Auclair, Julie; Parent, Serge; Villemur, Richard
.
Diversité des bactéries dénitrifiantes méthylotrophes d'un biofilm éliminant les nitrates en eau salée au biodôme de Montréal
In: Congrès Armand-Frappier 2009, 6e édition, 5-7 novembre 2009, Bromont.
Résumé
Le Biodôme de Montréal opère un réacteur à lit fluidisé pour éliminer les nitrates d’un aquarium de 3,25
millions de litres d’eau salée représentatif de l’estuaire et du golfe du Saint-Laurent. Un biofilm microbien est
responsable de l'activité de dénitrification. Afin de maintenir l’activité de dénitrification, du méthanol est
ajouté comme source de carbone. Depuis 2000, le laboratoire du Dr. Villemur étudie la microbiologie du
biofilm dénitrifiant qui sert de modèle à l’étude de la dénitrification en eau salée. Les études antérieures
réalisées sur le biofilm ont fourni une description des populations bactériennes sans apporter d’indice sur leur
fonctionnalité. La technique du stable isotope probing a été employée pour identifier les bactéries
responsables de l’utilisation du méthanol et de la dénitrification. Le biofilm a été incubé dans de l’eau de mer
artificielle en absence d’oxygène mais en présence de nitrate. Du (13C)-méthanol a été ajouté comme seule
source de carbone. Les microorganismes assimilant le méthanol incorporent dans leur ADN du 13C ayant pour
effet d’augmenter sa densité par rapport à l’ADN non marqué. L’ADN marqué au 13C a été séparé de l’ADN non
marqué par ultracentrifugation en gradient de densité. Une librairie du gène de l’ARN ribosomal (ARNr) 16S a
été réalisée à partir de l’ADN récupéré dans les fractions de haute densité du gradient. L’analyse de la librairie
a démontré que 89% des séquences obtenues étaient affiliées au Methylophaga sp. Ces bactéries
méthylotrophes ont été caractérisées comme étant aérobie stricte. Afin de confirmer leur rôle dans le
biofilm, les bactéries affiliées à Methylophaga sp. ont été isolées en étalant le biofilm sur différents milieux.
Deux souches, IAFJAisoM1 et IAFJAisoM7, dont les séquences du gène de l’ARNr 16S sont affiliées à 96% à M.
alcalica et M. murata ont été obtenues. La capacité d’IAFJAisoM1 et IAFJAisoM7 à utiliser le nitrate en
condition dénitrifiante a été testée. Les résultats ont montré qu’IAFJAisoM1 réduit le nitrate en nitrite en
condition dénitrifiante. Ces travaux démontrent pour la première fois l’implication de bactéries affiliées à
Methylophaga sp. dans l’utilisation du nitrate en absence d’oxygène.
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