Résumé
The effects of different environmental factors (nutrient deprivation, hyperosmotic shock, exposure to light) on enteric bacteria which have been transferred into the marine environment, have been studied experimentally (microcosms) by considering demographic, physiological and genetic responses in
Escherichia coli or
Salmonella typhimurium populations. Short-term experiments (≤ 48 h) showed that nutrient deprivation induced limited changes in measured bacteriological variables, but when combined with hyperosmotic shock, it results in an energy charge decrease and inactivation of membrane transport. Light exposure mainly affects the colony-forming capacity of bacterial populations. Combining different stress factors confirmed the rapid appearance of a viable, but nonculturable state (VBNC) in populations of
E. coli and
S. typhimurium. It has been shown that cellular forms other than those previously described in the literature can be generated following incubation in seawater. It was also established that pre-adaptation phenomena may occur, leading to better survival (e.g. pre-incubation in seawater in darkness enhanced survival under light exposure). An explanation concerning these phenomena can be found by looking at the
rpoS gene which controls the expression of numerous genes and can trigger a general anti-stress response under different adverse conditions. Although the results provide better comprehension of the fate of enteric bacteria in the marine environment, they also raise numerous questions related to fundamental and applied problems, given in the conclusion of this paper.
Les effets de différents facteurs environnementaux (carence nutritive, choc hyperosmotique, exposition à la lumière) auxquels sont confrontées les bactéries entériques rejetées dans le milieu marin ont été étudiés expérimentalement (microcosmes) en considérant les réponses démographiques, physiologiques et génétiques des populations d'
Escherichia coli ou de
Salmonella typhimurium. À court terme (≤ 48 h), la seule carence nutritive induit des modifications limitées des variables mesurées alors que, combinée au choc hyperosmotique, elle aboutit notamment à une diminution de la charge énergétique et à l'inactivation des transports membranaires. L'exposition à la lumière contribue surtout à une très forte inhibition de la capacité à former des colonies des populations bactériennes. La combinaison des différents stress a confirmé l'apparition rapide d'un état viable non cultivable dans les populations bactériennes de
E. coli et
S. typhimurium. Il a été montré que des états cellulaires, autres que ceux précédemment décrits dans la littérature, peuvent être engendrés au cours de l'incubation dans l'eau de mer. Il s'est avéré également que des phénomènes de préadaptation peuvent se produire et conduire à une amélioration de la survie (e.g., une incubation préalable dans de l'eau de mer à l'obscurité améliore la survie à une exposition à la lumière). Ces phénomènes trouvent leur origine dans l'expression du gène
rpoS qui régule celle de nombreux autres gènes permettant de déclencher une réponse antistress générale pour différents types d'inducteurs. Si les résultats obtenus permettent de mieux comprendre le devenir des entérobactéries dans le milieu marin, ils posent aussi de nombreuses questions qui peuvent déboucher sur différentes problématiques finalisées et fondamentales qui sont évoquées dans la conclusion de cet article.