Academic literature on the topic 'Composés organiques – Microorganismes – Croissance'

L’analyse non ciblée connaît une forte période de croissance dans le domaine de l’analyse environnementale, car elle ouvre le champ des investigations de la qualité des milieux à un très grand nombre de composés. Cet article consiste en un retour d’expérience de 12 laboratoires français sur les pratiques et les précautions à considérer lors de la réalisation d’analyses non ciblées, en particulier pour la recherche de composés suspects dans les échantillons issus des milieux aquatiques. En effet, si cette technique apporte des informations nouvelles et très prometteuses, elle n’en reste pas moins une technique complexe qu’il convient d’utiliser avec de nombreuses précautions pour assurer des résultats de qualité. La réflexion commune entreprise dans le groupe de laboratoires, a permis de synthétiser des informations techniques afin de présenter les enjeux de cette méthodologie d’intérêt majeur en analyse environnementale de façon simple et accessible aux laboratoires, demandeurs d’analyse ou toute personne intéressée par ce type d’approche. Les verrous liés à la spécificité des analyses non ciblées, au développement de méthodes et au rendu de résultats ont été développés pour fournir des clés de compréhension pour les laboratoires et les utilisateurs de résultats. Ce travail s’attache ainsi à être un guide de découverte de la technique pour les personnes désireuses de voir ce que peut apporter l’analyse non ciblée, mais également un guide de bonnes pratiques pour celles et ceux qui acquièrent ou qui analysent des données issues de ces techniques.

Tout au long de leur co-évolution, les plantes et les microorganismes pathogènes ont développé des relations complexes résultant d'un échange constant d'informations moléculaires. Les agents pathogènes ont élaboré toute une gamme de stratégies offensives pour parasiter les plantes et en contrepartie, les plantes ont déployé un arsenal défensif similaire à bien des égards aux défenses immunitaires animales. Les percées récentes en biologie moléculaire et en transformation des végétaux ont démontré que sensibiliser une plante à répondre plus rapidement à l'infection pouvait lui conférer une protection accrue contre des microorganismes virulents. Un aspect important dans la mise en évidence du rôle joué par les molécules de défense au niveau de l'expression de la résistance est une connaissance exacte de leur localisation spatio-temporelle dans les tissus en état de stress. Afin de cerner le processus associé à l'induction de résistance chez les plantes, l'effet d'éliciteurs biologiques, microbiens et chimiques sur la réponse cellulaire des plantes envers une attaque pathogène a fait l'objet d'investigations et les mécanismes impliqués dans le phénomène ont été étudiés. Dans tous les cas, il a été montré qu'une corrélation existait entre la réponse globale de la plante et des changements dans la biochimie et la physiologie des cellules, lesquels étaient accompagnés de modifications structurales incluant la formation d'appositions pariétales riches en callose et l'infiltration de composés phénoliques aux sites de pénétration potentielle par l'agent pathogène. L'activation du sentier des phénylpropanoïdes est un phénomème crucial dans la restriction de la croissance de l'agent pathogène et dans la survie des cellules-hôtes en conditions de stress. Bien qu'il n'existe que peu d'exemples d'application pratique de la résistance induite en tant que méthode de lutte contre les maladies des plantes, les résultats obtenus à partir de quelques expériences menées en plein champ et en serre sont encourageants et indiquent que cette approche a le potentiel de devenir une stratégie de lutte efficace et durable contre toute une gamme d'agents pathogènes.

Les extraits de plantes représentent un groupe complexe de substances dont les propriétés peuvent être utilisées pour manipuler le fonctionnement du rumen. Parmi eux, les tannins condensés, les huiles essentielles et les saponines ont été largement évalués pour leurs effets bactéricides/bactériostatiques. La variété de structure chimique des tannins condensés est, sans doute, à l’origine de leur différence de réactivité mais aussi d’une activité différente vis-à-vis des microorganismes du rumen. De façon générale, la croissance bactérienne est d’autant plus inhibée que la concentration en tannins condensés dans le milieu est élevée. Si les tannins condensés inhibent l'activité des archées méthanogènes, ils seraient sans effet sur les protozoaires. Généralement, les tannins condensés conduisent à une diminution de la concentration en azote ammoniacal dans le milieu ruminal mais n’affectent pas la concentration en acides gras volatils totaux. Si à dose élevée, l’effet est plus marqué in vitro qu’in vivo, à dose identique, l’amplitude de la réponse est différente selon la source de tannins condensés. En ce qui concerne l’action des tannins condensés sur la méthanogenèse, l’effet généralement observé, tant in vitro qu'in vivo, est une diminution de la production de CH4 bien que l’amplitude de la réponse soit variable et dépende de plusieurs facteurs que les études in vitro permettent de mieux cerner. Les effets principaux des huiles essentielles dans le rumen consistent en une réduction de la dégradation des protéines et de l'amidon et une inhibition de la dégradation des acides aminés, en raison de l'action sélective sur certains micro-organismes du rumen. Le pouvoir bactéricide des huiles essentielles vis-à-vis des bactéries (pathogènes ou ruminales) est lié à la structure chimique des molécules aromatiques qui les composent. Elles inhibent la croissance de la plupart des cultures pures bactériennes du rumen à des concentrations inférieures à 100 ppm ; certaines espèces pouvant s'adapter, ce qui explique la diminution voire l’absence d’effet souvent observé in vivo. Certains composés aromatiques ont la capacité de réduire la production de méthane dans le rumen. En revanche, les effets des saponines dans le rumen sont moins nets, en raison probablement du développement de populations microbiennes capables de les dégrader et/ou de l'adaptation des microorganismes à ces extraits de plante. Par ailleurs, en l’état actuel des connaissances, il est impossible de conclure quant à l’effet des extraits végétaux sur la qualité lipidique des produits animaux. Des essais complémentaires conduits in vivo et à long terme restent indispensables pour vérifier les effets observés, dans des conditions d'utilisation plus variées, mais aussi pour s'assurer de l'absence de résidus dans les produits animaux et de leur innocuité pour le consommateur.

