Impact de deux antifouling, l’irgarol 1051 et le diuron sur la physiologie de deux souches de la micro-algue marine Tetraselmis suecica - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2015

Impact of two antifouling pesticides (Irgarol 1051 and diuron) on the physiology of both strains marine microalgae, Tetraselmis suecica

Impact de deux antifouling, l’irgarol 1051 et le diuron sur la physiologie de deux souches de la micro-algue marine Tetraselmis suecica

Résumé

L’irgarol 1051 (I) et le diuron (D) sont deux biocides couramment utilisés dans les peintures antifouling et les antimousses. Ils ciblent directement le photosystème II en inhibant le transfert d'électrons entre les quinones A et B. De par ce mode d’action, de nombreuses cibles indirectes peuvent être affectées en cas de contamination environnementale. Les effets de ces deux composés ont été étudiés, seuls et en mélange, sur deux souches d’une espèce de phytoplancton marin, Tetraselmis suecica : une souche "sauvage" (CCMP 904) (TS) et une souche résistante au diuron (TM) obtenue récemment au Laboratoire d’Ecotoxicologie (Stachowski-Haberkorn et al., 2013). Les effets des molécules ont été étudiés, chez les deux souches, sur la croissance, le rendement photosynthétique, la présence d'espèces réactives de l'oxygène (EROs, par cytométrie en flux) et le contenu relatif en lipides intracellulaires (cytométrie en flux) après une exposition de 6 jours. Les conditions d’exposition étaient les suivantes : I0.05, I0.1 et I0.5 μg.L-1 ; D0.5, D1 et D5 μg.L-1 ; quatre mélanges (en μg.L-1) MixA : D5 + I0.5 ; MixB : D5 + I0.1 ; MixC : D1 + I0.5 ; MixD : D1 + I0.1. En parallèle, le séquençage du gène psbA codant pour la protéine D1 du photosystème II (cible du diuron) a été entrepris sur les deux souches afin de déterminer l’origine de la résistance à la molécule chez la souche TM. Les résultats obtenus ont montré que le diuron avait induit des effets significatifs sur l’ensemble des paramètres étudiés de la souche TS à la concentration de 5 μg.L-1 : augmentation de 125% (± 2.3%) du temps de doublement, augmentation de 43% (± 1.8%) de la fluorescence relative à la présence d’EROs, diminution de 25% (± 1.8%) du rendement photosynthétique et de 38% (± 1.9%) du contenu lipidique relatif. L’irgarol à 0,5 μg.L-1, a également entraîné des effets significatifs sur l’ensemble des paramètres physiologiques : +19% (± 2%) sur le temps de doublement, +45% (± 4.6%) sur la fluorescence relative à la présence d’EROs, -2% (± 0.6%) sur l’efficacité de photosynthèse et -21% (± 1.3%) sur le contenu lipidique relatif. Suite à l’exposition de la souche aux quatre mélanges, les résultats ont montré des effets cumulés et progressifs (MixA> MixB> MixC> MixD) des molécules sur l’ensemble des paramètres. Pour la souche résistante au diuron, le séquençage de l’ARNm codant pour la protéine D1 a montré une mutation de G en A dans le domaine de liaison de la quinone à la position 661 de la séquence cds. Cette mutation correspond à un changement de la valine en isoleucine en position 221 dans la séquence d'acides aminés de la protéine. Cette mutation a permis à la souche de résister au diuron (aucun effet significatif enregistré quelle que soit la concentration d’exposition). Cependant, cette mutation n’a pas permis de résister à un herbicide au mode d’action similaire puisque l’irgarol à la concentration 0.5 μg.L-1 a engendré des effets délétères sur chacun des paramètres physiologiques : +19% (± 3.4%) sur le temps de doublement, +20% (± 5%) sur la fluorescence relative à la présence d’EROs, -8% (± 0.7%) sur l’efficacité de photosynthèse et -15% (± 2.8%) sur le contenu lipidique relatif. D’autre part, les résultats des expositions réalisées avec les mélanges ont montré des effets synergiques entre les deux molécules bien que le diuron seul n’ait pas eu d’effet (MixA> MixC> MixB> MixD). Ainsi, cette étude démontre la toxicité élevée de ces deux biocides pour l’espèce Tetraselmis suecica. Elle démontre également que la mutation mise en évidence, permettant une résistance au diuron, ne permet pas nécessairement une résistance à un autre inhibiteur du photosystème II. Elle souligne donc la nécessité (i) de considérer les mélanges dans l’évaluation de la toxicité des molécules et (ii) de surveiller le devenir dans l'environnement de ces deux composés encore autorisés dans de nombreux pays dont des pays européens (irgarol).

Mots clés

Fichier non déposé

Dates et versions

hal-02602130 , version 1 (16-05-2020)

Identifiants

Citer

N. Coquillé, V. Dupraz, D. Menard, R. Sussarellu, L. Haugarreau, et al.. Impact de deux antifouling, l’irgarol 1051 et le diuron sur la physiologie de deux souches de la micro-algue marine Tetraselmis suecica. Colloque de la Société d’Écotoxicologie Fondamentale et Appliquée (SEFA), Jun 2015, Bordeaux, France. pp.34. ⟨hal-02602130⟩
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