Literatura científica selecionada sobre o tema "Métabolites de dégradation"

<p style="text-align: justify;">L'addition au vin d'écorces de levure (0,2 g par litre) permet une stimulation de la fermentation malolactique. Leur action s'exerce en augmentant la population bactérienne et surtout en retardant et atténuant la phase de déclin. Le traitement du vin par des polysaccharides (alginates, polysaccharides extraits de vin) ou par l'extrait de levure accelere aussi le processus de dégradation de l'acide malique. Ces adjuvants agissent probablement en limitant l'action inhibitrice de certains métabolites levuriens tels les acides gras.</p><p style="text-align: justify;">+++</p><p style="text-align: justify;">Addition of yeast ghosts to wine (0,2 g per liter) stimulates the malolactic fermentation. The bacterial population is increased furthermore the declin phase is delayed. Addition of polysaccharides to wine (alginate, polysaccharides extracted from wine) or yeast extract also accelerate the malic acid degradation. These additions probably limit the inhibition by some products of the yeast metabolism like fatty acids.</p>

Les tanins sont des métabolites secondaires importants dans le règne végétal. Ils s’intègrent dans la défense des végétaux contre les herbivores, en particulier pour les plantes se développant dans les zones difficiles. La structure chimique de ces polyphénols leur confère une capacité très développée à se fixer sur toutes sortes de molécules, essentiellement les protéines. Ces interactions faisant intervenir les différents types de liaison possibles sont dépendantes de nombreux facteurs liés au milieu et à la structure des molécules réactantes (importance de la présence de proline chez les protéines). Ces aspects biochimiques permettent de se rendre compte de l’incidence et de la complexité des actions des tanins dans l’alimentation. La principale conséquence chez les ruminants est une diminution de la dégradation des protéines alimentaires dans le rumen, mais aussi une perturbation des activités microbiennes (rumen, caecum), une diminution de l’ingestion et même une toxicité. Les herbivores adaptés à une alimentation riche en tanins ont su développer des mécanismes de protection, en particulier la synthèse de protéines salivaires riches en proline “neutralisant” les tanins ingérés. Le tannage des protéines alimentaires par les tanins naturels est un débouché potentiel en alimentation des ruminants.

Après avoir été longtemps dépendante des pesticides, l’agriculture mondiale est aujourd’hui frappée par un courant qui favorise des pratiques plus durables et plus respectueuses de l’environnement. Pour répondre à ces nouvelles exigences, les agriculteurs doivent se tourner vers l’exploitation et la rentabilisation des ressources naturelles par le biais de pratiques agricoles combinant la performance et la protection des cultures à un moindre coût écologique. Dans ce contexte, le développement de molécules biologiques capables de stimuler les défenses naturelles des végétaux (SDN) est une stratégie qui attire de plus en plus l’attention. Une molécule SDN est un éliciteur susceptible de déclencher une série d’évènements biochimiques menant à l’expression de la résistance chez la plante. La perception du signal par des récepteurs membranaires spécifiques et sa transduction par diverses voies de signalisation conduisent à la synthèse et à l’accumulation synchronisée de molécules défensives parmi lesquelles certaines jouent un rôle structural alors que d’autres exercent une fonction antimicrobienne directe. Les barrières structurales contribuent à retarder la progression de l’agent pathogène dans les tissus de la plante et à empêcher la diffusion de substances délétères telles des enzymes de dégradation des parois ou des toxines. Les mécanismes biochimiques incluent, entre autres, la synthèse de protéines de stress et d’inhibiteurs de protéases ainsi que la production de phytoalexines, des métabolites secondaires ayant un fort potentiel antimicrobien. Les progrès remarquables accomplis ces dernières années en termes de compréhension des mécanismes impliqués dans la résistance induite chez les plantes se traduisent aujourd’hui par la commercialisation d’un nombre de plus en plus important de SDN capables de stimuler le « système immunitaire » des plantes en mimant l’effet des agents pathogènes.

