Добірка наукової літератури з теми "Polluants et Bactéries"

L’objet de cette étude est d’évaluer les risques environnementaux liés aux polluants émergents (parabènes, triclosan et triclocarban) par le calcul de l’indice de risque afin de prévenir des dangers liés à la contamination de certaines espèces aquatiques. En effet, les polluants émergents originaires des produits pharmaceutiques et des produits de soins personnels représentent un danger pour l’environnement. Le calcul de l’indice de risque des espèces aquatiques (bactéries, protozoaires, algues, crustacés, oursins, mollusques, poissons) exposées aux polluants émergents (parabènes, triclosan et triclocarban) a montré que celui-ci est proche de la valeur limite (1) dans certaines baies lagunaires Ebrié. Les baies d’Azito et de Banco, présentent des risques pour certaines espèces aquatiques. L’indice de risque obtenu par le quotient de concentration du polluant dans le milieu (PEC) et la concentration la plus faible pour laquelle on ne prévoit aucun effet sur l’environnement (PNEC), montre le risque du triclosan dans les algues au niveau de la baie d’Azito (IR= 1,71). Dans les baies d’Azito et du Banco, les algues, les crustacés, les oursins et les mollusques exposés au triclocarban sont montrés dangereux (IR> 1). L’exposition des espèces aquatiques aux polluants émergents (triclosan et triclocarban) est plus élevée dans la baie du Banco (1,71 à 29,5) que dans la baie d’Azito (1,01 à 6,93). Les espèces aquatiques telles que les algues, les oursins et les mollusques se sont montrées vulnérables au triclosan.

Cet article présente l'ensemble des biocapteurs en cours d'étude et proposés pour le contrôle en continu, automatisé et in situ de la qualité des eaux. Le principe des systèmes, étudiés jusqu'ici majoritairement en laboratoire et sur pilote, sera donné avec leurs performances au plan sensibilité et spécificité de détection des polluants hydriques. Ces performances conditionnent leur domaine d'application : les systèmes très sensibles étant affectés au contrôle des eaux d'alimentation et des eaux souterraines, les moins sensibles au contrôle des effluents très contaminés. Les biocapteurs peuvent se caractériser par deux de leurs composantes principales : - le réactif biologique ou biocatalyseur, sensible au(x) polluant(s); - le détecteur appelé transducteur, qui traduit la réponse biologique du biocatalyseur en un signal électrique. Le transducteur peut être de type optique, électrochimique, ampérométrique principalement, ou piézoélectrique. Trois grands types de biocapteurs peuvent être distingués selon la nature du biocatalyseur : - les bioréacteurs, basés sur l'étude des réponses comportementales des vertébrés (poissons) et d'autres organismes aquatiques (microcrustacés, bivalves): - les biosondes cellulaires reposant sur l'étude des fonctions métaboliques telles que la respiration, la bioluminescence, la photosynthèse de microorganismes immobilisés (bactéries, microalgues, levures) ou libres (boues activées) dans le milieu analysé: - les biocapteurs "d'affinité" basés sur l'utilisation d'enzymes ou d'anticorps, chargés de détecter respectivement les substrats et inhibiteurs enzymatiques spécifiques, ou les substances antigéniques vis à vis desquelles les anticorps ont été développés. Ces systèmes sont, par principe, les plus spécifiques mais aussi les plus sensibles. Ils ne couvrent, cependant, qu'une gamme encore très limitée de micropolluants hydriques. Le degré d'autonomie d'un biocapteur, sa facilité d'utilisation et de maintenance et sa fiabilité, sont des éléments qui rentrent en ligne de compte dans les performances. Ces qualités devront être évaluées lors de la phase de validation in situ, essentielle et déterminante pour juger de l'intérêt du système en conditions de fonctionnement réel.

Les polluants émergents (EOCs, et parmi eux des antibiotiques vétérinaires) par rapport à l'utilisation de fumier dans les activités agricoles sont de grande préoccupation sur la qualité des eaux. Ils sont ainsi responsables des changements dans les communautés microbiologiques existants dans les aquifères qui, à son tour, peuvent supposer un risque pour la santé humaine. Ce travail vise à étudier le comportement des antibiotiques dans les eaux et leur influence sur la capacité des communautés microbiennes à résister à leur présence. Le site d'étude est localisé dans l'aquifère alluvial du Fluvià à l'Empordà (NE Catalogne, Espagne). Les échantillons correspondent à des eaux souterraines (47), des eaux de surface (7) et des effluents de stations de traitement d'eaux usées (2). Tous les échantillons ont été analysés pour les paramètres hydrochimiques, isotopiques, des EOCs et des gènes de résistance aux antibiotiques. 11 antibiotiques distincts ont été trouvés (concentrations à l'ordre de ng/L) dans des échantillons d'eaux souterraines, correspondant à 4 groupes chimiques : fluoroquinilones (ciprofloxacine, danofloxacine, enrofloxacine, norfloxacine, ofloxacine, orbifloxacine), les macrolides (azithromycine), les quinolones (fluméquine, acide oxolinique, acide pipémidique) et les sulfamides (sulfaméthoxazole). Dans les échantillons d'eaux de surface, 5 antibiotiques différents ont été quantifiés à partir de 2 groupes chimiques : fluoroquinilones (ciprofloxacine, enrofloxacine, norfloxacine, orbifloxacine) et les sulfamides (sulfaméthoxazole). La résistance des communautés microbiennes a également été testé positive. Ce cas d'étude souligne les multiples aspects de la pollution aux antibiotiques qui peut influencer la qualité des eaux souterraines.

Au-delà de la déshydratation, de l’hyperthermie et d’effets sur les systèmes cardiaque, respiratoire, endocrinien, immunitaire et nerveux, les fortes chaleurs sont associées à une augmentation de la mortalité, des accidents au travail, des suicides, ainsi que des violences domestiques et agressions. Les îlots de chaleur urbains amplifient les effets sanitaires des vagues de chaleur. Les événements climatiques extrêmes entraînent notamment décès et traumatismes. Plus indirectement, le change- ment climatique induit une modification de la distribution géographique de maladies à vecteurs et de bactéries aquatiques. Les températures élevées et les événements extrêmes sont associés à une diminution des rendements agricoles, qui peut induire malnutrition et troubles de la croissance. Le changement climatique pourrait renforcer la prolifération d’algues toxiques, et il a des implications en termes d’allergies. Il impactera aussi la concentration atmosphérique de polluants, augmentera la fréquence des feux de forêts et des tempêtes de sable et de poussière, associés à des problèmes respiratoires. L’augmentation du niveau de la mer pourrait contribuer à des migrations climatiques de masse, induisant des problèmes de maladies infectieuses et de conflits. L’acidification des océans pourrait déstabiliser les économies reposant sur la pêche. Les mesures de lutte contre et d’adaptation au changement climatique concernent les secteurs de l’agriculture, de l’urbanisme, des transports, de l’énergie et de l’industrie, qui façonnent des déterminants majeurs de la santé (alimentation, activité physique, pollution atmosphérique et bruit, contaminants chimiques). La lutte contre le changement climatique constitue ainsi une fantastique opportunité pour améliorer la santé.

