting the marine medium. The marine environment is an inspiration; a biomimetic approach could be an interesting strategy to inhibit biofouling. In a first part, a screening of one hundred compounds is realized against marine and terrestrial bacteria. Eight molecules from two families (batatasins and hemibastadins) are studied to understand the way of action. Among selected compounds, Dibromohemibastadin-1 (DBHB) from hemibastadin family shows promising AF activities. This molecule is able to inhibit the biofilm formation with an IC50 of 6,44 µg/mL against the bacterium Pseudomonas aeruginosa PAO1 and 12,8 µg/mL for the marine bacterium Paracoccus sp. 4M6. To identify the way of action of DBHB, the impact on the bacterial communication named quorum sensing is investigated. The molecule shows an anti-quorum sensing property. In a second part, another group participating at microfouling is studied: microalgae. In order to evaluate the impact of hemibastadin family in particular DBHB, microalgae adhesion and biofilm formation are characterized. DBHB induces inhibition only on the adhesion and the biofilm formation of the diatom Cylindrotheca closterium. The last part presents the formulation of coatings containing six compounds from the batatasin and hemibastadin families. These coatings have been immersed in a harbor to evaluate the impact on natural microfouling. Furthermore, a new method for the evaluation of AF coatings is developed in controlled conditions, in a photobioreactor. This method allows the evaluation of coatings on the formation of a mixed biofilm (bacteria and microalgae). This method has been established to avoid environmental constraints by immersion in natural condition. This study allows the characterization of the AF property of DBHB. This compound provides promising research path to limit biofouling. Moreover, the development of a test allowing adhesion and microalgae biofilm formation in dynamic condition improves the characterization of compounds activities

Le développement de biofilms pose de sérieux problèmes dans le domaine marin et médical. Leur grande tolérance vis-à-vis d’agents chimiques utilisés habituellement (désinfectants, antibiotiques, biocides) rend leur éradication difficile. De plus, l’utilisation de molécules biocides est largement controversée, considérant leur impact environnemental catastrophique. Les recherches se sont concentrées sur des systèmes qui, par leur composition, limitent la biocontamination. Parmi eux, on trouve des systèmes amphiphiles pouvant être composés d’une matrice hydrophobe de polydiméthylsiloxane (PDMS) et d’un copolymère amphiphile PDMS-PEG. Malgré leur efficacité, ces systèmes sont remis en cause du fait de l’origine pétrochimique du PDMS. L’objectif de ce projet de thèse est de substituer le PDMS par un biopolymère, le poly(hydroxy alcanoate) (PHA). Un système a été formulé avec du PHA en tant que matrice hydrophobe et un copolymère PHA-PEG en tant qu’additif amphiphile. Deux types de PHA ont été utilisés dans cette étude, le PHBHV (PHA à courtes chaines) et le PHAmcl (PHA à moyennes chaines). Les revêtements formulés ont été caractérisés physiquement, chimiquement et mécaniquement. Puis leur capacité anti-adhésive, anti-biofilm et fouling- release ont été évaluées sur différents microorganismes. Deux bactéries pathogènes opportunistes, Staphylococcus aureus et Pseudomonas aeruginosa, une bactérie marine, Bacillus 4J6 et deux diatomées benthiques, Phaeodactylum tricornutum et Navicula perminuta. Enfin, afin de mieux comprendre le mécanisme moléculaire impliqué dans l’adhésion de S.aureus, des analyses transcriptomiques ont été réalisées
The development of biofilms causes serious problems in the marine and medical fields. Their high tolerance to commonly used chemical agents’ disinfectants, antibiotics, biocides) makes their eradication difficult. Moreover, the use of biocide molecules is widely controversial, considering their catastrophic environmental impact. Research has therefore focused on systems that, by their composition, limit biocontamination. Among them are amphiphilic systems that can be composed of a hydrophobic polydimethylsiloxane (PDMS) matrix and an amphiphilic PDMS-PEG copolymer. Despite their efficiency, these systems are questioned because of the petrochemical origin of PDMS. The objective of this thesis project is to substitute PDMS with a biopolymer, poly(hydroxyalkanoate) (PHA). A system was formulated with PHA as a hydrophobic matrix and a PHA-PEG copolymer as an amphiphilic additive. Two types of PHA were used in this study, PHBHV (short chain length) and PHAmcl (medium chain length). The formulated coatings were characterized physically, chemically and mechanically. Then their anti-adhesive, anti-biofilm and fouling-release capacities were evaluated on different microorganisms. Two opportunistic pathogenic bacteria, Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa, a marine bacterium, Bacillus 4J6 and two benthic diatoms, Phaeodactylum tricornutum and Navicula perminuta. Finally, in order to better understand the molecular mechanisms involved in the adhesion of S. aureus, transcriptomic analyses were performed

