Dégradation de colorants azoïques de synthèse par Pseudomonas putida mt-2 : identification des métabolites dérivés et étude des éventuelles toxicités induites

par Hédi Ben Mansour

Thèse de doctorat en Sciences agronomiques, biotechnologie, agro-alimentaire

Sous la direction de Daniel Barillier et de Leila Chekir-Ghedira.

Soutenue en 2008

à Caen en cotutelle avec l'Université de Monastir , en partenariat avec Université du Centre. Faculté de Pharmacie (Monastir, Tunisie) (autre partenaire) .


  • Résumé

    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.

  • Titre traduit

    Degradation of some azo dyes by Pseudomonas putida mt-2 : Identification of metabolic derivatives and study of induced toxicities


  • Résumé

    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

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  • Détails : 1 vol. (206 f.)
  • Annexes : Bibliogr. en fin de volume

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  • Bibliothèque : Université de Caen Normandie. Bibliothèque Rosalind Franklin (Sciences-STAPS).
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TCAS-2008-64
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