Les microalgues ont une plasticité métabolique à l'origine de la production de nombreuses molécules d'intérêt biotechnologique comme l’astaxanthine (ATX), puissant antioxydant. Les premiers essais de développements industriels ont porté sur Haematococcus pluvialis, avec des procédés où l’étape de production d’ATX est dissociée de celle de la biomasse. Ils ont mis en évidence des pertes de productivité, dont l’origine est à rechercher dans des caractéristiques de cette espèce. Ainsi, l’objectif de ce travail de thèse était de caractériser ces points de blocage dans le contexte d’une exploitation en photobioréacteurs verticaux destinés à être utilisés en façade de bâtiments. L’étude a mis en évidence que la culture de H.pluvialis en photobioréacteur (PBR) se traduit par l’induction régulière du développement d’un contaminant fongique, qui s’est révélé endémique des différentes souches testées. Pour limiter l’impact du chytride, des solutions telles que la maîtrise de conditions de culture ou l’utilisation d’antifongiques se sont révélées partiellement efficaces. Une autre solution a été de cribler des collections de souches en vue de produire le caroténoïde par une autre microalgue. Une méthodologie de criblage bidimensionnel rapide adaptée à l’induction de la caroténogenèse a permis d’identifier une espèce capable de produire de l'ATX en mode continu. Les résultats ont été validés par des cultures en PBR de 1 l . Les performances de cette souche ont été comparées à celles de H. pluvialis. Les teneurs en ATX et les productivités volumiques en biomasse et en ATX sont du même ordre de grandeur, mais avec un gain de robustesse. / Microalga possess a metabolic plasticity that leads to the production of diverse molecules of high biotechnological interest such as astaxanthin (ATX) with powerful antoixidant properties. The first trials at industrial level investigated the culture of Haematococcus pluvialis with a two step process. They highlighted productivity loss linked to the species features. Then, the aim of this phD work was to characterize this blocking point in the frame of cultivation in vertical photobioreactors aimed to be used in facades of buildings. This study showed that the culture of H.pluvialis in phtobioreactors is regulally infected with fungal parasite, which seems endemic in every tested strains of H.pluvialis. In order to limit the impact of the parasite,solutions such as control of culture conditions and application of fungicides has been developped and were partially efficient. Another solution was to screen strains collection in order to make the astaxanthin production by another microalgae. A bi-dimensional and fast screening method adapted to carotenogenesis induction is developped and identified a strain able to produce ATX in the continous mode. This conclusion is confirmed by culture in PBR of 1l , in which capacities of the two strains were compared on the basis of biomass volumetric productivity and ATX content and volumetric productivity. Eventually, the two strains display a similar biomass and ATX productivity, but with more reliability for the other strain.

Tout support immergé dans l'eau est rapidement colonisé par de nombreux organismes micro- et macroscopiques. Ce phénomène séquentiel et complexe appelé biofouling est à l'origine de nombreux préjudices économiques et écologiques, notamment dans le milieu marin. L'interdiction récente de certaines substances toxiques, utilisées comme biocides dans les revêtements antifouling des coques de bateaux notamment, a relancé l'intérêt de rechercher de nouvelles molécules antifouling respectueuses de l'environnement. L'objectif de cette thèse a été de développer et d'amorcer l'étude de la représentativité d'un bio-essai permettant d'évaluer le potentiel antifouling de molécules et de revêtements sur des " biofilms " mono et plurispécifiques in vitro en microplaques grâce à l'utilisation de fluorochromes. Le choix a été fait de se focaliser sur le biofilm primaire car il est envisagé que l'élimination ou la limitation de ce dernier réduisent le biofouling. Cinq souches de bactéries marines pionnières, isolées de la Rade de Toulon et en Bretagne, ont été utilisées afin de comparer l'efficacité anti-adhésion de molécules commerciales et naturelles. Deux dérivés de synthèse de substances naturelles marines (TFA E et Z) ont présenté une activité significative associée à une absence de toxicité sur bactéries, suggérant ainsi un mode d'action anti-adhésion spécifique. En outre, les différences de sensibilité entre souches ont confirmée l'importance de réaliser le bio-essai avec un panel diversifié de bactéries.Afin de voir si les données obtenues en laboratoire reflétaient ce qui se produit dans le milieu naturel, une comparaison entre les résultats du bio-essai en microplaque appliqué à six revêtements et les biofilms qui ont colonisés ces mêmes peintures immergées un mois dans la Rade de Toulon (analysés par cytométrie de flux, microscopie et PCR-DGGE), a été effectuée. Les analyses quantitatives ont suggéré une cohérence entre les deux approches même si l'absence de revêtement d'efficacité intermédiaire et le nombre de systèmes testés limite la portée de nos conclusions