Les biosalissures marines représentent l’accumulation indésirable d’organismes biologiques sur les surfaces de structures immergées dans l’eau de mer. Malheureusement, ce phénomène naturel a de sérieuses conséquences sur les plans économiques, environnementaux et matériels. Depuis l’interdiction de certains biocides dans les peintures antisalissures (en particulier le TBT en janvier 2008) à cause de leur toxicité envers des espèces marines non-ciblées et de leur accumulation dans l’environnement marin, la recherche a mis l’accent sur le développement de nouveaux revêtements antifouling efficaces,durables et respectueux de l’environnement sans relargage d’espèces toxiques. Ainsi, les travaux de cette thèse portent sur la fonctionnalisation de carbone vitreux par des glucides reliés à des systèmes conjugués électrostimulables via un lien triazole pour développer des surfaces à activité antifouling. En effet, ce type de revêtement a été conçu pour intervenir dans les premières étapes du biofouling. Tout d’abord, le glucide, très hydrophile, devrait lutter contre la formation du film conditionnant en s’entourant d’une barrière aqueuse résistante aux protéines. D’autre part, la modification de l’état de charge de la surface en continu par application d’un courant électrique sur le système conjugué électro-actif devrait perturber la colonisation bactérienneretardant l’installation du biofilm marin. Notre étude repose donc sur la synthèse et l’immobilisation d’un ensemble de glucides électrostimulables sur une surface de carbone vitreux par oxydation de l’amine aromatique en milieux organiques et aqueux. Un test microbiologique a été réalisé sur un des revêtements glucidiques en présence de la souche bactérienne TC8 dans les puits d’une microplaque contenant des cellules électrochimiques reliées à un potentiostat. La stimulation électrique de ce revêtement a permis d’améliorer ses propriétés antibactériennes
Marine biofouling represents the undesirable accumulation of biological organisms on the surfaces of structures submerged in seawater. Unfortunately, this natural phenomenon has serious economic, environmental and material consequences. Since the ban of some biocides in antifouling paints (TBT in January 2008) because of their toxicity on the nontargeted marine species and their accumulation in the marine environment, research has focused on the development of new efficient, durable and environmentally friendly antifouling coatings without releasing toxic species. Thus, the work of this thesis deal with the functionalization of glassy carbon surface by carbohydrates linked to an electrostimulable conjugated system via a triazole link in order to develop surfaces with antifouling activity. Indeed, this kind of coating was designed to intervene in the first steps of biofouling. First, the carbohydrate, which is very hydrophilic, should fight against the formation of the conditioning film by surronding itself with an aqueous barrier resistant to proteins. On the other hand, the continuous modification of charge state by applying an electric current to the electroactive conjugated system is expected to disrupt the bacterial colonization delaying the installation of marine biofilm. Our study is therefore based on the synthesis and the immobilization of electrostimulable carbohydrates on a glassy carbon surface by aromatic amine oxidation in organic and aqueous media. A microbiological test was carried out on one of the carbohydrate coatings in the presence of the TC8 bacterial strain in the wells of a microplate containing electrochemical cells connected to a potentiostat. Electrical stimulation of this coating allowed to improve its antibacterial properties

La protection de l’environnement est au cœur de toutes les pressions sociétales. La peinture anti-fouling est un moyen efficace et peu onéreux de protection des carènes immergées. Il est nécessaire de développer de nouveaux revêtements alternatifs aux peintures organnostanniques, plus respectueux de l’environnement. L’objectif de cette thèse est de synthétiser des copolyesters biodégradables à base de -caprolactone et de -valérolactone de masse molaire et de composition contrôlées (polymérisation par ouverture de cycle). Le couple catalytique utilisé est le 2-éthylhexanoate d’étain avec l’octanol. La cristallinité des copolymères a été mesurée. Puis la mouillabilité, l’hydratation et la dégradation de films de polymère en conditions de laboratoire ont permis de déterminer la structure du liant biodégradable respectant les exigences d’un cahier des charges. Ces copolymères sont incorporés dans des formulations érodables de peintures antisalissures marines. Les peintures sont immergées afin de tester leurs propriétés anti-fouling. L’observation du microfouling est réalisée par microscopie confocale à balayage laser tandis que l’adhésion des macro-organismes est évaluée in situ. L’efficacité anti-salissure marine des revêtements a été validée pendant huit mois d’immersion au port de Kernevel (Lorient). Les perspectives de travail concernent la diminution de la quantité de biocides dans les revêtements, tout en maintenant une activité conforme aux restrictions industrielles
Antifouling paints are currently the most used hulls protection system. New antifouling coatings need to be developed with less environmental impact than organostannic paints. Copolyester of -caprolactone and -valerolactone with controlled molar mass and composition are synthesized by ring opening polymerization with stannous octanoate and octanol. Crystallinity of copolyester are measured. The evolution of water uptake, hydrophobicity properties and hydrolytic degradation of the binders surfaces have been investigated during the immersion in controlled medium. Copolymers are incorporated in an antifouling paint formulation and then immersed in natural conditions. Efficiency was validated during eight months of time immersion in the Kernevel harbour