L’acide aminométhylphosphonique (AMPA) est le sous-produit de dégradation très répandu du glyphosate et des aminopolyphosphonates (phosphonates). L’utilisation massive de ces molécules conduit à l’omniprésence de l’AMPA dans l’environnement, et en particulier dans les eaux. L’objectif de cette revue de littérature est de résumer et de discuter les connaissances actuelles sur la formation, le transport, la persistance et la toxicité de l’AMPA dans l’environnement. Dans les sols agricoles, l’AMPA est concentré dans la couche arable et se dégrade lentement dans la plupart des sols. Il peut atteindre les eaux souterraines peu profondes, mais il est rarement retrouvé dans les eaux souterraines profondes. L’AMPA fortement adsorbé sur les particules des sols se retrouve dans les cours d’eau et les eaux de surface par ruissellement lors des événements pluvieux. Dans les zones urbaines, l’AMPA provient des aminophosphonates et du glyphosate présents dans les eaux usées et/ou les eaux pluviales selon la configuration du réseau (unitaire ou séparatif). Il est fréquemment quantifié dans le milieu récepteur en aval des stations d’épuration. Il peut être biologiquement dégradé dans les sols et les sédiments dans lesquels il a tendance à s’accumuler tandis que sa photodégradation est très limitée dans les eaux. L’AMPA aussi présent en suspension dans l’air et en quantité non négligeable peut être emporté par de fortes précipitations. Ainsi, l’AMPA provient prin - cipalement des lixiviats agricoles et des rejets d’eaux usées urbaines. La contribution domestique de l’AMPA via le glyphosate est négligeable alors que la contribution via les phosphonates reste peu renseignée. Enfin, il y a un manque critique de données épidémiologiques – en particulier sur l’exposition via l’eau – pour comprendre les effets toxicologiques de l’AMPA sur la santé humaine. Notons cependant que les stations de traitement d’eau potable permettent un abattement significatif de l’AMPA et cela même s’il n’existe pas de limite réglementaire spécifique pour les métabolites en général.

Les maladies neurodégénératives, maladies d’Alzheimer, de Parkinson et de Charcot, qui affectent principalement la population âgée, sont le plus souvent d’origine sporadique, c’est-à-dire sans causes identifiées. L’avancée des connaissances sur le vieillissement permet de préciser les rapports entre vieillissement physiologique et pathologique. Le vieillissement est un phénomène cellulaire, marqué par l’apparition de cellules à l’état de sénescence et d’une inflammation chronique. Les cellules gliales, astrocytes et microglie, mais aussi les neurones sont affectés, entraînant une diminution de la plasticité synaptique, à l’origine de la diminution des performances cognitives. Ce vieillissement affecte aussi le lavage glymphatique par lequel sont éliminés les déchets métaboliques. Les maladies neurodégénératives sont des protéinopathies dues à ces déchets et la dégradation du lavage glymphatique participe au développement des pathologies.

Cet article présente l'utilisation réussie de films minces électrodéposés de birnessite, un matériau non toxique à base d'un élément abondant, en tant que matériau d'électrode pour le développement d'un traitement électrochimique simple, efficace, peu onéreux et facile à mettre en œuvre dans des conditions très douces, pour dégrader et minéraliser des polluants organiques. L'idée originale consiste à coupler les propriétés oxydantes naturelles de la birnessite à un traitement d'oxydation électrochimique dans le but d'augmenter ses capacités de dégradation. Deux polluants pertinents ont été testés. Le glyphosate (N-(phosphonométhyl) glycine) est le principe actif du Roundup(r), un herbicide à large spectre le plus utilisé dans le monde. En raison de cette utilisation intensive, le glyphosate est un des pesticides le plus retrouvé dans l'environnement. L'AMPA (acide aminométhylphosphonique) est le principal métabolite du glyphosate, plus toxique et persistant que son parent. Ce composé peut provenir aussi de la dégradation des acides phosphoniques présents dans les détergents, et c'est pourquoi l'AMPA se retrouve également très fréquemment dans l'environnement, notamment en milieu urbain, et très récemment en milieu marin. De très bonnes capacités de minéralisation ont été obtenues pour ces deux polluants (0,720 g glyphosate minéralisé / g birnessite ; 0,105 g AMPA minéralisé / g birnessite) à des coûts énergétiques très bas, ce qui permet d'envisager des applications potentielles pour des traitements soit à des concentrations de niveau environnemental en complément de traitements existants, soit directement à la source de pollution.