Résumé L’alimentation des eaux souterraines procède entre autres par des apports d’eau d’infiltration à travers les différents horizons du sol qui séparent la surface du sol du toit de la nappe phréatique. Une étude a été réalisée au laboratoire sur le rôle de la charge d’eau introduite dans une colonne de sol de 1 m de hauteur située au toit de la nappe, dans le transfert à l’eau souterraine, des bactéries indicatrices de pollution de l’eau de boisson. Les charges d’eaux usées de 50 mL, 100 mL et 250 mL ont été appliquées. Les analyses des eaux avant et après percolation ont concerné les coliformes thermotolérants et streptocoques fécaux, pour les paramètres bactériologiques, et le pH, NH4+ et la conductivité électrique, pour les paramètres chimiques. Les résultats révèlent une réduction du nombre de microorganismes dans les eaux qui ont percolé à travers la colonne du sol. Cette réduction est imputable à la rétention de ces cellules par la colonne de sol. À la charge de 50 mL d’eau appliquée au-dessus de la colonne du sol, cette réduction a été de l’ordre de 7 unités logarithmiques pour les coliformes thermotolérants, et de 6 pour les streptocoques fécaux. En appliquant la charge de 250 mL, la réduction a plutôt été de l’ordre de 6 unités logarithmiques pour les coliformes thermotolérants, et de 7 pour les streptocoques fécaux. Cette réduction de la concentration microbienne circulante observée dans les eaux percolées a été de l’ordre de 7 unités logarithmiques pour les deux groupes de bactéries lorsque la charge de 100 mL a été appliquée. À charge d’eau usée élevée, la colonne de sol semble ainsi retenir plus de streptocoques fécaux que de coliformes thermotolérants. Ce comportement de la colonne de sol semble s’inverser lorsque la charge d’eau appliquée est relativement faible. Les éléments chimiques sont également retenus par le sol. Les caractéristiques des eaux qui percolent évoluent dans le temps, montrant que la rétention des polluants des eaux d’infiltration par une colonne de sol est un processus dynamique.

Les colorants sont largement utilisés dans les imprimeries, les produits alimentaires, cosmétiques et cliniques, mais en particulier dans les industries textiles pour leur stabilité chimique et la facilité de leur synthèse et leur variété de couleurs. Cependant, ces colorants sont à l’origine de la pollution une fois évacués dans l’environnement. La production mondiale des colorants est estimée à plus de 800 000 t•an-1et les colorants azoïques sont majoritaires et représentent 60-70 %. Compte tenu de la composition très hétérogène de ces derniers, leur dégradation conduit souvent à la conception d’une chaîne de traitement physique-chimique et biologique assurant l’élimination des différents polluants par étapes successives. Dés études ont montré que plusieurs colorants azoïques sont toxiques et mutagènes et le traitement biologique de ces colorants semble présenter un intérêt scientifique majeur. Les traitements physico-chimiques communs (adsorption, coagulation/floculation, précipitation etc.) sont couramment utilisés pour les effluents industriels. Malgré leur rapidité, ces méthodes se sont avérées peu efficaces compte tenu des normes exigées sur ces rejets. Le traitement biologique constitue une alternative fiable; en effet, plusieurs microorganismes sont capables de transformer les colorants azoïques en sous-produits incolores. Les bactéries dégradent les colorants azoïques en deux étapes : un clivage de liaison azo, par l’intermédiaire de l’azoréductase, suivi d’une oxydation des amines aromatiques formées lors de la première étape. L’azoréduction constitue alors une étape clé du traitement des effluents chargés de ces colorants.

Au Maroc, la pénurie des ressources en eau est aggravée par la détérioration de leur qualité sous l’effet des rejets polluants liquides et solides. La commune urbaine de Martil, comme exemple (nord du Maroc) a connu un développement urbain très important durant la dernière décennie 2003/2012, et de nombreux grands chantiers d’infrastructure sont en cours de réalisation. À défaut d’être traitées, les eaux usées de la ville sont collectées partiellement et déversées dans la nature sans aucun traitement. La rivière de l’oued Martil avoisinant la ville est utilisée comme réceptacle des eaux usées et industrielles de la ville de Tétouan. Il aggrave la problématique de la pollution des eaux souterraines de la région. Pour évaluer l’état de la contamination microbienne de la nappe phréatique de la commune, une étude a été menée durant une année (2010/2011). Un total de 15 puits a été retenu pour des analyses bimestrielles des coliformes totaux (CT), coliformes fécaux (CF) et streptocoques fécaux (SF), par la méthode de la membrane filtrante. Les résultats ont révélé une contamination importante de la nappe phréatique par les dits agents microbiens. Sur les 270 analyses de CT, CF et SF (90 analyses pour chaque groupes de bactéries), 100%, 96,67% et 92,23% respectivement des résultats se sont révélés positifs, c'est-à-dire ayant plus d’une unité formant colonie (UFC)•100 mL‑1 d’eau. Toutefois, les concentrations des indicateurs microbiens suivies diffèrent selon l’emplacement des puits par rapport aux différentes sources de contamination. Les fluctuations des concentrations microbiennes ont été probablement influencées par la saison d’échantillonnage. 52,27 %, 72,22 % et 91,66 % des échantillons analysés pour les CF, CT et SF respectivement ont été plus concentrés en période sèche qu’en période pluviale. L’étude a mis en lumière, par une autre enquête, l’impact de la pollution microbienne des puits sur la santé humaine et animale dans la zone.

La réduction du risque microbiologique dans les eaux de baignade nécessite des données de terrain précises. Aujourd’hui, des données fiables de terrain suffisamment denses dans le temps et dans l’espace sont difficiles, voire impossibles à recueillir à cause du manque d’appareils de mesure permettant de le faire, de la complexité logistique pour prélever et analyser les échantillons, avec des coûts élevés. Nous présentons une méthodologie innovante avec l’instrumentation associée pour évaluer à moindre coût l’impact microbiologique en rivière de pollutions. Connaître la pollution microbiologique en rivière relève de la modélisation hydrodynamique couplée à des estimations de concentration des sources de pollution et à l’évolution de la microbiologie dans le milieu. Les résultats permettent d’obtenir une estimation de l’évolution des pollutions microbiologiques, mais restent très dépendants des paramètres locaux de calage pour estimer localement un niveau de pollution. La méthodologie présentée ici permet d’obtenir des concentrations précises directement dans le milieu, pour une gamme importante d’événements polluants, en déployant sur site une technologie automatisant les prélèvements et les analyses microbiologiques n’importe où souhaité. Nous présentons une étude de cas où nous avons d’abord quantifié l’impact ponctuel des rejets, colorés à la fluorescéine (traceur) et déclenchés de manière coordonnée, de cinq bateaux, au moyen de mesures à haute densité de la concentration de bactéries Escherichia coli (E. coli) et de la concentration relative (CR) de traceur permettant de calculer les facteurs de dilution. Le prélèvement a été réalisé manuellement à la canne, et de manière automatique avec un drone aquatique ciblant le panache de pollution. Nous avons ensuite évalué l’impact sanitaire des rejets des cinq bateaux sur un mois entier au moyen de l’instrumentation de microbiologie rapide Alert, placée à l’amont et à l’aval du groupe de bateaux, pour distinguer l’impact des rejets des bateaux sur le bruit de fond des E. coli dans la Marne. Tous les instruments utilisés sont actionnés automatiquement, fonctionnent sur batteries et transmettent leurs données sans fil, ce qui dispense du besoin d’un laboratoire pour analyser les prélèvements.

