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Étude de la production de biosurfactants par des souches bactériennes métabolisant les hydrocarbures aromatiques polycycliques.

Déziel, Éric (1996). Étude de la production de biosurfactants par des souches bactériennes métabolisant les hydrocarbures aromatiques polycycliques. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 263 p.

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Résumé

les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sont des polluants organiques largement distribués dans l'environnement. Ils représentent un risque élevé pour la santé et il est donc nécessaire de restaurer les nombreux sites contaminés. Les technologies de traitements biologiques utilisant le potentiel des micro-organismes à dégrader une grande variété de substances organiques présentent plusieurs avantages sur les technologies physico-chimiques traditionnelles. Cependant, la restauration d'un site contaminé par des HAP est limitée par la faible biodisponibilité de ces polluants hydrophobes et non-polaires. l'addition de surfactants permettrait d'augmenter la solubilisation, la mobilisation et possiblement la biodégradation des polluants. Cependant, les surfactants synthétiques possèdent plusieurs désavantages qui rendent leur utilisation problématique. les surfactants produits par des micro-organismes pourraient alors constituer une alternative nouvelle et intéressante.

le but de ce projet consistait à isoler des micro-organismes dégradant des HAP et à détenniner s'ils pouvaient produire des biosurfactants en utilisant des HAP comme substrat. Pour ce faire, des bactéries isolés de sols contaminés par des hydrocarbures ont premièrement été criblés pour leur capacité à former des zones d'éclaircissement sur des géloses recouvertes d'un mince film de HAP pulvérisés. Des 84 souches bactériennes obtenues de la Sablière Thouin, un site ayant reçu des quantités importantes de résidus pétroliers au cours des années '60, 34 dégradaient ou transformaient au moins un HAP. l'étude du profil catabolique de ces souches nous a permis de déterminer que 23 d'entre elles, identifiées comme des Pseudomonas fluorescents, pouvaient croître avec un HAP de deux ou trois cycles aromatiques comme seul substrat. Elles pouvaient également transformer l'indole en indigo, une indication de la présence d'une activité de la naphtalène dioxygénase. L'addition de salicylate n'induisait la biodégradation des HAP que chez les souches de Ps. aeruginosa. Aucune des bactéries isolées de la Sablière Thouin n'ont pu dégrader les HAP comportant plus de trois anneaux aromatiques. Afin d'isoler des micro-organismes pouvant dégrader des HAP de plus haut poids moléculaire, des bactéries provenant d'un sol prélevé à la base de poteaux de bois traités à la créosote ont été criblés selon la méthode par pulvérisation. Des isolats bactériens obtenus, deux souches identifiées comme des Sphingomonas sp. ont démontré la capacité de dégrader le nuoranthène. le pyrène et le benz(a)anthracène, des HAP de quatre cycles aromatiques. Ces deux Sphingomonas cultivées avec le dextrose ou une mixture de HAP produisaient un bioémulsifiant, mais pas de biosurfactant.

Panni les 23 souches de Thou in capables de croître sur les HAP, les neuf Ps. aeruginosa et un Ps. putida pouvaient produire des biosurfactants en utilisant des substrats solubles comme le dextrose et le mannitol, ou un HAP comme le naphtalène. Nos observations suggèrent qu'il s'agit de rhamnolipides, le biosurfactant anionique habituellement sécrété par Ps. aeruginosa. Un milieu de culture pauvre en fer favorisait la production de biosurfactants. Nous avons observé qu'une activité émulsifiante, possiblement indépendante des rhamnolipides, se manifestait lors des cultures effectuées pour la production de biosurfactants. L'étude détaillée de la croissance et de la production de biosurfactants à partir du naphtalène a également pennis de constater que l'hydrophobicité de la paroi cellulaire variait dans le temps.

Des micro-organismes croissant sur les hydrocarbures aliphatiques sécrètent des biosurfactants et des bioémulsifiants, ce qui facilite l'utilisation des substrats hydrophobes. Cependant, l'isolement de bactéries produisant des biosurfactants lors de la croissance sur des HAP représente un aspect nouveau par rapport aux travaux déjà publiés. Une meilleure compréhension des mécanismes microbiens responsables de la dégradation des HAP étant essentielle à l'amélioration des bi-traitements, les résultats obtenus contribuent à faire avancer les connaissances dans le domaine.

Type de document: Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Paquette, Gilles
Mots-clés libres: -
Centre: Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt: 18 janv. 2018 19:26
Dernière modification: 18 janv. 2018 19:26
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/6672

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