Depuis sa découverte, le Système Ubiquitine Protéasome (UPS) est reconnu pour son rôle majeur dans le contrôle de la plupart des voies métaboliques de la cellule. Outre son rôle primordial dans la dégradation des protéines, il intervient aussi dans l’adressage, la signalisation ou la réparation de l’ADN, ce qui en fait un acteur incontournable de l’homéostasie cellulaire. Bien que d’autres systèmes de contrôles existent dans la cellule, l’UPS est souvent considéré comme le chef d’orchestre. Au vu de son importance, toute dérégulation de l’UPS entraîne des désordres plus ou moins sévères pour la cellule et donc l’organisme. De fait, l’UPS est impliqué dans de nombreuses pathologies (cancer, maladie d’Alzheimer, de Huntington, etc.). L’UPS est composé de plus de 1000 protéines différentes dont les combinaisons permettent le ciblage fin de virtuellement toutes les protéines de l’organisme. L’UPS fait appel à une cascade enzymatique (E1, 2 isoformes ; E2 > 35 isoformes ; E3 > 800 isoformes) qui permet le transfert de l’ubiquitine, une petite protéine de 8,5 kDa, sur la protéine à cibler soit pour sa dégradation, soit pour modifier son activité. Ce signal d’ubiquitinylation est réversible et de nombreuses déubiquitinylases (DUB, ∼ 80 isoformes) jouent aussi un rôle important. Les enzymes E3 sont les plus nombreuses et leur fonction est de reconnaître la protéine cible, ce qui en fait des acteurs importants dans la spécificité d’action de l’UPS. La nature même des E3 et la complexité de leurs interactions avec différents partenaires offrent un champ d’investigation très large et donc des potentialités importantes pour le développement d’approches thérapeutiques. Sans être exhaustive, cette revue illustre les différentes stratégies ayant déjà été mises en œuvre pour lutter contre différentes pathologies (à l’exclusion des infections bactériennes ou virales).

L'iprodione est transformee par voie chimique et par voie microbiologique dans les sols. La transformation microbiologique de ce fongicide est minoritaire dans les sols non adaptes et majoritaire dans les sols adaptes. Elle entraine l'hydrolyse au niveau de la fonction uree de la chaine laterale du cycle dicarboximide de l'iprodione conduisant au n-(3,5-dichlorophenyl)-2,4-dioxoimidazolidine: metabolite (ii). Ce metabolite subit ensuite une ouverture du cycle dicarboximide pour conduire a l'acide 3,5-dichlorophenyluree acetique: metabolite (iii). L'hydrolyse du metabolite (iii) conduit a la formation de la 3,5-dichloroaniline. Trois souches bacteriennes impliquees dans la degradation de l'iprodione ou de ses metabolites ont ete isolees. Pseudomonas sp. Et pseudomonas fluorescens degradent l'iprodione en metabolite (ii) et dans certaines conditions le metabolite (ii) en metabolite (iii). Pseudomonas paucimobilis degrade successivement le metabolite (ii) en metabolite (iii) puis en 3,5-dichloroaniline. Le denombrement de la souche d'arthrobacter par marquage immunofluorescent a montre que la proliferation de cette souche est une des causes de la degradation acceleree de l'iprodione dans un sol adapte. La vinclozoline est microbiologiquement degradee en 3',5'-dichlorophenyl-2-hydroxy-2-methylbut-3-enanilide et en 3,5-dichloroaniline ou chimiquement hydrolysee en enanilide et en acide n-(2-hydroxy-2-methyl-1-oxobuten-3-yl)-3,5-dichlorophenyl-1-carbamique. Une souche appartenant au genre corynebacterium ou a un genre voisin degrade l'acide n-carbamique en enanilide et en compose d non identifie mais sa capacite a degrader la vinclozoline n'a pas pu etre clairement demontree. Un sol adapte a la vinclozoline degrade l'iprodione de facon acceleree mais l'inverse n'a pas ete observee. Ces deux fongicides presentent donc un phenomene d'adaptation croisee dans un seul sens