A la question «Qui de l’oeuf ou de la poule est né le premier ?» Silésius répondait «l’oeuf est dans la poule et la poule dans l’oeuf» soulignant sa dualité, le passage du deux en un. Dans l’imagerie populaire, l’oeuf reflète le tout et son contraire, fragilité, protection, épargne, abondance (être «plein comme un oeuf»), richesse («avoir pondu ses oeufs»), éternité (le Phénix est né de l’oeuf) mais aussi mort et destruction («casser ses oeufs» se dit d’une fausse couche). Dans la mythologie de nombreuses civilisations, l’oeuf est le symbole de la naissance du monde (Apollon, le dieu grec de la lumière est né de l’oeuf). L’oeuf décoré apparu 3000 ans avant J.-C. en Ukraine fête, au printemps, le retour de la fécondité de la nature ; l’oeuf de Pâques la résurrection du Christ. L’oeuf est un tout à condition d’en sortir ! Fragile cependant car selon La Fontaine briser l’oeuf de la poule aux oeufs d’or (par curiosité) rompt l’effet magique (Auer et Streff 1999). Pour l’Homme, l’oeuf séduit pour sa valeur nutritionnelle, sa diversité d’utilisation en cuisine et son prix modique. Il en existe une grande diversité, de l’oeuf de Colibri (0,5 g) à l’oeuf de l’Aepyornis (8 litres soit l’équivalent de 150 oeufs), un oiseau de Madagascar (500 kg) disparu au 18ème siècle. Mais l’Homme ne consomme que l’oeuf de caille, de poule ou de cane. L’ère moderne a considérablement intensifié la production de ces deux dernières espèces car les poules saisonnées, qui étaient élevées avec soin par la fermière, ont plus que doublé leur production en 60 ans (de 120 oeufs par an dans les années 50 à plus de 300 aujourd’hui). Cette révolution technique résulte des efforts conjugués de la sélection génétique, d’une alimentation raisonnée répondant aux besoins nutritionnels, d’une évolution du système de production (apparition des cages) et d’une meilleure connaissance de la pathologie aviaire. Qu’en est-il du contrôle de la qualité nutritionnelle, organoleptique, technologique et hygiénique de l’oeuf ? L’oeuf est la plus large cellule reproductrice en biologie animale. Il assure dans un milieu externe le développement et la protection d’un embryon dans une enceinte fermée matérialisée par la coquille. Aussi, une de ses particularités est la diversité de ses constituants, de leur parfait équilibre nutritionnel et leur forte digestibilité, qui assure la croissance d’un être vivant. Ces caractéristiques sont à l’origine de la qualité nutritionnelle exceptionnelle de l’oeuf pour l’Homme. Une autre particularité est la présence d’une protection physique, la coquille mais, aussi d’un système complexe de défenses chimiques. Aussi, ce produit est-il remarquable de par son aptitude à engendrer la vie et pour l’oeuf de table à se conserver. Outre les éléments nutritifs, on y trouve de multiples molécules participant au développement et à la protection de l’embryon (molécules antibactériennes, antivirales, antioxydantes). Certaines d’entre elles, comme par exemple le lysozyme de blanc d’oeuf, sont partiellement valorisées par différents secteurs industriels (agroalimentaire, cosmétique, santé animale/humaine). La révélation récente d’un grand nombre de nouveaux constituants de l’oeuf, suite au séquençage génomique de la poule et au développement de la biologie intégrative, a conforté l’existence d‘activités antimicrobiennes, anti-adhésives, immuno-modulatrices, hypertensives, anticancéreuses, antiinflammatoires ou cryoprotectrices, prometteuses en médecine humaine et devrait à terme enrichir le potentiel d’utilisation de ce produit en agroalimentaire et en santé. L’objet de ce numéro spécial d’INRA Productions Animales est de rassembler les principales informations qui ont contribué au développement économique récent de ce produit, de rappeler les efforts en génétique, élevage et nutrition qui ont assuré des progrès quantitatifs et qualitatifs remarquables de la production et de la qualité des oeufs au cours des trente dernières années. Les poules élevées à l’origine par la femme pour un usage domestique se comptent aujourd’hui par milliers dans les élevages. Quelle sera la durabilité de ce système d’élevage dans un contexte socio-économique européen remettant en cause en 2012 le système éprouvé de production conventionnel d’oeufs en cage pour des cages aménagées ou des systèmes alternatifs avec ou sans parcours ? Notre objectif est d’analyser les facteurs qui contribueront à son maintien, notamment le contrôle de la qualité de l’oeuf. Il est aussi de décrire l’évolution spectaculaire des connaissances sur ce produit liée au développement des techniques à haut débit et des outils d’analyse des séquences moléculaires. Il permettra enfin d’actualiser les atouts de ce produit. Ce numéro est complémentaire d’un ouvrage plus exhaustif sur la production et la qualité de l’oeuf (Nau et al 2010). Le premier article de P. Magdelaine souligne la croissance considérable en 20 ans de la production d’oeufs dans les pays d’Asie et d’Amérique du Sud (× 4 pour la Chine, × 2 en Inde et au Mexique). En revanche, les pays très développés notamment européens à forte consommation (> 150 oeufs/hab) ont stabilisé leur production malgré une évolution importante de la part des ovoproduits mais aussi de leurs systèmes de production. La consommation des protéines animales entre pays est tout aussi hétérogène puisque le ratio protéines de l’oeuf / protéines du lait varie de 0,4 au USA, à 0,9 en France et 2,7 en Chine ! Le doublement de la production mondiale d’oeufs en 20 ans n’a été possible que grâce à des progrès techniques considérables. La sélection génétique a renforcé les gains de productivité (+ 40 oeufs pour une année de production et réduction de l’indice de consommation de 15% en 20 ans !). L’article de C. Beaumont et al décrit cette évolution, la prise en compte croissante de nouveaux critères de qualité technologique, nutritionnelle ou sanitaire. Ces auteurs soulignent les apports des nouvelles technologies, marqueurs moléculaires et cartes génétiques sur les méthodes de sélection. Ils dressent un bilan actualisé des apports et du potentiel de cette évolution récente en sélection. Le séquençage génomique et le développement de la génomique fonctionnelle est aussi à l’origine d’une vraie révolution des connaissances sur les constituants de l’oeuf comme le démontre l’article de J. Gautron et al. Le nombre de protéines identifiées dans l’oeuf a été multiplié par plus de dix fois et devrait dans un avenir proche permettre la caractérisation fonctionnelle de nombreuses molécules. Il donne aussi de nouveaux moyens pour prospecter les mécanismes d’élaboration de ce produit. Un exemple de l’apport de ces nouvelles technologies est illustré par l’article de Y. Nys et al sur les propriétés et la formation de la coquille. Des progrès considérables sur la compréhension de l’élaboration de cette structure minérale sophistiquée ont été réalisés suite à l’identification des constituants organiques de la coquille puis de l’analyse de leur fonction potentielle élucidée grâce à la disponibilité des séquences des gènes et protéines associés. La mise en place de collaborations internationales associant de nombreuses disciplines, (microscopie électronique, biochimie, cristallographie, mécanique des matériaux) a démontré le rôle de ces protéines dans le processus de minéralisation et du contrôle de la texture de la coquille et de ses propriétés mécaniques. Cette progression des connaissances a permis de mieux comprendre l’origine de la dégradation de la solidité de la coquille observée chez les poules en fin d’année de production. La physiologie de la poule est responsable d’évolution importante de la qualité de l’oeuf. Aussi, l’article de A. Travel et al rappelle l’importance d’effets négatifs de l’âge de la poule contre lequel nous disposons de peu de moyens. Cet article résume également les principales données, souvent anciennes, concernant l’influence importante des programmes lumineux ou de la mue pour améliorer la qualité de l’oeuf. Enfin, il souligne l’importance de l’exposition des poules à de hautes températures ambiantes sur leur physiologie et la qualité de l’oeuf. Le troisième facteur indispensable à l’expression du potentiel génétique des poules, et déterminant de la qualité technologique et nutritionnelle de l’oeuf, est la nutrition de la poule. Elle représente plus de 60% du coût de production. L’article de I. Bouvarel et al fait le point sur l’influence de la concentration énergétique de l’aliment, de l’apport en protéines et acides aminés, acides gras et minéraux sur le poids de l’oeuf, la proportion de blanc et de jaune ou sa composition notamment pour obtenir des oeufs enrichis en nutriments d’intérêt en nutrition humaine. Cependant, la préoccupation principale des éleveurs depuis une dizaine d’année est la mise en place en 2012 de nouveaux systèmes de production d’oeufs pour assurer une meilleure prise en compte du bien-être animal. L’article de S. Mallet et al traite de l’impact des systèmes alternatifs sur la qualité hygiénique de l’oeuf. Ces auteurs concluent positivement sur l’introduction de ces nouveaux systèmes pour la qualité hygiénique de l’oeuf une fois que les difficultés associées aux méconnaissances d’un nouveau système de production seront résolues. La qualité sanitaire de l’oeuf est la préoccupation majeure des consommateurs et un accident sanitaire a des conséquences considérables sur la consommation d’oeufs. L’article de F. Baron et S. Jan résume d’une manière exhaustive l’ensemble des éléments déterminants de la qualité microbiologique de l’oeuf et des ovoproduits : mode de contamination, développement des bactéries dans les compartiments de l’oeuf, défenses chimiques du blanc et moyens pour contrôler la contamination des oeufs et des ovoproduits. Le consommateur ne souhaite pas, à juste titre, ingérer d’éventuels contaminants chimiques présents dans ses aliments. L’article de C. Jondreville et al analyse ce risque associé à la consommation des oeufs. Il est exceptionnel de détecter la présence de polluants organiques au seuil toléré par la législation. Les auteurs insistent notamment sur l’importance de contrôler la consommation par les animaux élevés en plein air de sols qui peuvent être une source de contaminants. Une caractéristique de l’évolution de la production d’oeufs est le développement des ovoproduits qui répondent parfaitement à l’usage et à la sécurité sanitaire exigée en restauration collective. L’article de M. Anton et al décrit le processus d’obtention et l’intérêt des fractions d’oeufs du fait de leurs propriétés technologiques (pouvoirs moussant, foisonnant, gélifiant ou émulsifiant). Les différents processus de séparation, de décontamination et de stabilisation sont analysés pour leur effet sur la qualité du produit final. Enfin le dernier article de ce numéro spécial de F. Nau et al se devait d’aborder la principale qualité de l’oeuf qui conditionne son usage : la qualité nutritionnelle de ce produit pour l’Homme. Cet article actualise l’information dans ce domaine et fait le point sur les atouts nutritionnels en tentant de corriger de fausses idées. L’oeuf présente un intérêt nutritionnel du fait de la diversité et l’équilibre de ces constituants pour l’Homme mais mériterait plus d’études pour mieux évaluer son potentiel réel. En conclusion, l’oeuf est la source de protéines animales ayant la meilleure valeur nutritionnelle, la moins chère, facile d’emploi et possédant de nombreuses propriétés techno-fonctionnelles valorisées en cuisine. Dans les pays développés, l’oeuf a souffert jusqu’à aujourd’hui d’une image entachée par plusieurs éléments négatifs aux yeux des consommateurs : sa richesse en cholestérol, le risque sanitaire associé à sa consommation sous forme crue ou son système de production en cage. L’évolution des connaissances sur le risque cardio-vasculaire, les progrès réalisés sur le contrôle sanitaire des Salmonelloses en Europe et la modification radicale des systèmes de production d’oeufs devraient modifier positivement son image. La consommation de protéines de l’oeuf a augmenté de plus de 25% en 20 ans (2,53 g/personne/j vs 4,3 g pour le lait en 2005) et poursuivra sa croissance rapide notamment dans les pays en développementoù sa consommation par habitant reste faible. Cette évolution considérable de la production de ce produit devrait être mieux intégrée dans les formations des écoles spécialisées en productions animales. L’oeuf restera dans l’avenir une des sources de protéines animales dominantes et l’acquisition de connaissances sur la fonction des nombreux constituants récemment mis à jour devait renforcer son intérêt pour la santé de l’Homme. Je ne voudrais pas terminer cette préface sans remercier au nom des auteurs, Jean-Marc Perez, le responsable de la revue INRA Productions Animales, d’avoir pris l'initiative de la publication de ce numéro spécial dédié à l'oeuf et d’avoir amélioré par plusieurs lectures attentives la qualité finale des textes. Je voudrais aussi adresser mes remerciements à sa collaboratrice Danièle Caste pour le soin apporté dans la finition de ce document. Enfin, je n'oublie pas le travail d'évaluation critique des projets d'article par les différents lecteursarbitres que je tiens à remercier ici collectivement. Auer M., Streff J., 1999. Histoires d’oeufs. Idées et Calendes, Neuchatel, Suisse, 261p.Nau F., Guérin-Dubiard C., Baron F., Thapon J.L., 2010. Science et technologie de l’oeuf et des ovoproduits, Editions Tec et Doc Lavoisier, Paris, France, vol 1, 361p., vol 2, 552p.

