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Étude de la biodégradation du phénol par phanerochaete chrysosporium (ATCC-24725) et pleurotus sajor-caju (NRRL-18757).

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Touré, Ousmane (1996). Étude de la biodégradation du phénol par phanerochaete chrysosporium (ATCC-24725) et pleurotus sajor-caju (NRRL-18757). Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 153 p.

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Résumé

L'Agence de Protection de l'Environnement des États Unis (USEPA) considère le phénol comme polluant majeur de l'eau et des sols, soit directement, soit comme intermédiaire de dégradation d'autres composés phénoliques. Il existe de nombreux procédés de détoxification du phénol, mais la plupart de ces procédés sont le plus souvent onéreux et introduisent dans la nature d'autres produits généralement plus toxiques que Je phénol lui même, exposant ainsi notre écosystème et notre santé à des risques majeurs et parfois irréversibles de détérioration. La dernière décennie a vu la vulgarisation des procédés biologiques de dégradation des xénobiotiques. Ces procédés biologiques, même s'ils sont plus sécuritaires et constituent un champ d'investigation et de recherche prometteur offrant d'immenses potentialités , demeurent cependant relativement sous-exploités, ils ne représentent que 6% des procédés de détoxification utilisés. D'où la recherche constante de microorganismes toujours plus performants dans la biodégradation.

C'est dans cette optique que nous avons choisi d'étudier l'activité biodégradante du phénol de deux Basidiomycètes ligninolytiques: Phanerochaete chrysosporium ATCC # 24725 et Pleurotus. sajor-caju NRRL # 18757. Les ligninases sont des enzymes qui, en plus de leur potentiel de dépolymérisation de la lignine, ont une grande activité non spécifique leur permettant de dégrader un très grand nombre de produits toxiques. Le choix de P. chrysosporium se justifie par le fait qu'il a été largement étudié comme agent biodégradeur, celui de P. sajor-caju se justifie par le fait qu'une étude antérieure faite dans notre laboratoire lui reconnaissait le pouvoir de transformer la lignine en oligolignols de faible poids moléculaire. Mais aucune étude n'a jusqu'à date utilisé P. sajorcaju pour la biodégradation du phénol.

La présente étude porte donc sur la dégradation du phénol par ces deux microorganismes sous diverses conditions physiques et chimiques. P. sajorcaju, bien que n'ayant pas une très grande activité ligninolytique connue , a pu, dans nos conditions expérimentales, dégrader plus de phénol et cela en moins de temps que P. chrysosporium. Il ressort de notre étude que les deux microorganismes étudiés présentent une très bonne tolérance à de fortes concentrations de phénol (jusqu'à 800 ppm) sur milieux liquide et solide. Le pH optimal de dégradation du phénol des deux champignons sont assez proches même si dans le cas de P. sajor-caju, le pH optimum de dégradation ne correspond pas à celui de croissance. En ce qui concerne l'âge de la culture au moment de l'addition du phénol, nous avons observé des comportements tout à fait différents. En effet, plus les cultures de P. chrysosporium étaient âgées, plus tôt commençait la dégradation et plus importante était la quantité de phénol dégradée, tandis que chez P. sajor-caju, les cultures fraîches se sont montrées plus performantes que celles âgées. La concentration en azote ne nous a pas semblé jouer de rôle très important sur la capacité de dégradation du phénol par P. sajor-caju contrairement à P. chrysosporium , même si un certain rapport C: N est nécessaire pour les deux microorganismes. Nous avons toutefois noté qu'un excès d'azote dans le milieu de culture avait un effet inhibiteur sur la croissance et le potentiel de dégradation des deux champignons. L'adaptation à de fortes concentrations de phénol a été bénéfique pour les performances de dégradation du phénol par les deux microorganismes, mais, même dans ces conditions, celles de P. sajor-caju étaient de loin meilleures. Nous avons aussi testé l'effet de diverses sources de carbone sur la dégradation du phénol, et, c'est la paille de blé délignifiée (substrat le moins dispendieux) qui a donné les meilleurs résultats. Nous avons noté que la température optimale de dégradation du phénol par P. sajor-caju ne correspond pas à sa température optimale de dégradation de la lignine. Les deux champignons se sont avérés inefficaces en cultures stationnaires, la vitesse optimale d'agitation a été de 200 tpm. P. sajor-caju a très peu dégradé le phénol in vitro (moins de 20% en 7 jours) tandis que P. chrysosporium a dégradé dans ces conditions, 60% du phénol en 7 jours. Le principal intermédiaire de la dégradation, le pyrocatéchol, est identique à celui habituellement reconnu aux champignons et aux bactéries. Quelles que soient les conditions expérimentales, P. sajor-caju a été de loin le plus efficace, hormis la dégradation in vitro. P. sajor-caju constitue un bon choix lorsque l'on s'intéresse à la bioremédiation de sites contaminés au phénol par des champignons.

Type de document: Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Chahal, Devinder S.
Co-directeurs de mémoire/thèse: Ishaque, Muhammed
Mots-clés libres: -
Centre: Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt: 30 avr. 2018 00:20
Dernière modification: 30 avr. 2018 00:20
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/6683

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