Les acides Orange 52, Violet 7 et Jaune 17 font partie des colorants azoïques les plus utilisés dans les industries textiles. Ces colorants ont pu être dégradés par Pseudomonas putida mt-2. La génotoxicité, évaluée à l’aide de SOS Chromotest, et l’effet pro oxydant augmentent pour des solutions de colorant traitées par la bactérie en conditions statiques alors qu’elle disparaît totalement en conditions agitées. Ce résultat a été relié à l’expression d’une azoréductase cytoplasmique par la bactérie. Les métabolites génotoxiques (amines aromatiques) ont été identifiés. Des mesures d’activité enzymatique ont montré que l’enzyme a plus d’affinité pour l’AO52 que pour les deux autres colorants. Les produits issus de l’azoréduction sont dégradés en présence de O2 par des oxygénases. Il a été constaté que l’action de l’azoréductase et des oxygénases dépendait fortement de la structure chimique de la molécule cible. La mutagénicité des colorants et de leurs métabolites a été vérifiée à l’aide du test d’Ames (avec Salmonella typhimurium TA102 et TA104) et par l’effet direct sur l’ADN plasmidique pKS. Les résultats corroborent (i) ceux du SOS Chromotest, (ii) confirment l’implication des radicaux libres dans le processus de mutagénicité et de génotoxicité et (iii) montrent une corrélation structure chimique - toxicité. P. Putida mt-2 est donc capable de dégrader complètement les colorants azoïques en deux étapes (azoréduction suivie d’une métabolisation à oxygène dépendant des intermédiaires formés), ce qui a permis de réaliser une détoxification complète des trois colorants préparés à des concentrations (100 et 200 mg/l) proches de celles généralement trouvées dans les effluents
Acids Orange 52, Violet 7 and Yellow 17 are very important azo dyes, mainly used in textile industries. These dyes have been degraded by Pseudomonas putida mt-2. Genotoxicity, evaluated by SOS chromotest, and pro-oxidant effect of dyes and theirs metabolites increased after static incubation with P. Putida mt-2, whereas they totally disappear in agitated conditions. This result could be due to the expression of a cytoplasminc azoreductase by the bacterium as the genotoxic metabolites (aromatic amines) have been identified. This enzyme has shown more affinity for AO52 compared to the two other dyes. Products deriving from azoreduction undergo immediately, in the presence of oxygen, the action of oxygenases. It has been noticed that the effect of azoreductase and oxygenases is strongly dependent on the chemical structure of target molecule. On the other hand, mutagenicity of dyes and their metabolites have been assessed with Ames assay, using Salmonella typhimurium TA102 and TA104, and with plasmid DNA strand-scission assay system. Results are in accordance with those obtained with SOS chromotest; confirm the implication of free radicals in global process of mutagenicity and genotoxicity and show a correlation chemical structure – toxicity. These results indicate that P. Putida mt-2 is able to degrade the studied azo dyes in two steps: an azo-reduction, sensible to oxygen, followed by an oxygen-dependent metabolization. This allow for a detoxification of solutions of the dyes prepared at 100 and 200 mg/l, levels usually found in industrial effluents