RésuméLa présente étude a été effectuée en vue d’évaluer l’effet des fluctuations des paramètres abiotiques sur la distribution de différentes populations bactériennes viables dans la station mytilicole la plus productrice de la lagune de Bizerte (Nord‑Tunisie). Le suivi a été établi pendant une année (septembre 2004 ‑ août 2005) au niveau des neuf tables du site.Les dénombrements bactériens des coliformes totaux (CT), des entérocoques fécaux (EF), desVibrionaceaes(VB) et des bactéries hétérotrophes cultivables (BHC) ont été effectués pour l’eau de surface, les moules(Mytilus galloprovincialis)ainsi que pour les sédiments. Ces charges bactériennes ont été corrélées à la température de l’eau, l’oxygène dissous, la salinité, le pH, la pluviométrie et l’ensoleillement, mesurés périodiquement en tout point du site.Le suivi des paramètres bactériologiques a révélé une présence assez importante de charges bactériennes pendant toute la période d’étude, notamment dans les moules et les sédiments, avec une distribution temporelle saisonnière. L’étude statistique a montré des corrélations positives, d’une part, entre les charges en polluants fécaux et la pluviométrie et, d’autre part, entre les charges enVibrionaceaeset la salinité et la température.Ces résultats révèlent l’effet anthropique bactérien au niveau du site mytilicole : les rejets continentaux en hiver et la remontée des bactéries autochtones en période estivale ont une influence considérable sur la mytiliculture et son devenir dans la lagune de Bizerte.

