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Biodégradation d'hydrocarbures aromatiques polycycliques de haut poids moléculaire par un consortium microbien dans des cultures biphasiques.

Gauthier, Emilie (2001). Biodégradation d'hydrocarbures aromatiques polycycliques de haut poids moléculaire par un consortium microbien dans des cultures biphasiques. Mémoire. Québec, Université du Québec. Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 135 p.

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Résumé

Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sont des polluants très hydrophobes, dont la faible biodisponibilité occasionne une persistance dans l'environnement. Cet effet est encore plus marqué pour les HAP de haut poids moléculaire (HPM). L'utilisation d'un bioréacteur de type biphasique, comportant une phase aqueuse et une phase hydrophobe, permet d'augmenter la biodisponibilité des HAP et d'atteindre des cinétiques de dégradation des HAP plus élevées. Les buts de ce projet étaient d'optimiser la dégradation de quatre HAP HPM (pyrène, chrysène, benzo[a]pyrène et pérylène) dans un système biphasique (utilisant l'huile de silicone) par un consortium microbien et d'en étudier certains membres. En fonction des conditions utilisées, des performances de dégradation jusqu'à llO mg/L en deux jours pour le pyrène, 70 mg/L en 20 jours pour le chrysène, et 90 mg/L en 30 jours pour le benzo[a)pyrène ont été atteintes par le consortium. Généralement, le pérylène a été peu dégradé par le consortium dans les conditions utilisées. La proportion du système biphasique occupée par la phase hydrophobe ( 10, 30 ou 40%) a peu ou pas influencé les cinétiques de dégradation des quatre HAP. L'étude a révélé que la présence de HAP de faible poids moléculaire (FPM), soit le phénanthrène ou des vapeurs de naphtalène, pouvait stimuler, inhiber ou ne pas avoir d'effet sur la dégradation par le consortium, selon les HAP HPM étudiés. L'effet positif du phénanthrène sur la dégradation du benzo[a]pyrène a été relié à l'addition répétée de phénanthrène dans les cultures, suggérant des phénomènes de cométabolisme. Parmi les microorganismes composant le consortium, 22 types morphologiques différents dégradant des HAP ont été isolés, dont tous dégradaient le phénanthrène, la majorité le pyrène et le chrysène, et une plus faible proportion, le benzo[a]pyrène. Aucun microorganisme dégradant le pérylène n'a pu être isolé. Les essais ont démontré que les cinétiques de dégradation des HAP variaient selon le milieu de croissance utilisé et les HAP présents. Le pyrène et le chrysène ont exercé un effet de stimulation de la dégradation du benzo[a]pyrène chez Mycobacterium gilvum (isolat BI) et chez un isolat relié au genre Porphyrobacter (isolat B51 ), respectivement. La séquence de dégradation des HAP était variable d'un isolat à l'autre. Deux isolats sur quatre ont pu croître sur milieu gélosé lorsque le naphtalène sous forme de vapeurs était l'unique source de carbone disponible. Aucun des isolats étudiés n'a pu transformer l'indole en indigo. Lors du test de vaporisation des HAP sur gélose, l'apparition d'un pigment brun non diffusible a parfois été visible dans les colonies, suggérant l'accumulation d'un intermédiaire de dégradation chez ces isolats. Tous les isolats ont démontré une localisation à l'interface de la phase hydrophobe des cultures biphasiques croissante au fil du temps, l'isolat B51 étant celui démontrant le plus de croissance à l'interface lorsque du naphtalène ou du phénanthrène était présent. Les résultats obtenus montrent que le consortium microbien étudié renferme un grand nombre de microorganismes différents. possédant des capacités variées de dégradation des HAP et que des interactions parfois complexes. selon les HAP présents et les conditions de cultures. peuvent survenir. Des études subséquentes sur les interrelations survenant entre les microorganismes permettraient de comprendre davantage la dynamique des populations du consortium dans des cultures biphasiques.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Beaudet, Réjean
Mots-clés libres: -
Centre: Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt: 12 oct. 2016 14:47
Dernière modification: 12 oct. 2016 14:47
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/4478

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