Cette thèse est centrée sur le bupirimate, utilisé dans la région de Souss Massa comme fongicide dans la culture de tomates et propose l'étude de différents aspects liés à son utilisation comme son élimination par voie électrochimique des effluents aqueux d'origine agricole et son impact environnemental dans l'atmosphère. L'étude de surveillance des résidus de pesticides sur les fruits de tomates dans cette région du Maroc proposée dans cette thèse montre que sur les 194 échantillons analysés, il y a présence de bupirimate (10%), endosulfan (7%), bifenthrine (4%), L. cyhalothrine (3%), iprodione (3%), procymidone (3%), deltamethrine (2%), tetradifon (2%), cypermethrine (1%), chlorothalonil (1%), tau-Fluvalinate (1%) et de composés dont les concentrations sont inférieures à la limite de détection (63%). Le bupirimate fortement utilisé, est donc susceptible de se retrouver dans les effluents de lavage agricole, d'où l'intérêt de l'étude de sa dégradation électrochimique en phase aqueuse. Nous avons ainsi mis en évidence que la cinétique de dégradation et les rendements de minéralisation de ce pesticide peuvent être significativement augmentés, par variation des différents paramètres expérimentaux (concentration de l'électrolyte, valeur du courant imposé, et température). Nous avons également déterminé au cours de ce travail que la constante cinétique d'oxydation du pesticide est de l'ordre de 109.10-4 min-1. Les analyses de DCO ont démontré que le taux de minéralisation par électrooxydation dépasse 70 %. Les résultats de l'étude de la minéralisation par la CPG montrent que la vitesse de l'électro-Dégradation du bupirimate est plus élevée que celle obtenue par la DCO. Le rendement d'élimination est de l'ordre de 86%. Ce résultat est confirmé par l'analyse UV. La réactivité hétérogène de bupirimate vis-À-Vis de l'ozone, en phase hétérogène, est également étudiée. Les résultats obtenus montrent que la valeur de la constante cinétique est de 3.07x10-18 cm3.molécules-1.s-1 vis-À-Vis de l'ozone. Cette valeur implique une durée de vie atmosphérique de l'ordre de quelques jours. Les spectres UV et la réactivité homogène vis-À-Vis des radicaux OH du 4-Méthylpyrimidine, de la pyrimidine, du pyrrole, et de la pyridine (produits gazeux attendus de la dégradation des pesticides), ont été déterminés. Les études cinétiques ont été réalisées dans plusieurs chambres atmosphériques. Les résultats obtenus montrent que pour les composés possédant des hétérocycles à 6 atomes, avec 1 ou 2 atomes d'azote, les constantes de vitesse avec le radical OH sont du même ordre de grandeur. La présence des atomes dans le cycle aromatique a un effet désactivant sur la réactivité de ces composés avec les radicaux OH. Par ailleurs, le composé hétérocyclique aromatique à 5 atomes est hautement plus réactif vis-À-Vis les radicaux OH. Les durées de vie atmosphériques de ces composés, déduites de nos mesures cinétiques et spectroscopiques montrent que ces espèces ont tendance à s'éliminer rapidement par les différentes voies photochimiques
The research study discussed in this thesis concerns the determination of the kinetic rate constants of the electrochemical and heterogeneous degradations of bupirimate. In this study we report the atmospheric fate of four compound heterocyclique by ozone and OH-Radicals using the technique of a simulation chamber coupled to a different analytical system.194 samples tomato samples from an agricultural region of the souss (Agadir, Morrocco) were analyzed for bupirimate (10%) endosulfan (7%), bifenthrine (4%), L. cyhalothrine (3%), iprodione (3%), procymidone (3%), deltamethrine (2%), tetradifon (2%), cypermethrine (1%), chlorothalonil (1%), tau-Fluvalinate (1%) and the concentration of author compounds is less of limits of detection (63%).The electrochemical oxidation of bupirimate is examined by bulk electrolyses at boron doped diamond (BDD) electrode. The influence of operating conditions on the reaction trend is investigated and suitable conditions for oxidative demolition of Bupirimate are individuated. The study also presents the results from bupirimate oxidation at BDD and SnO2 anodes. The COD of bupirimate solution was observed to fall with the first-Order kinetics. We also determined during this work that the constant kinetics of pesticide is about 109.10-4 min-1. In this study, we highlighted that the kinetics of degradation and the outputs of mineralization of bupirimate could be significantly increased, by variation of the various experimental parameters (concentration of electrolyte, value of the imposed current, and concentration of pesticide). The results of mineralization showed that the speed of degradation of the bupirimate by proceeds electrochemical is higher, one has obtains an output of elimination of 84% by the analyses of chromatography.UV spectra and the homogeneous reactivity vis-À-Vis the OH group of 4-Methylpyrimidine, pyrimidine, pyrrole, and pyridine (gaseous products of expected degradation of pesticides), were determined. Kinetic studies were carried out in several atmospheric chambers. The results show that for compounds 6 atoms aromatic ring, with 1 or 2 nitrogen atoms, the rate constants with OH radicals are of the same order of magnitude. The presence of atoms in the aromatic ring has a deactivating effect on the reactivity of these compounds with OH radicals. Moreover, the heterocyclic aromatic having 5 atoms is more highly reactive with OH radicals. The atmospheric lifetimes of these compounds, derived from our spectroscopic and kinetic measurements show that these species tend to be eliminated rapidly by different photochemical ways