La gestion et la qualité de l’eau représentent une problématique réelle en Europe. L’analyse des polluants et notamment les métaux lourds se fait essentiellement par des méthodes physico-chimiques sensibles mais coûteuses. D’autres méthodes alternatives d’analyse tels que les biocapteurs ont été développées pour leur simplicité et leur faible coût. Les travaux présentés dans cette étude se déroulent dans le cadre du développement de biocapteurs pour la mesure de polluants dans l’environnement. Le sujet de thèse intervient plus particulièrement sur le développement d’un biocapteur bactérien Lumisens III. Le système de mesure de ce dernier est composé d’une carte contenant différentes bactéries immobilisées afin d’assurer la mesure en ligne et simultanée de plusieurs polluants des eaux de l’environnement. Cette carte de mesure a été présentée comme étant une boite noire délivrant un signal de bioluminescence dépendant de plusieurs paramètres environnementaux et microbiens rendant le processus très complexe et encore actuellement faiblement expliqué. La thèse a pour objectif d’aboutir à une meilleure compréhension du phénomène de bioluminescence au sein même du biocapteur. Le travail s’est déroulé en quatre parties : -L’optimisation de la géométrie de la carte multipuits actuelle afin d’augmenter les performances du biocapteur. - L’étude des transferts au sein de la membrane d’agarose contenant les bactéries immobilisées (modélisation de la diffusion du substrat, inducteur, oxygène). - L’étude de la croissance bactérienne dans la matrice d’immobilisation ainsi que sa modélisation. - Une tentative de modélisation de la bioluminescence en milieu hétérogène. L’originalité de cette étude réside dans le couplage des méthodes numériques et les phénomènes biologiques. Ces méthodes numériques nous ont aidé à mieux comprendre le processus de détection du biocapteur. De plus, à l’heure actuelle et à notre connaissance, aucune étude n’a été réalisée en système bactérien ouvert avec un flux de matière. Cette étude pourrait également trouver une extension dans différents types de biocapteurs enzymatiques ou immunologiques
TThe management and the quality of the water represent a real problem in Europe. The analysis of pollutants in particular heavy metals is essentially made by sensitive but expensive physico-chemical methods. Other alternative methods of analysis such as the biosensors were developed for their simplicity and their moderate cost. The studies presented in this study take place within the framework of the development of biosensors for the measurement of pollutants in the environment. This thesis is particularly devoted on the development of a bacterial biosensor Lumisens III. The measurement system of this last one consists of a card containing various immobilized bioluminescent bacteria to allow the on-line and simultaneous measurement of several water’s pollutants. This card was presented as being a black box delivering a signal of bioluminescence dependent on several environmental and microbial parameters, the process of which is very complex and even at present weakly explained. The thesis aims to a better understanding of the phenomenon of bioluminescence inside the biosensor. The studies were divided in foour parts : - The optimization of the geometry of the current multiwell card to increase the performances of the biosensor. -The study of transfers within the agarose membrane containing immobilized bacteria (modelisation of the diffusion of the substrate, the pollutant and oxygen). - The study of the bacterial growth in the immobilisation matrix as well as its modelling. - An attempt of modelisation of the bioluminescence in heterogeneous medium. The originality of this study consist on the coupling of the numerical methods and the biological phenomena. These numerical methods helped us to understand better the detection process of the biosensor. Furthermore, at the moment and in our best knowledge, no study was realized in an open bacterial system with a flux of substances. This study could also find an extension in various types of enzymatic biosensors or immunological biosensors

Afin de caractériser la nature et le rôle des particules fines et colloïdales (PFC) dans les milieux de subsurface, le suivi dans le temps des PFC contenues à la fois dans les retombées atmosphériques et dans les eaux d'infiltration et la détermination des facteurs contrôlant la distribution et l'évolution des PFC dans l'environnement a été réalisée. La démarche utilisée est basée essentiellement sur des observations in situ et consiste à prélever mensuellement, sur le terrain, les PFC contenues dans les retombées atmosphériques et dans les eaux d'infiltration d'un sol. L'étude en MET/EDX des PFC individuelles à permis de réaliser une caractérisation typologique et physico-chimiques et d'étudier leur abondance et leur réactivité face aux contaminants. Par ailleurs, la connaissance des paramètres environnementaux de chacun des sites et l'étude statistique détaillée de l'évolution de PFC a permis de proposer un modèle conceptuel de la l'évolution dynamique (distribution, réactivité) des PFC dans les environnements considérés. Les résultats obtenus en microscopie montrent que la très grande majorité des particules ont un diamètre inférieur à 0,45 µm. L'étude systématique au MET et à l'EDX des échantillons a permis de caractériser les particules présentes et de différencier plusieurs types récurrents dans des contextes environnementaux distincts, ainsi les PFC sont, (i) minérales et constituées par des argiles plus ou moins altérées, des oxy-hydroxydes et des sels (sulfures, chlorures) avec la présence ponctuelle de carbonates et de tectosilicates, ou (ii) organiques et constituées par des bactéries ou de la matière organique non-vivante (exsudats de bactérie et matière organique dégradée), ou encore (iii) des associations mixtes de particules organiques et minérales formant des micro-agrégats organo-minéraux. Au-delà de l'étude typologique, la caractérisation des propriétés physico-chimiques des différents types de PFC a permis d'en identifier les sources, l'abondance et la réactivité. L'étude de la distribution au cours du temps des PFC des retombées atmosphériques et la connaissances des facteurs environnementaux sur les deux sites étudiés a permis de mettre en évidence les facteurs clefs contrôlant la distribution des PFC. Ainsi, il apparaît, dans un premier temps, que l'intensité et la hauteur de pluie sont les facteurs principaux mis en jeu. Cependant, la localisation et le mode d'occupation des sols influent également en modifiant, en amont, les sources de PFC et en aval l'action de la pluie. En effet, si l'étude de la dynamique des PFC des retombées atmosphériques sur les deux sites montre une influence très nette de la pluie, les deux sites montrent une réponse différente. L'acteur majeur contrôlant les dépôts de PFC est la pluie, modifié par la présence de couvert végétal qui induit un enrichissement en éléments et l'agrégation des PFC sur les feuilles. L'acteur majeur contrôlant les PFC dans les eaux d'infiltration du sol étudié est la dynamique hydrique du sol et donc les fluctuations de son état de saturation en fonction de la profondeur considérée et de la pluviosité. Enfin, ce travail permet de souligner trois résultats importants que sont : la mise au point d'une méthodologie efficace, la mise en évidence d'un vecteur de contaminants essentiel et souvent négligé que sont les bactéries, via les observations in situ et des expériences en laboratoire et l'importance des mécanismes d'agrégation dans le transport des PFC.

