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Thèse

Impact des communautés microbiennes sur la dynamique de dégradation de micropolluants organiques au sein d’écosystèmes épuratoires et sur l’expression de leur toxicité

Résumé : Les activités anthropiques génèrent une contamination à de faibles doses des boues de station d’épuration par des micropolluants organiques persistants tels que les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), les polychlorobiphényles et le nonylphénol. Cette étude porte sur la détermination de l’influence des microorganismes au cours de la méthanisation sur le devenir de ces trois familles de micropolluants. Un protocole spécifique a été mis au point pour extraire des microorganismes de leur écosystème d’origine tout en conservant la singularité structurelle et fonctionnelle des communautés. Trois communautés, aux passifs de pollution différents, ont ainsi été soumises à la même pression de sélection (substrat et disponibilité en micropolluant) dans des bioréacteurs continus de méthanisation. Ces trois écosystèmes se sont alors distingués parfaitement via les caractéristiques de leurs communautés et la réalisation de fonctions diverses de digestion. Or, la dégradation des micropolluants a convergé dans ces 3 systèmes, démontrant l’absence de lien direct entre méthanogenèse et dégradation de ces molécules et une absence de spécialisation des communautés pour cette dégradation. En outre, il a été observé que la répartition des micropolluants au sein de la boue est influencée par les voies métaboliques des communautés. Plus le degré de digestion est avancé, plus les micropolluants sont abondants dans le compartiment aqueux et sorbés à la matière dissoute et colloïdale. Des fonctions, spécifiques de la dégradation des micropolluants, ont été étudiées (i) en suivant l’assimilation de phénanthrène marqué au 13C en culture batch, source principale de carbone, ce qui n’a pas permis d’observer sa minéralisation et (ii) en recherchant la présence de gènes fonctionnels ce qui n’a pas permis la détection des fonctions ciblées. Parmi les activités oestrogéniques, androgéniques, dioxin-like et HAP-like mesurées à l’état d’équilibre, l’activité HAP-like est la plus exprimée dans les réacteurs. Le degré de digestion, via une modification de la répartition des HAP, explique l’augmentation de l’activité HAP-like dans le compartiment aqueux des boues les plus digérées (et sa diminution dans le compartiment particulaire). L’activité HAP-like n’est pas entièrement expliquée par le dosage des HAP, ce qui suggère la présence d’intermédiaires métaboliques ayant une activité biologique et dont la nature différerait suivant le métabolisme exprimé par les communautés microbiennes.
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Soumis le : samedi 6 juin 2020 - 09:21:50
Dernière modification le : jeudi 2 juillet 2020 - 14:13:41

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Florence Braun. Impact des communautés microbiennes sur la dynamique de dégradation de micropolluants organiques au sein d’écosystèmes épuratoires et sur l’expression de leur toxicité. Sciences du Vivant [q-bio]. Université Montpellier 2 (Sciences et Techniques), 2012. Français. ⟨tel-02811113⟩

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