Une mauvaise hygiène alimentaire et certains désordres métaboliques sont décrits depuis plusieurs années comme des facteurs de risque majeurs du cancer colorectal. Néanmoins, les mécanismes moléculaires reliant ces facteurs à la cancérisation colique et rectale restent mal compris. Pour tenter de comprendre la relation entre ces deux pathologies, nous nous sommes focalisés sur une voie de signalisation essentielle à l’initiation tumorale colique, la voie Wnt/β-caténine et particulièrement sur la β-caténine, protéine central de cette voie. Depuis près de 30 ans, un concept de nouveau « senseur métabolique » a fait son apparition avec la découverte de la O-GlcNAcylation des protéines. Cette découverte majeure a permis d’entrevoir de nouveaux modes de régulation des protéines intracellulaires, directement dépendante des changements en glucose extracellulaire, observés notamment lors de nombreux désordres métaboliques. Nous avons démontré que la O-GlcNAcylation engendrait la stabilisation de la β-caténine, en modifiant son extrémité N-terminale (S23, T40, T41 et T112). Cette stabilisation, associée à son interaction avec la O-GlcNAc Transférase, permet, via une activité transcriptionnelle accrue de la β-caténine, d’augmenter l’activité proliférative des cellules en culture. De plus, le régime alimentaire temporaire ou à long terme permet également d’augmenter de manière permanente la stabilité de la β-caténine. Cette stabilisation par O-GlcNAcylation de la β-caténine, dépendante du statut nutritionnel de la cellule, pourrait donc influencer la prolifération des cellules épithéliales coliques et s’ajouterait ainsi à la séquence de développement des cancers colorectaux
For many years, feeding and metabolic disorders are described as key risk factors for colorectal cancer emerging. Nevertheless, molecular mechanisms connecting these factors to colorectal cancerization remain misunderstood. Trying to understand this relation, we focused on the Wnt/β-catenin pathway, the main signaling pathway involved in this process, and more particularly on β-catenin, the key protein of this pathway. Since 30 years now, a new “metabolic sensor” concept appears with protein’s O-GlcNAcylation discovery. This major progress let us foresee new way of intracellular proteins regulation, directly dependent on glucose rate change, a phenomenon observed in numerous metabolic disorders. We have demonstrated that O-GlcNAcylation leads to β-catenin stabilization, by modifying its N-terminal extremity (S23, T40, T41 and T112). This stabilization, associated with O-GlcNAc Transferase interaction, increases the proliferative state of cells, through an increase transcriptional activity of β-catenin. Moreover, temporary or long-term diets also increase permanently the stability of β-catenin. This stabilization, through β-catenin O-GlcNAcylation dependent of cell nutrient status, could impact onto epithelial cell proliferation and create a novel step in colorectal cancer sequence

