Abstract :
[fr] La souche Rhodococcus erythropolis dégrade plusieurs types d’hydrocarbures (aliphatiques, cycliques et aromatiques). Ces derniers, notamment les hydrocarbures aromatiques, présentent des propriétés physico-chimiques particulières. En effet, ils sont très stables, peu volatils et hydrophobes. Ces propriétés les rendent relativement résistants à la bioremédiation. De ce fait, ils persistent dans l’environnement et causent des effets néfastes, comme les mutations génétiques, les cancers…., sur les êtres vivants.
Dans ce travail, le biphényle a été choisi comme modèle en raison de son utilisation, à l’heure actuelle, comme matière de base pour la synthèse de composés polychlorobiphényles (PCB), comme additifs dans certaines formulations de pesticides etc. Cependant, la bioremédiation du biphényle est assez lente, ce qui nécessite encore de nombreuses investigations en vue d’améliorer les performances des microorganismes impliqués.
De nombreux travaux mentionnés dans la littérature ont portés sur l’amélioration de la bioremédiation des polluants par l’utilisation d’éléments métalliques tel que le palladium, nickel, cobalt ou le fer à faible concentration. Leur utilisation pose cependant trois problèmes majeurs au niveau (i) de la séparation de ces adjuvants/catalyseurs des produits finaux (e.i. en traitement d’eau); (ii) du recyclage de ces composés et (iii) du pH du milieu réactionnel étant donné son impact majeur sur la solubilité des métaux. Pour limiter ces inconvénients, les catalyseurs métalliques peuvent être dispersés sur un support inerte et poreux de type Al2O3, SiO2, TiO2 offrant une surface spécifique suffisamment importante pour assurer une bonne dispersion des métaux sous forme de particules de taille nanométrique.
Dans mes travaux, les nanoparticules métalliques (2 à 3 nm) encapsulées au sein d’une matrice de silice (10 à 20 nm) ont été réalisées. Ces dernières ont été synthétisées par le procédé sol-gel qui assure ainsi la stabilité de la réactivité du catalyseur (absence d’agglomération, relargage contrôlé…..). Les résultats expérimentaux ont montré que, les nanoparticules métalliques encapsulées (le fer, le cobalt et le palladium) activent la bioremédiation du biphényle. En outre, cet impact positif augmente avec la concentration des nanoparticules testées: le pourcentage de bioremédiation passe de 75 ±6.3 % en présence de 10-6M en nanoparticules de fer (Fe/SiO2) à 90 ±3.5 % en présence de 10-4 M après 18 jours d’incubation dans un milieu de culture relativement pauvre (milieu 284) contenant comme seul substrat carboné 500 ppm de biphényle. D’autre part, l’ajout à une concentration de 10-4 M en nanoparticules de fer (Fe/SiO2) ou cobalt (Co/SiO2) a stimulé l’activité des enzymes 1,2-catéchol dioxygénases susceptibles d’être impliquées dans la bioremédiation du biphényle. En outre, la présence de 10-4 M de nanoparticules en fer (Fe/SiO2) pourrait avoir un effet sur la production des biosurfactants notamment des glycolipides contenant du tréhalose. Ces derniers pourraient favoriser la solubilisation des hydrocarbures ou leur adhésion à la surface de la Rhodococcus erythropolis T902.1. En effet, la présence d’une concentration de 10
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Ce travail se termine par une discussion générale mettant en évidence les avantages d’utilisation des nanoparticules et une comparaison avec les études récemment publiées dans la littérature scientifique. Des perspectives de recherches sont soulevées afin de permettre une extrapolation de la bioremédiation d’autres polluants avec d’autres souches bactériennes en présence des nanoparticules. M des nanoparticules en fer (Fe/SiO2) induit une augmentation de 85 % en tréhalose.