Le principal objectif de la thèse est d'étudier et de développer un biocapteur dédié au contrôle de la qualité de l'eau. Son mode de fonctionnement sera basé sur l'utilisation de certaines bactéries spécialisées sélectionnées pour leur sensibilité particulière aux molécules organiques. Elles seront immobilisées dans des puits instrumentés conçus pour optimiser les réponses électrooptiques à des stimuli causés par des réactions chimiques et biologiques. Un suivi sera mis en place pour contrôler les paramètres des échanges entre ces bactéries et l'échantillon des eaux usées dans lequel ils sont plongés. Le matériau utilisé pour développer ces bioMEMS sera choisi afin d'assurer la biocompatibilité et aussi le processus de miniaturisation de la fabrication du dispositif. Ensuite, leur insertion dans une configuration instrumentale sera étudiée pour atteindre les conditions optimales afin de mesurer la demande biochimique en oxygène (DBO) des échantillons d'eau. En complément, une approche de modélisation des interactions bactéries-oxygène sera entreprise afin de comparer les résultats théoriques et expérimentaux de sorte que la valeur de DBO soit obtenue dans le temps le plus court possible
The main objective of the thesis is to study and develop a biosensor dedicated to the water quality control. Its operating mode will be based on the use of some specialized bacteria chosen for their particular sensitivity to organic molecules. They will be immobilized in instrumented wells designed to optimize their electro-optical responses to stimuli caused by chemical and biological reactions. A monitoring will be set up to control the parameters of exchanges between these bacteria and the wastewater sample in which they are immersed. The material used to develop these bioMEMS will be chosen in order to ensure biocompatibility and also the miniaturization process of device fabrication. Afterwards, their insertion in an instrumental setup will be studied to achieve the optimal conditions to measure the BOD parameters of the water samples. In addition to this part, a modeling approach of bacteria-oxygen interactions will be undertaken to compare the theoretical and experimental results so that the BOD value will be obtained in the shortest time possible

Les objectifs de ce travail ont été en premier lieu d’évaluer l’impact de la présence des HAPs et des métaux sur la structure et la biodiversité des communautés bactériennes présentes dans les sédiments de la lagune de Bizerte, ainsi que l’effet de certains paramètres du milieu. On a cherché également à caractériser des souches bactériennes capables de dégrader les HAPs et résistantes aux métaux et aux antibiotiques ainsi qu’à détecter des gènes impliqués dans la dégradation des HAPs. L’étude de la diversité bactérienne des sédiments a été réalisée en combinant les approches culturales de microbiologie et des approches de biologie moléculaire. Les analyses statistiques combinées des paramètres hydrobiologiques, de la teneur en HAPs et des empreintes génétiques des communautés bactériennes par T-RFLP ont montré que la communauté bactérienne des sédiments de la station la plus contaminée par les HAPs se différencie clairement de celles des autres stations. L’inventaire moléculaire des communautés bactériennes des sédiments des stations chargées en HAPs et en métaux traces a mis en évidence une différence significative dans la structure des communautés bactériennes entre la station la plus polluée par les HAPs et celle la plus chargée en métaux traces. Les bactéries isolées sur du fluoranthène ont été caractérisées par des tests morphologiques et biochimiques ainsi que par leurs antibiorésistances et celle de la résistance aux métaux. Parmi celles sélectionnées pour leur multirésistance, 75 % d’entre elles ont été affiliées à la sous-classe des γ-Protéobactéries dont 67 % au genre Pseudomonas. Les dosages des HAPs ont montré que les souches sélectionnées étaient capables de dégrader les différents hydrocarbures testés. L’amplification par PCR a permis de détecter le gène nah codant pour la naphtalène dioxygénase chez ces souches sélectionnées. De plus, les profils plasmidiques ont permis de mettre en évidence des plasmides de grandes tailles portant l’opéron du gène nah.