L'objectif principal de la thèse est de développer une technologie efficace pour la dégradation des pesticides. L'herbicide atrazine a été étudié comme molécule modèle. L'atrazine a été dégradée dans l'eau par décharge électrique de haute tension (DEHT), et ses performances de dégradation ont été comparées aux technologies traditionnelles d'oxydation de Fenton et d'ultrasons (US). La détection et la quantification de l'atrazine et de ses métabolites ont été réalisées par chromatographie liquide haute performance et spectrométrie de masse à haute résolution (HPLC-HRMS). Une méthode d'analyse en ligne par HPLC-HRMS combinée à un échantillonnage automatique a été développée pour un suivi en temps réel du processus de dégradation. La technologie DEHT a dégradé efficacement l'atrazine et a réduit les métabolites toxiques générés au cours des processus d’oxydation de Fenton et d’US. Le procédé de DEHT est moins consommateur d'énergie que le procédé d’US tout en atteignant la même efficacité de dégradation de l'atrazine de 89%. Les mécanismes de dégradation de l'atrazine pour les différentes technologies ont été proposés. L'effet d'une matrice réelle (eau du robinet) par rapport à une matrice modèle (eau déminéralisée) sur la dégradation de l'atrazine a été étudié. Les résultats ont montré que dans le cas d’un traitement par DEHT, l'efficacité de dégradation de l'atrazine dans l'eau du robinet était inférieure à celle de l'eau déminéralisée, ce qui peut être lié à la conductivité de l'eau et au mécanisme de génération des arcs électriques dans un milieu conducteur. La toxicité aiguë (CL50) chez la daphnie Daphnia magna a été utilisée pour évaluer la toxicité des différentes solutions de traitement contenant initialement de l'atrazine. La toxicité de la solution d'atrazine traitée par oxydation de Fenton est supérieure à celle traitée par DEHT et US
The main goal of this thesis is to develop an efficient technology for the degradation of pesticides. For this purpose, the widely used herbicide atrazine was studied as a model molecule. Atrazine was degraded in water by high voltage electrical discharge (HVED), and its degradation performance was compared with traditional water treatment technologies Fenton oxidation and ultrasound (US). The detection and quantification of atrazine and its metabolites were achieved by high performance liquid chromatography-high resolution mass spectrometry (HPLC-HRMS). An online analysis method by HPLC-HRMS combined with automatic sampling was developed for real-time monitoring of the degradation process. The HVED technology efficiently degraded atrazine and reduced toxic metabolites generated during Fenton oxidation and US processes. HVED process has less energy consumption than US process while achieving the same 89% atrazine degradation efficiency. The mechanism pathways of atrazine degradation for different technologies were proposed. The effect of real matrix (tap water) versus model matrix (deionized water) on atrazine degradation was studied. Results showed that in HVED treatment, the degradation efficiency of atrazine in tap water was lower than that in deionized water, which may be related to the conductivity of the water and to the mechanism of electric arcs generation in a conductive medium. The acute toxicity (LC50) in Daphnia magna was used to evaluate the toxicity of different treatment solutions initially containing atrazine. The toxicity of atrazine solution treated by Fenton oxidation is higher than that treated by HVED and US

Les principaux objectifs de ce travail de recherche étaient (i) l'étude de la composition lipidique de quatre bactéries Gram-négatives hydrocarbonoclastes Marinobacter hydrocarbonoclasticus, Marinobacter aquaeolei, Acinetobacter calcoaceticus et Pseudomonas oleovorans en fonction de la source de carbone, (ii) la détermination des différents voies métaboliques de dégradation des hydrocarbures comportant une chaîne alkyle et (iii) mieux connaître la composition en Β-hydroxy acides lipopolysaccharidiques de leurs membranes extérieures. La première partie de ce travail présente une description qualitative et quantitative des lipides "non liés", labiles en milieu basique et labiles en milieu acide de M. hydrocarbonoclasticus en fonction de l'hydrocarbure (alcanes normaux et ramifiés, phényl et cyclohexyl-alcanes, et 1-alcène) utilisé comme source unique de carbone et d'énergie. Ces résultats ont montré que la structure chimique des lipides identifiés suit celle de l'hydrocarbure fourni: apparition de proportions significatives et dans certains cas très importantes d'acides gras issus de la dégradation de ces composés. Les Β-hydroxy acides des LPS sont moins sensibles au changement de la structure de l'hydrocarbure. Le n-Β-12:0 est toujours dominant alors que les Β-hydroxy acides provenant de la dégradation des hydrocarbures peuvent être incorporés aux LPS mais ne constituent que des composés mineurs. La présence d'intermédiaires métaboliques de chaque hydrocarbure dans les lipides "non liés" a permis la détermination des différents voies métaboliques de dégradation. La deuxième partie de ce travail porte sur la composition lipidique des bactéries M. aqueolei, A. calcoaceticus et P. oleovorans en fonction de la source de carbone (acétate ou alcane). Cette partie a montré le degrés de variabilité des acides gras chez les bactéries Gram-négatives M. aquaeolei et A. calcoaceticus: substitution des acides gras normaux pairs par des acides gras de même parité et même squelette que l'alcane utilisé. Chez P. oleovorans l'utilisation d'alcanes courts se manifeste aussi bien sur la distribution des acides gras membranaire que sur la composition en Β-hydroxy acides des LPS. Enfin, les Β-hydroxy acides issus des quatre bactéries étudiées sont essentiellement normaux pairs de C10 à C14 dont le composé prédominant est dépendant de l'espèce bactérienne.

