Thèse de Sophie Penet

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21 septembre 2004

« Biodégradabilité du gazole dans l’environnement : composition et performances des microflores dégradatrices »
  Cette thèse a été soutenue par Sophie Penet. Ses travaux ont été effectués au sein de l’équipe « Cloaca maxima » de Denis Le Paslier (mail) et Abdelghani Sghir (mail) et du département « Biotechnologies et Chimie de la Biomasse » de l’Institut Français du Pétrole.
 
  De nos jours, l’utilisation massive de produits pétroliers et de tous leurs dérivés est une source importante de pollution des eaux et des sols. Cette situation justifie l’utilité des études sur la biodégradabilité des produits pétroliers pour évaluer les possibilités d’atténuation naturelle dans les sols ou définir des stratégies de biorémédiation. Dans ce cadre général, notre travail avait pour but d’étudier les relations existant entre la structure des microflores de l’environnement et leurs capacités à dégrader le gazole. La capacité de biorémédiation (cinétique et ampleur de la biodégradation) des microflores a été mesurée en système fermé par chromatographie en phase gazeuse de la consommation d’hydrocarbures et de la production de CO2. La biodégradabilité intrinsèque de différentes formulations du gazole, ainsi que les capacités de dégradation de microflores provenant d’une dizaine de sols pollués et d’une dizaine de sols non pollués, ont été évalués. Les résultats ont montré que : i) le gazole était un composé biodégradable, ii) les n-alcanes étaient dégradés quelle que soit la microflore, la quantité d’hydrocarbures résiduels finale étant variable, iii) les échantillons de sols pollués présentaient un taux de dégradation légèrement plus élevé (80%) que les échantillons de sols non pollués (67%) et les boues de stations d’épuration (64%). Afin d’attribuer un rôle aux différents groupes bactériens constituant les microflores, des cultures d’enrichissement ont été effectuées par croissance sur des substrats représentatifs des classes structurales d’hydrocarbures du gazole : hexadécane pour les n-alcanes, pristane pour les iso-alcanes, décaline pour les cyclo-alcanes et phénanthrène pour les hydrocarbures aromatiques. En utilisant une méthode de séquençage des gènes codant l’ARNr 16S, les compositions en micro-organismes des différents microflores adaptées ont été déterminées et comparées à celle de la microflore d’origine. Un effet marqué de la pression de sélection a été observé sur la diversité des microflores, chaque microflore adaptée étant composée d’un groupe bactérien majoritaire spécifique. Les capacités de dégradation des microflores adaptées et la présence ou non de gènes codant pour l’oxydation initiale des hydrocarbures (alkB, nahAc, cypP450) ont été étudiées. Aucune relation claire n’a pu être mise en évidence entre le contenu en gènes des microflores et leurs performances de dégradation vis-à-vis du gazole. Cette observation tend à indiquer que l’efficacité de biodégradation des microflores du sol est liée à la présence de voies métaboliques particulières chez certains micro-organismes et à la coopération entre les différents micro-organismes composant les microflores.