Evaluation de l'exposition des organismes aux hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) dans le milieu marin par le dosage des métabolites de HAP

Evaluation of the exposure of marine organisms to polycyclic aromatic hydrocarbons by the quantification of their biotransformation products

• Auteur / Autrice : Olivier Mazeas
• Direction : Hélène Budzinski
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences du vivant, géosciences, sciences de l'environnement. Biochimie de l'environnement
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Bordeaux 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Produits de la mer -- Métabolites

Écologie marine

Pollution

Aspect environnemental

Composés aromatiques polycycliques

Résumé

Afin d'étudier la santé d'un écosystème marin et le potentiel toxique d'une contamination telle que celle liée à la présence d'hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), il est nécessaire, outre de connaître les niveaux de contamination du milieu, de pouvoir accéder à la fraction à laquelle les organismes aquatiques ont été exposés et de connaître les effets toxiques des contaminants incriminés (effets toxiques qui peuvent être reliés aux phénomènes de biotransformation des contaminants). L'exposition et la contamination des organismes aquatiques aux HAP ont généralement été évaluées par le dosage des HAP bioaccumulés dans les tissus. Or, cette approche est critiquable si l'on tient compte des capacités de biotransformation des organismes, notamment des vertébrés, et des propriétés toxiques des produits de transformation formés. Dans ce contexte, l'objectif de cette thèse est d'évaluer le potentiel des métabolites de HAP dans le but d'étudier l'exposition et la contamination des organismes aux HAP dans l'environnement marin. Une méthode de dosage des métabolites de HAP dans les matrices biologiques a tout d'abord été mise au point. Ensuite, cet outil analytique a été appliqué lors d'expositions de poissons à des HAP individuels et à différents produits pétroliers en milieu contrôlé qui ont permis de mieux appréhender les phénomènes de biotransformation des HAP. Enfin, des études de terrain ont été réalisées, notamment dans le cadre du suivi de la marée noire Erika et de l'étude de la contamination de la baie de Seine, montrant l'applicabilité du dosage des métabolites de HAP afin d'évaluer l'exposition et la contamination des organismes aux HAP en milieu naturel dans des contextes de pollution de nature différente.

In order to study the health of a marine ecosystem and the toxic potential of a contamination such as the one related to the presence of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), it is necessary, in addition to the determination of environmental contamination levels, to have access to the fraction aquatic organisms have been exposed to and to identify the toxic effects of the contaminants (toxic effects which can be related to biotransformation phenomena of contaminants). The exposure and contamination of aquatic organisms to PAHs have generally been evaluated by the quantification of bioaccumulated PAHs in tissues. However, this approach is open to criticism when taking into account the biotransformation capabilities of organisms such as vertebrates and the toxic properties of biotransformation products. In this way, the aim of this study is to evaluate the potential of PAH metabolites in order to study the exposure and contamination of organisms to PAHs in the marine environment. An analytical technique to quantify PAH metabolites in biological matrices has first been set up. Then, this analytical tool has been applied to the study of fish exposures to individual PAHs and to different petroleum products in controlled conditions which has allowed to get a better understanding of PAH biotransformation phenomena. Finally, field studies have been led, notably to study the Erika oil spill and the contamination of the Seine bay, demonstrating the applicability of the quantification of PAH metabolites to evaluate the exposure and the contamination of organisms to PAHs in natural environment and for pollution events of different nature.