Les bactéries hétérotrophes sont des acteurs clés du recyclage de la biomasse algale. De nombreuses enzymes et voies cataboliques pour la dégradation de polysaccharides algaux purifiés ont été caractérisées. Cependant, ces mécanismes ne reflètent pas la complexité des réponses mises en œuvre pour dégrader des algues entières. J'ai donc étudié les stratégies écologiques et métaboliques de bactéries spécialistes de l'utilisation des macroalgues fraîches. La succession du microbiote épiphyte au cours de la décomposition de macroalgues a d’abord été étudiée. La présence du genre Zobellia, acteur clé de la dégradation, à la surface de diverses macroalgues a été montré. Son abondance varie selon les saisons et est particulièrement élevée dans le microbiote d’algues en décomposition. J'ai démontré que Zobellia galactanivorans DsijT utilise les algues brunes comme seule source de carbone, soulignant son rôle pionnier dans l’attaque de tissus algaux. Un ensemble de gènes, dont certains au sein de nouveaux loci dédiés à l’utilisation de polysaccharide (PUL) non caractérisés, étaient spécifiquement induits en présence d’algues. La caractérisation préliminaire de l’un de ces PUL a établi son rôle dans la dégradation de polysaccharides sulfatés contenant du fucose et conduit à la découverte de nouvelles activités enzymatiques chez Z. galactanivorans. Des interactions coopératives entre Z. galactanivorans et des Tenacibaculum spp. lors de l’utilisation de macroalgues ont été montrées. Par l’étude des mécanismes de dégradation de macroalgues à différentes échelles, cette thèse contribue à dévoiler les stratégies des bactéries marines hétérotrophes dans le devenir de la biomasse algale
Heterotrophic bacteria are key players in algal biomass recycling. Numerous works focused on the degradation of purified algal polysaccharides and discovered new enzymes and catabolic pathways. However, this strategy does not reflect the structural complexity of the algal extracellular matrix. In this thesis I implemented diverse approaches to decipher the ecological and metabolic strategies of bacteria specialized in the utilization of fresh macroalgae. I evidenced a succession of the epiphytic microbiota during in situ macroalgae decomposition. The presence of the known algal-polysaccharides degrader genus Zobellia was assessed on diverse macroalgae. Its abundance was season-dependent and particularly high on decaying algae. I demonstrated that Zobellia galactanivorans DsijT has the capacity to use fresh brown algae as a sole carbon source, highlighting a specific pioneer degrader behaviour. The analysis of its transcriptome revealed the induction of a subset of genes, including novel uncharacterized polysaccharide utilization loci (PULs), specifically induced with intact algae. The preliminary characterization of one of these PULs demonstrated its role in the degradation of fucose-containing sulfated polysaccharides and led to the discovery of novel enzymatic activities in Z. galactanivorans. Co-culture experiments showed that Z. galactanivorans supported the growth of Tenacibaculum spp. with macroalgae, bringing out cooperative interactions between pioneer and opportunist bacteria. By studying macroalgae degradation mechanisms at different scales, this thesis contributes to unveil the strategies of heterotrophic marine bacteria in the fate of macroalgal biomass

Ce chapitre décrit l'importance des archées méthanogènes. Ces anaérobes produisent du méthane qui est à la fois un important gaz à effet de serre et un biocarburant d'avenir. La diversité de leurs métabolismes exotiques, leurs particularités physiologiques, distribution environnementale, interactions avec les autres microorganismes, rôles dans la dégradation de la matière organique et évolution y sont présentés.