Biotransformation de composés xénobiotiques par le basidiomycète Phanerochaete chrysosporium

par Chantal Laugero

Thèse de doctorat en Biologie cellulaire et microbiologie

Sous la direction de M. ASTHER.

Soutenue en 1996

à Aix-Marseille 1 .


  • Résumé

    La contamination des eaux et des sols par des pollutions d'origine agricole ou industrielle est actuellement un probleme majeur ayant des consequences sur la sante humaine ainsi que la faune et la flore. Les travaux realises dans le cadre de cette these concernent la biotransformation de composes polluants par le basidiomycete de la pourriture blanche phanerochaete chrysosporium en milieu liquide. Ce champignon, connu pour son aptitude a degrader la lignine du bois, offre des potentialites tres interessantes pour la detoxication de molecules xenobiotiques. Le premier volet de cette etude s'interesse a la degradation de polluants generes par l'agriculture. Deux molecules particulierement recalcitrantes ont ete choisies: un herbicide d'usage courant l'atrazine (compose aromatique heterocyclique monochlore) et un insecticide le lindane (compose alicyclique hexachlore). L'etude de la degradation de l'atrazine par le champignon p. Chrysosporium a permis de mettre en evidence une mineralisation importante ainsi que l'apparition d'intermediaires metaboliques hydroxyles ou dealkyles. De meme des metabolites dehalogenes ont ete identifies lors de la degradation du lindane par p. Chrysosporium en conditions ligninolytiques et non ligninolytiques. Le role du systeme enzymatique ligninolytique n'a pu etre demontre, mais des essais en presence d'inducteurs et d'inhibiteurs des cytochromes p-450 suggerent l'implication de ces systemes dans la detoxication de la molecule de lindane par le champignon. Le second volet de cette these concerne les pollutions generees par l'industrie et plus particulierement la fabrication de pates et papiers. En effet l'industrie papetiere genere une large gamme de composes polluants tels les chlorophenols ou les acides resiniques. Parmi ceux-ci nous nous sommes interesses a la transformation du pentachlorophenol (compose aromatique monocyclique) et de l'acide dehydroabietique (compose tricyclique) par p. Chrysosporium. La degradation du pentachlorophenol et sa transformation en pentachloroanisol (principal metabolite) a ete etudiee dans deux differentes conditions de culture mettant en uvre soit des cellules immobilisees soit des cellules libres. La formation de pentachloroanisol est specifique des cultures en cellules libres, les cellules immobilisees favorisant la mineralisation. La transformation de l'acide dehydroabietique par p. Chrysosporium a ete mise en evidence par un test de toxicite mettant en uvre des bacteries methanogenes particulierement sensibles aux acides resiniques. Le traitement par p. Chrysosporium s'est avere efficace pour diminuer la toxicite de l'acide dehydroabietique vis a vis de ces bacteries. Le troisieme et dernier volet de la these concerne la maitrise de la culture de p. Chrysosporium en bioreacteur. Un fermenteur mettant en uvre des cellules immobilisees a permis une surproduction des enzymes ligninolytiques et plus particulierement des manganeses peroxydases. Le type de bioreacteur choisi represente un compromis entre le reacteur a biofilms et l'air-lift et les resultats encourageants obtenus montrent que ce type de bioreacteur peut etre envisage pour l'application des cultures de p. Chrysosporium a la depollution d'effluents


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