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Fonctionnalisation de surfaces d'acier inoxydable par des enzymes en vue d'inhiber l'adhésion de bactéries et la formation de biofilms en eau de mer / A. Caro in MATERIAUX & TECHNIQUES, Vol. 94, Hors série (2007)
[article]
Titre : Fonctionnalisation de surfaces d'acier inoxydable par des enzymes en vue d'inhiber l'adhésion de bactéries et la formation de biofilms en eau de mer Type de document : texte imprimé Auteurs : A. Caro, Auteur ; V. Humblot, Auteur ; M. Minier, Auteur ; M. Salmain, Auteur ; C. Compère, Auteur ; C.-M. Pradier, Auteur Année de publication : 2007 Article en page(s) : p. 455-465 Note générale : Bibliogr. Langues : Français (fre) Catégories : Adsorption
Antibactériens
Biofilms
EnzymesUne enzyme est une protéine dotée de propriétés catalytiques. Pratiquement toutes les biomolécules capables de catalyser des réactions chimiques dans les cellules sont des enzymes ; certaines biomolécules catalytiques sont cependant constituées d'ARN et sont donc distinctes des enzymes : ce sont les ribozymes.
Une enzyme agit en abaissant l'énergie d'activation d'une réaction chimique, ce qui accroît la vitesse de réaction. L'enzyme n'est pas modifiée au cours de la réaction. Les molécules initiales sont les substrats de l'enzyme, et les molécules formées à partir de ces substrats sont les produits de la réaction. Presque tous les processus métaboliques de la cellule ont besoin d'enzymes pour se dérouler à une vitesse suffisante pour maintenir la vie. Les enzymes catalysent plus de 5 000 réactions chimiques différentes2. L'ensemble des enzymes d'une cellule détermine les voies métaboliques qui peuvent avoir lieu dans cette cellule. L'étude des enzymes est appelée enzymologie.
Les enzymes permettent à des réactions de se produire des millions de fois plus vite qu'en leur absence. Un exemple extrême est l'orotidine-5'-phosphate décarboxylase, qui catalyse en quelques millisecondes une réaction qui prendrait, en son absence, plusieurs millions d'années3,4. Comme tous les catalyseurs, les enzymes ne sont pas modifiées au cours des réactions qu'elles catalysent, et ne modifient pas l'équilibre chimique entre substrats et produits. Les enzymes diffèrent en revanche de la plupart des autres types de catalyseurs par leur très grande spécificité. Cette spécificité découle de leur structure tridimensionnelle. De plus, l'activité d'une enzyme est modulée par diverses autres molécules : un inhibiteur enzymatique est une molécule qui ralentit l'activité d'une enzyme, tandis qu'un activateur de cette enzyme l'accélère ; de nombreux médicaments et poisons sont des inhibiteurs enzymatiques. Par ailleurs, l'activité d'une enzyme décroît rapidement en dehors de sa température et de son pH optimums.
Hydrolyse
Surfaces fonctionnelles
Traitements de surface -- MétallurgieIndex. décimale : 620.17 Métaux ferreux (fer et acier) et leurs alliages Résumé : Tout matériau immergé en milieu marin se recouvre de composés azotés, protéines, carbohydrates, sels, silice, puis de bactérie en quelques heures, et d'un biofilm mature en quelques jours. Cela altère ses propriétés physico-chimiques, entraîne un risque accru de corrosion localisée et de biodétérioration, avec pour conséquences des coûts d'entretien et de nettoyage importants. Les peintures contenant des sels de tributylétain (TBT) utilisées jusqu'à présent pour protéger ces surfaces se sont avérées toxiques pour le milieu marin [C. Alzieu, Ocean Coast.Manage. 40 (1998) 23-36]. Elles sont désormais soumises à des normes internationales, avec une interdiction d'application des sels TBT effective depuis 2003, et une interdiction totale en 2008. Il est donc aujourd'hui nécessaire de rechercher des alternatives à ces peintures. La solution ici proposée consiste à agir sur les premières étapes de formation du biofilm, à savoir la fixation de protéines et des premières bactéries sur la surface. Pour cela, la surface est modifiée chimiquement et fonctionnalisée par des enzymes, lesquelles vont agir localement sur la bactérie par hydrolyse de certains constituants de sa paroi, empêchant ainsi son adhésion à la surface. Les différentes étapes du greffage ont été contrôlées par Infra Rouge et par Spectroscopie de Photoélectrons X. Ces analyses ont permis de valider chaque étape du greffage. En parallèle, un nouveau test enzymatique pour tester l'activité de l'enzyme greffée a été mis en place et validé. Il a permis de vérifier l'efficacité de l'enzyme greffée vis-à -vis d'une suspension bactérienne modèle. DOI : http://dx.doi.org/10.1051/mattech:2007020 En ligne : http://www.mattech-journal.org/articles/mattech/pdf/2006/07/mt07087.pdf Format de la ressource électronique : Permalink : https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=10184
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