La pollution des écosystèmes marins côtiers par les hydrocarbures, en particulier les HAPs, est un problème environnemental majeur. Le même constat est fait pour le littoral Sud de Sfax (Tunisie) dont la pollution presque généralisée menace sérieusement les ressources naturelles existantes dans la région. La caractérisation physico-chimique des échantillons marins prélevés à partir des trois ports (plaisance, commerce et pêche) de la ville de Sfax, prouve une contamination par des micropolluants organiques (hydrocarbures) et inorganiques (métaux) qui sont considérés comme des excellents traceurs de la pollution urbaine et industrielle et ils font partie des composés les plus toxiques étant donné leur faible biodégradation. La méthode d’empreinte moléculaire (PCR-SSCP) montre une dominance du domaine Bacteria suivie des Eucarya et des Archaea au sein des échantillons marins étudiés. Les analyses statistiques par le logiciel R ont montré l’absence de corrélation entre la communauté bactérienne identifiée par PCR-SSCP et les paramètres physico-chimiques étudiés.Dans une autre partie de travail, quatre souches bactériennes marines hydrocarbonoclastes ont été isolées et caractérisées sur les plans phénotypique et phylogénétique, après des enrichissements sur des HAPs et sur le pétrole brut: FLU5 de Bacillus stratosphericus, NAPH6 de Pseudomonas aeruginosa, PYR2 de Bacillus licheniformis isolées sur le fluoranthène, le naphtalène et le pyrène, respectivement, en présence de 30 g/l NaCl; et CO100 de Staphylococcus sp., isolée sur le pétrole brut, en présence de 100 g/l NaCl. Les analyses chromatographiques, GC-MS ou GC-FID, montrent les capacités biodégradatives intéressantes de ces composés récalcitrants par les bactéries isolées. En outre, ces quatre souches bactériennes, sont capables de produire des biosurfactants nommés BS-FLU5, BS-NAPH6, BS-PYR2 et BS-CO100, sur plusieurs sources de carbones, y compris l’huile de friture résiduelle, un substrat bon marché, minimisant ainsi le coût élevé de production de ces tensioactifs. Les analyses MALDI-TOF/MS, des biosurfactants BS-FLU5, BS-PYR2 et BS-CO100 purifiés, montrent qu’il s’agit des lipopeptides, les biosurfactants BS-NAPH6 sont de nature rhamnolipidique, sur la base des analyses FTIR. Ces quatre biosurfactants sont caractérisés par des propriétés tensiactives intéressantes : une faible CMC, une importante réduction de la tension de surface... Ils sont stables vis-à-vis d’une large gamme de pH, de température et de salinité. De plus, ces agents tensioactifs sont doués d’activité de remobilisation des hydrocarbures contenus dans des sols pollués par. Les biosurfactants BS-FLU5, BS-PYR2 et BS-CO100, présentent des activités anti-adhésives et anti-biofilms intéressantes contre des biofilms de certains microorganismes pathogènes. Par ailleurs, une propriété cicatrisante remarquable sur des plaies d’excision chez un modèle expérimental de rats de race Wistar, a été montrée par les quatre biosurfactants pour des concentrations de l’ordre de 5 et 10 mg/ml, en comparaison avec un cicatrisant de référence (CICAFLORA®). A noter que, l’évaluation de la cytotoxicité des biosurfactants étudiés, a montré qu’ils n’ont pas des effets toxiques sur des cellules rénales humaines HEK-239 à des concentrations jusqu’à 1000 µg/ml pour BS-FLU5 et BS-CO100 et jusqu’à 200 µg/ml pour BS-NAPH6 et BS-PYR2. La production des biosurfactants de la souche FLU5 à l’échelle pilote (deux fermenteurs de 20 et 100 litres, volume total), en présence d’un milieu économique, montre une augmentation des quantités des biosurfactants produits par rapport à l’échelle laboratoire (erlenmeyer, 1 litre). L’ensemble de ces résultats prometteurs, montrent que les souches marines isolées FLU5, NAPH6, PYR2 et CO100, ainsi que leurs biosurfactants demeurent d’intérêts biotechnologiques pour divers types d’applications, tels que la bioremédiation, l’agroalimentaire, la cosmétique
Pollution of coastal marine ecosystems by hydrocarbons, in particular polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), is a major environmental problem. The South coast of Sfax (Tunisia) is an example of a polluted ecosystem subject to both urbanization and industrialization including the outfall of untreated domestic sewage and wastewaters, fishery activities, as well as ship traffic and boat pollution. The physico-chemical characterization of the seawater taken from three harbours (pleasure, commercial and fishing) of the city of Sfax, showed a heavy contamination by organic and inorganic micropollutants. These are excellent tracers of urban and industrial pollution, and they are among the most toxic compounds due to their low biodegradation.The molecular fingerprinting technique (PCR-SSCP) showed the dominance of the Bacteria domain followed by Eucarya and Archaea within the studied marine samples. Statistical analysis using the R software, showed that no correlation was identified between the bacterial community identified by PCR-SSCP and the studied physico-chemical parameters.In another part, four marine, aerobic and hydrocarbonoclastic strains: Bacillus stratosphericus FLU5, Pseudomonas aeruginosa NAPH6, Bacillus licheniformis PYR2, isolated after enrichments on fluoranthene, naphthalene and pyrene, respectively, and in the presence of 30 g/l NaCl. Strain Staphylococcus sp. CO100 was isolated after enrichment on crude oil, in the presence of 100 g/l. Chromatographic analysis (GC-MS or GC-FID), showed the interesting biodegradative capacities of these recalcitrant compounds by the isolated bacteria.Besides, these strains showed their capacity to produce efficient surface active agents BS-FLU5, BS-NAPH6, BS-PYR2 and BS-CO100, on several substrates and in particular the residual frying oil, which is a cheap and renewable carbon source alternative, thus minimizing the high cost of producing surfactants. The MALDI-TOF/MS analysis of the purified BS-FLU5, BS-PYR2 and BS-CO100 biosurfactants revealed that they are belonging to lipopeptide family. FTIR analysis showed the glycolipid nature, more precisely the rhamnolipid type, of biosurfactant BS-NAPH6.These four biosurfactants are characterized by interesting tensioactive properties (low CMC, important surface tension reduction...). Furthermore, these surface active agents showed interest stability against a broad range of pH, temperature and salinity. The application of these biosurfactants, in oil recovery, from hydrocarbons-contaminated soil, showed that they were more effective on the hydrocarbon-remobilization than some tested synthetic surfactants. The biosurfactants BS-FLU5, BS-PYR2 and BS-CO100, were found to have notable anti-adhesif and anti-biofilm activities, being able to prevent and eliminate the biofilm formation by pathogenic microorganisms. Moreover, the four tested biosurfactants showed an interesting healing activity, on the wound site in a rat model. They increased significantly the percentage of wound closure when compared to the untreated and CICAFLORA® (a reference pharmaceutical product) treated groups, using two different concentrations (5 and 10 mg/l). Interestingly, the evaluation of the cytotoxicity of the studied biosurfactants, showed that they have no toxic effects on human HEK-239 cells at concentrations up to 1000 μg/ml for BS-FLU5 and BS-CO100 and up to 200 μg/ml for BS-NAPH6 and BS-PYR2. An attempt to produce biosurfactant produce by strain FLU5 on a pilot-scale (fermentors of 20 and 100 liter, as total volume), using a cost-effective medium, was also performed. Preliminary results showed an increase in the quantities of biosurfactantsBS-FLU5 produced on a pilot-scale compared to the lab-scale (Erlenmeyer of 1 liter).These results highlight the interest for potential use of strains FLU5, NAPH6, PYR2 and CO100, as well as their biosurfactants, in a wide variety of industrial, environmental and biotechnological applications

La gestion des eaux a pendant longtemps été associée à des préoccupations sanitaires afin d'éviter la dissémination de maladie hydrique. Au cours du temps, l'aspect sanitaire a été remplacé par des préoccupations environnementales. A ce jour, des questions sur les potentiels risques sanitaires dues aux ouvrages de gestion des eaux sont récurrentes. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés au comportement d'un bassin sec de rétention de l'est lyonnais en étudiant les liens existant entre la présence de bactéries pathogènes opportunistes, le fonctionnement hydraulique et la capacité de piégeage des polluants de ce bassin. Pour cela, nous avons réalisé 6 campagnes de prélèvements sur un an et demi. Les prélèvements ont été caractérisés au niveau physico-chimique et microbiologique (A. caviae, P. aeruginosa, Nocardia, E. coli, coliformes, entérocoques). Les caractéristiques physico-chimiques trouvées sont comparables à celles obtenues dans des bassins similaires. L'ensemble du bassin est régulièrement contaminé par les bactéries suivies (0 à 1.92E+07 UFC/g sec). Des concentrations plus fortes en été et un apport par les pluies ont pu être observés. Des analyses de corrélation de type Pearson ont mis en évidence de rares liens entre la présence de bactéries et de polluants chimiques, comme par exemple entre P. aeruginosa et les HAPs. Une corrélation entre les Nocardia et des caractéristiques sédimentaires (teneur en masse organique volatile et densité) a aussi pu être observée. Une étude plus poussée sur le genre Nocardia a permis: d'isoler pour la première fois en France des N. cyriacigeorgica dans l'environnement, de mettre au point une qPCR (spécifique de cette espèce) utilisable en milieu complexe et de développer un test rapide sur nématode afin de connaitre la virulence d'isolats bactériens au niveau du SNC
Water management has been associated during a long time with health concerns to prevent the spread of waterborne disease. Over time, the health aspect was replaced by environmental concerns. Nowadays, questions about the potential health risks due to water management structures are recurrent. In this work, we studied the behavior of a dry retention basin at the eastern part of Lyon, in particular the links between the presence of opportunistic pathogenic bacteria, the hydraulic behaviour and the trapping capacity of pollutants in the basin. For that purpose, we carried out 6 sampling campaigns during a year and a half. The samples were characterized at a physicochemical and microbiological level (A. caviae, P. aeruginosa, Nocardia, E. coli, coliforms, enterococci). The physicochemical characteristics found are comparable to those obtained in similar basins. The entire basin is regularly contaminated by bacteria followed (0 to 1.92E +07 CFU/g dm). Higher concentrations in summer and during rain periods were observed. Pearson correlation analysis revealed some rare links between the presence of bacteria and chemical pollutants, such as between P. aeruginosa and PAHs. A correlation between Nocardia and sedimentary characteristics (volatile organic content and mass density) was also observed. For the first time in France, further study on the genus Nocardia has permitted: to isolate N. cyriacigeorgica in the environment, to develop a qPCR (specific of this species) used in complex environments and to develop a quick test on nematode in order to identify the virulence of bacterial isolates in the NSC