Le développement de salissures marines (ou biofouling) est à l’origine de nombreux problèmes économiques et écologiques. Ces salissures marines sont constituées de microorganismes (bactéries, microalgues…) formant le microfouling sur lequel va se développer le macrofouling constitué de macroorganismes tels que les algues, coquillages et éponges. La formation de ces salissures va induire un ralentissement des navires provoquant une surconsommation de carburant. De plus, l’utilisation de revêtements antisalissures ou peintures antifouling à base de métaux lourds et de biocides dans le passé a conduit à des problèmes environnementaux. L’objectif de la thèse est de rechercher une alternative aux composés actuellement utilisés (cuivre) en respectant le milieu marin. L’environnement est une source d’inspiration, une approche biomimétique pourrait être une stratégie de lutte efficace contre le biofouling. Dans une première partie, un criblage d’une centaine de composés est réalisé contre des souches bactériennes. Huit composés issus des deux familles : les batatasins et les hemibastadins sont étudiées en vue de comprendre leurs modes d’action. Parmi les composés sélectionnés, la famille des hemibastadins comprenant le DiBromoHemiBastadin-1 (DBHB) a montré des propriétés antifouling prometteuses. En effet, cette molécule est capable d’inhiber 50 % la formation du biofilm avec une IC50= 6,44 µg/mL pour la bactérie Pseudomonas aeruginosa PAO1 et une IC50 = 12,8 µg/mL pour la bactérie marine Paracoccus sp. 4M6. Afin de comprendre le mode d’action de cette molécule, son impact sur la communication bactérienne, le quorum sensing est étudié et le composé DBHB est capable de l’inhiber. Dans une seconde partie, un autre groupe d’organismes participant au microfouling est étudié : les microalgues. Afin d’évaluer l’impact de composés de la famille des hemibastadins et notamment du DBHB, l’adhésion et la formation de biofilm de microalgues sont étudiées. Le DBHB montre des inhibitions de l’adhésion et de la formation du biofilm uniquement envers la diatomée Cylindrotheca closterium. Une dernière partie, s’est intéressée à l’évaluation de revêtements contenant six composés de la famille des batatasins et des hemibastadins sur le microfouling naturel. Une méthode d’immersion de revêtements en conditions contrôlées (photobioréacteur) est mise au point afin de pallier aux contraintes environnementales. L’ensemble de cette étude a permis de mettre en évidence les propriétés antifouling du DBHB et de caractériser son mode d’action. Ce composé offre d’intéressantes voies d’étude dans la lutte contre le biofouling. De plus, l’approfondissement des connaissances sur les procédés d’adhésion et de formation de biofilm de microalgues permet de définir de nouvelles stratégies de lutte
Biofouling induces important economic and ecological problems. This phenomenon includes microorganisms (bacteria, microalgae…) giving the microfouling which allows the macrofouling development with algae, invertebrates and sponges. These organisms colonize every immersed surface as boat hull. The colonization induces reduced speed of ships and fuel overconsumption. In the past, the utilization of AF coatings with heavy metals or pesticides caused environmental problems. The purpose of the study is to find an alternative to AF compounds (copper) respecting the marine medium. The marine environment is an inspiration; a biomimetic approach could be an interesting strategy to inhibit biofouling. In a first part, a screening of one hundred compounds is realized against marine and terrestrial bacteria. Eight molecules from two families (batatasins and hemibastadins) are studied to understand the way of action. Among selected compounds, Dibromohemibastadin-1 (DBHB) from hemibastadin family shows promising AF activities. This molecule is able to inhibit the biofilm formation with an IC50 of 6,44 µg/mL against the bacterium Pseudomonas aeruginosa PAO1 and 12,8 µg/mL for the marine bacterium Paracoccus sp. 4M6. To identify the way of action of DBHB, the impact on the bacterial communication named quorum sensing is investigated. The molecule shows an anti-quorum sensing property. In a second part, another group participating at microfouling is studied: microalgae. In order to evaluate the impact of hemibastadin family in particular DBHB, microalgae adhesion and biofilm formation are characterized. DBHB induces inhibition only on the adhesion and the biofilm formation of the diatom Cylindrotheca closterium. The last part presents the formulation of coatings containing six compounds from the batatasin and hemibastadin families. These coatings have been immersed in a harbor to evaluate the impact on natural microfouling. Furthermore, a new method for the evaluation of AF coatings is developed in controlled conditions, in a photobioreactor. This method allows the evaluation of coatings on the formation of a mixed biofilm (bacteria and microalgae). This method has been established to avoid environmental constraints by immersion in natural condition. This study allows the characterization of the AF property of DBHB. This compound provides promising research path to limit biofouling. Moreover, the development of a test allowing adhesion and microalgae biofilm formation in dynamic condition improves the characterization of compounds activities