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Étude microbiologique de la carboxylation du phénol en conditions méthanogènes

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Létourneau, Lynda (1993). Étude microbiologique de la carboxylation du phénol en conditions méthanogènes Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maitrise en microbiologie appliquée, 189 p.

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Résumé

La connaissance est limitée concernant les microorganismes impliqués dans les premières étapes de dégradation des composés phénolés par fermentation méthanique. A partir d'un consortium méthanogène dégradant le phénol, une étude microbiologique a été effectuée afin d'isoler et de caractériser les bactéries impliquées dans la carboxylation du phénol.

Dans un premier temps, il a été démontré que les bactéries anaérobies facultatives ne sont pas responsables de cette activité. Le consortium de référence a été traité à la chaleur (80°C/15 min., 90°C/10 min.) combiné ou non à un traitement à l'éthanol, dans le but de montrer l'implication des bactéries sporulées. Les cultures résultantes ont conservé la capacité de carboxyler le phénol indiquant que les bactéries sporulées sont impliquées dans la transformation du phénol en acide benzoïque. Les observations au microscope électronique des consortiums traités ont montré des populations semblables entre elles et moins variées que celle retrouvée dans le consortium de référence, celles-ci étant composées seulement de bâtonnets Gram-positifs dont un de type filamenteux. D'après ces résultats, ces cultures ont par la suite été appelées consortium traité sans distinction du traitement subi. xiii Le consortium traité s'est révélé stable sui te à des sous-cultures successives. Contrairement au consortium de référence, aucune production de gaz n'a été décelée et l'acide benzoïque s'accumulait.

Cinq souches dont quatre Clostridium ont été isolées à partir d'un consortium traité. Toutefois, aucun de ces bâtonnets Gram-positifs n'a réussi à carboxyler le phénol en culture pure et coculture. Contrairement au consortium de référence, ces souches ne possèdent pas la capacité d'effectuer des réactions de décarboxylation, d'oxydation et de 0-déméthylation.

Il a été démontré que la vitesse de transformation du phénol n'était pas ralentie dans un consortium traité où l'inoculum a été lavé pour éliminer le surnageant de culture. Comme le consortium de référence, le consortium traité effectue la décarboxylation et la déhydroxylation de l'acide p-hydroxybenzoïque en phénol et en acide benzoïque, respectivement. Par contre, contrairement au consortium de référence, il ne peut effectuer des réactions d'oxydation et de 0-déméthylation. Une sous-culture sur milieux solides du consortium traité suggère peu ou pas de croissance bactérienne des microorganismes carboxylants sous ces conditions. Pendant la transformation du phénol en acide benzoïque, aucune croissance significative des trois espèces de Clostridium n'a été observée en milieu liquide. Sur les cinq souches isolées, deux ont été éliminées du consortium traité sans affecter la transformation du phénol: la souche no 4 semble avoir été éliminée par dilution lors des sous-cultures successives et la souche de C. ghonii a été éliminée après un traitement avec des antibiotiques. Selon les observations réalisées, le consortium traité dégradant le phénol présentement maintenu dans le laboratoire serait constitué de deux souches de Clostridium hastiforme, d'une souche de Clostridium glycolicum, d'un bâtonnet filamenteux et d'une souche sporulée non identifiée (souche no 6). De plus, les résultats obtenus portent à croire que la souche no 6 serait impliquée dans la dégradation du phénol en acide benzoïque puisque son élimination dans la culture à l'aide de tétracycline entraîne une perte d'activité du consortium.

Ces travaux ont permis de franchir un grand pas vers l'isolement des microorganismes responsables de la carboxylation du phénol en dépit du fait de la complexité du consortium de bactéries anaérobies.

Type de document: Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Bisaillon, Jean-Guy
Mots-clés libres: -
Centre: Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt: 26 août 2019 20:37
Dernière modification: 26 août 2019 20:38
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/8534

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