Tout support immergé dans l’eau est rapidement colonisé par de nombreux organismes micro- et macroscopiques. Ce phénomène séquentiel et complexe appelé biofouling est à l’origine de nombreux préjudices économiques et écologiques, notamment dans le milieu marin. L’interdiction récente de certaines substances toxiques, utilisées comme biocides dans les revêtements antifouling des coques de bateaux notamment, a relancé l’intérêt de rechercher de nouvelles molécules antifouling respectueuses de l’environnement. L’objectif de cette thèse a été de développer et d’amorcer l’étude de la représentativité d’un bio-essai permettant d’évaluer le potentiel antifouling de molécules et de revêtements sur des « biofilms » mono et plurispécifiques in vitro en microplaques grâce à l’utilisation de fluorochromes. Le choix a été fait de se focaliser sur le biofilm primaire car il est envisagé que l’élimination ou la limitation de ce dernier réduisent le biofouling. Cinq souches de bactéries marines pionnières, isolées de la Rade de Toulon et en Bretagne, ont été utilisées afin de comparer l’efficacité anti-adhésion de molécules commerciales et naturelles. Deux dérivés de synthèse de substances naturelles marines (TFA E et Z) ont présenté une activité significative associée à une absence de toxicité sur bactéries, suggérant ainsi un mode d’action anti-adhésion spécifique. En outre, les différences de sensibilité entre souches ont confirmée l’importance de réaliser le bio-essai avec un panel diversifié de bactéries.Afin de voir si les données obtenues en laboratoire reflétaient ce qui se produit dans le milieu naturel, une comparaison entre les résultats du bio-essai en microplaque appliqué à six revêtements et les biofilms qui ont colonisés ces mêmes peintures immergées un mois dans la Rade de Toulon (analysés par cytométrie de flux, microscopie et PCR-DGGE), a été effectuée. Les analyses quantitatives ont suggéré une cohérence entre les deux approches même si l’absence de revêtement d’efficacité intermédiaire et le nombre de systèmes testés limite la portée de nos conclusions / Any surface immersed in water is rapidly colonized by a lot of micro-and macroscopic organisms. Sequential and complex phenomenon known as biofouling, lead to major economic and ecological damages, particularly in the marine environment. The recent ban of toxic substances used as biocides in antifouling coatings for ship hulls notably, has relaunched searching for new molecules antifouling environmentally friendly. The objective of this thesis was to develop and initiate the study of the representativeness of a bioassay allow to assess the potential of molecules and antifouling coatings on "biofilms" mono and multi-species microplate using of fluorochromes. It was decided to focus on the primary biofilm because it is possible that the elimination or limitation of the latter reduce biofouling. Five strains of marine bacteria pioneers, isolated from the Bay of Toulon and Brittany, were used to compare the effectiveness of a settlement of commercial and natural molecules. Two derivatives of natural substances Marine (TFA E and Z) showed significant activity associated with a lack of toxicity in bacteria, suggesting a specific anti-adhesion mechanism. In addition, differences in sensitivity between strains have confirmed the importance of making the bioassay with a various bacteria. To see if the data obtained in the laboratory showed what happens in the natural environment, a comparison between the results of the bioassay in microplate applied to six coatings and biofilms isolated on the same paint immersed for a month in the Bay of Toulon (analyzed by flow cytometry, microscopy and PCR-DGGE) was performed. Quantitative analysis suggested a correlation in between approaches although the absence of effectiency intermediate coating and the number of tested systems limit our conclusions