La mesure des effets des éléments en traces métalliques (ETM) sur les microorganismes, acteurs majeurs du fonctionnement des sols, constitue une approche complémentaire des analyses physico-chimiques dans l'évaluation de leur impact éco-toxicologique. La démarche scientifique présentée ici visait à déterminer dans quelle mesure la diversité, l'abondance et l'expression de gènes bactériens de résistance aux métaux et métalloïdes pourraient constituer des biomarqueurs pertinents des concentrations biodisponibles en ETM dans les sols contaminés et de leur impact sur les communautés bactériennes. Dans cette étude, nous nous sommes focalisés sur les gènes de résistance arsB/ACR3(1) codant les pompes d'efflux de l'arsénite, largement répandues chez les procaryotes, et aioA codant une arsénite-oxydase. Une technique de PCR en temps réel, utilisant des amorces dégénérées conçues au cours de travaux de thèse précédents (Achour et al., 2007 ; Quéméneur et al., 2008), a été développée pour quantifier ces gènes cibles et leurs transcrits dans des systèmes d'étude de plus en plus complexes, de la culture liquide aux microcosmes de sols. Cette recherche d'interprétations physiologiques et écologiques des réponses bactériennes à une exposition à l'arsenic a été intégrée dans le projet ANR Multipolsite (ANR CES 2008). Il a dès lors été possible d'étudier, dans un contexte d'atténuation naturelle et de phytoremédiation, l'abondance des gènes arsB, ACR3(1) et aioA in situ et sur le long terme en fonction de différents traitements telles que la présence de végétation et la désorption-thermique de ce sol multi-contaminé aux HAP et aux ETM. Ces travaux ont également abouti à la conception d'amorces dégénérées ciblant les gènes de résistance aux cadmium, zinc et plomb, gènes codant les ATPases de type PIB étant des pompes d'efflux spécifiques de ces ETM
Arsenic is a widespread toxic metalloid which is a major issue of public health. Its presence in the environment is naturally due to the geochemical background, i.e. the weathering of parent material and volcanic eruptions, but the main contamination sources are anthropogenic activities such as mining and metalworking industry. We describe a real-time PCR assay for the quantitative detection of arsB and ACR3(1) arsenite transporter gene families, two ubiquitous and key determinants of arsenic resistance in prokaryotes. The aioA gene encoding the large subunit of arsenite-oxidase was monitored in parallel. This study aimed to determine whether diversity, abundance and expression of these arsenite efflux pumps could serve as suitable biomarkers of metalloid stress and provide means to assess the impact of contamination on soil bacterial communities. The assay was applied in batch growth experiments using a wasteland soil bacterial community as an inoculum to investigate the effect of increasing arsenic concentrations on genes and transcripts abundances. To confirm previous results, further studies on the abundance and expression of arsB and ACR3(1) in indigenous soil bacterial communities exposed to different levels of arsenic over various time periods have helped to gain a better understanding of how these genes contribute to the adaptation of the communities to arsenic stress and their role in shaping the community structure and diversity. On the other hand, metal transporting PIB-type ATPases are critical components of bacterial resistance to cadmium, zinc and lead. We therefore designed degenerate PCR primers targeting PIB-type ATPases and tested their specificity on reference strains, metal-resistant soil isolates and soil metagenomic DNA

L’estuaire de Seine est l’un des plus pollués de l’hémisphère nord dû notamment à ses activités urbaines et agricoles de son bassin versant. Malgré cela le copépode E. affinis représente 90 % de la biomasse zooplanctonique en estuaire de Seine. L’objectif de la thèse était de développer un nouveau Bio-essAi Survie Croissance copépode (BASIC) à l’aide du copépode E. affinis sur différentes matrices environnementales. Dans un premier temps, le bio-essai a été mise au point à l’aide de sédiments enrobés avec des molécules modèles représentatives de la contamination estuarienne (APs, HAPS et PCBs) avant d’être validé, par la suite, sur des sédiments naturels de l’estuaire de Seine. Le bio-essai à ensuite été appliqué en solution au 4-NP et au PCB 126 et sur Vibrio anguillarum issus de l’estuaire de Seine. Un protocole d’exposition multi-générationnel a été appliqué dans les mêmes conditions pendant trois générations. Les résultats recensés ont montré un effet sur le développement larvaire lors des expositions après 6 jours d’expositions à des sédiments enrobés. Dans le cadre des expositions en solution, des résultats similaires ont été obtenus, notamment, un retard de croissance après deux jours d’exposition au 4-NP et au PCB 126 corrélé avec les niveaux d’activité chitobiase. En revanche, à la fin de l’expérimentation ce résultat n’est plus observé. Lors des expositions à Vibrio anguillarum, une augmentation de l’activité chitobiase a été enregistrée les premiers jours de l’exposition, impliquant une augmentation de la croissance au sixième jour. Dans le cadre des expérimentions multi-générationnelle, le copépode semble se stabiliser à la troisième génération
Seine estuary is one of the most polluted in the northern hemisphere largely due to its urban and agricultural activities of its watershed. Despite this the copepod E. affinis represents 90% of zooplankton biomass in the Seine estuary. The aim of the thesis was to develop a new bioassay Survival Growth copepod with the copepod E. affinis on various environmental matrices. Initially, the bioassay was developed using sediments spiked with molecules representative models of estuarine contamination (APs, PAHS and PCBs) before being validated on natural sediments of the Seine estuary. The bioassay was applied in solution 4-NP and PCB 126 and Vibrio anguillarum from the Seine estuary. A multi-generational exposure protocol was applied under the same conditions for three generations. The results showed an effect on larval development after 6 days of exposure to sediments. In solution, similar results were obtained, including, retarded growth after two days of exposure to 4-NP and PCB 126 correlated with chitobiase activity levels. However, at the end of the experiment the result is not observed. At exposition with Vibrio anguillarum, increased activity was recorded chitobiase the first days, involving an increase in growth in the sixth day. As part of the multi-generational experimenting, the copepod appears to be stabilizing at the third generation

Les bactéries pathogènes des plantes provoquent chaque année des pertes estimées à plus d'un milliard de dollars dans le monde entier. Les solutions actuelles, basées sur des intrants chimiques comme le cuivre, demeurent peu efficaces et polluantes. L’utilisation des bactériophages, microorganismes naturels prédateurs des bactéries, offre une approche écologique et efficace pour lutter contre ces maladies végétales.