Acacia spirorbis est une espèce endémique de la Nouvelle-Calédonie, capable de former des symbioses multiples avec des microorganismes du sol, bactéries fixatrices d’azote, champignons mycorhiziens arbusculaires et des champignons ectomycorhiziens. Cette espèce est capable de se développer sur une très large variété de sols de pH 4 à pH 8, texture sableuse à argileuse, riche ou pauvre en matières organiques, etc. Afin de tester les capacités de cette espèce à initier un processus de restauration écologique des écosystèmes métallifères dégradés par l’exploitation minière, un essai en pépinière et trois essais sur le terrain ont été conduits. Ces essais ont permis de mettre en évidence la capacité d’A. spirorbis à jouer, grâce à la facilitation, un rôle de plante nurse pour des espèces cibles de la restauration écologique comme des espèces du genre Tristaniopsis. Ainsi, nous avons tout d’abord décrit 76 taxons moléculaires (OTUs) de champignons ectomycorhiziens dominés par des taxons proches de Tomentella et de Thelephora, associés avec A. spirorbis dans 12 sites répartis sur trois classes de sol : ferralitique, volcano-sédimentaire et calcaire. Nous avons ensuite constaté la capacité de ces OTUs à s’associer aux Tristaniopsis grâce à la présence initiale d’A. spirorbis. Les capacités d’A. spirorbis à faciliter l’implantation d’autres espèces en améliorant leur survie, leur croissance et en leur permettant de disposer de partenaires fongiques ectomycorhiziens diversifiés sont décrites. Ces résultats ont conduit à proposer un itinéraire technique de restauration écologique des maquis miniers dégradés, itinéraire fondé sur la facilitation entre espèces utilisant A. spirorbis comme plante nurse.

Les impacts environnementaux liés aux productions animales sont pris en considération depuisau moins deux décennies. Mais jusqu’à une date récente, ils étaient considérés comme des «dommagescollatéraux» résultant de la nécessité de nourrir la planète. Depuis le rapport de la FAO«Livestock’s long shadow» (Steinfeld et al 2006), les préoccupations environnementales liées enparticulier aux gaz à effet de serre (GES) ont pris une importance croissante auprès des acteursdes filières animales et des décideurs politiques. Elles sont désormais au centre de la réflexion surle développement de l’élevage. En témoignent des documents dépassant le cadre de l’agriculturecomme la publication des propositions du «Grenelle 2» par le gouvernement français, ou la feuillede route de l’Union Européenne pour une baisse drastique des émissions de gaz carbonique àl’échéance de 2050. En fait, le problème est planétaire, car la consommation mondiale de produitsanimaux augmente, tendance appelée à se poursuivre en raison de l’évolution démographiqueet de l’accroissement de la part des produits animaux dans l’alimentation dans les pays endéveloppement et émergents (Gerber et al 2011). La revue INRA Productions animales a publié depuis plusieurs années de nombreux articlesrelatifs aux relations entre élevage et environnement, analysées sous divers angles. Récemmentdes articles relatifs aux polluants ou aux aspects environnementaux plus globaux ont été publiésdans le cadre de trois numéros thématiques : «Porcherie verte» avec notamment des articles surles éléments à risque et les émissions gazeuses lors de la gestion des effluents (Bonneau et al2008a, b), «Les nouveaux enjeux de la nutrition et de l’alimentation du porc» avec un article surles relations entre nutrition et excrétion de polluants (Dourmad et al 2009), et «Elevage en régionschaudes» avec un article consacré aux impacts et services environnementaux (Blanfort et al2011). Des articles ont également été publiés sur la quantification des émissions de méthane parles animaux d’élevage en France (Vermorel et al 2008) et sur la modélisation des émissions deméthane chez les ruminants (Sauvant et al 2009). Enfin, les moyens de réduire les rejets porcinset avicoles par la génétique ont été analysés (Mignon-Grasteau et al 2010). A signaler aussi lenuméro spécial «Elevage bio» en 2009, qui analysait les systèmes d’élevage biologique sans toutefoisdiscuter leurs avantages au plan environnemental. La réduction des émissions de GES par l’élevage est devenue un enjeu majeur des recherchessur les systèmes d’élevage et en nutrition animale. Ce dossier composé de quatre articles estconsacré aux GES en élevage bovin en mettant l’accent sur le méthane. En effet dans la plupartdes systèmes laitiers et à viande, le méthane est le gaz à effet de serre qui contribue le plus auxémissions, exprimées en équivalent gaz carbonique, comme le montre le premier article (Dollé etal 2011) qui replace les émissions de méthane dans l’ensemble des émissions de gaz à effet deserre. Un travail considérable a été réalisé pour évaluer et comparer les systèmes français, et lesINRA Productions Animales, 2011, numéro 5situer dans un contexte plus global : depuis quelques années les émissions induites par des systèmesd’élevage très divers sont étudiées dans le monde, principalement en Europe. Le deuxièmearticle (Sauvant et al 2011) analyse les relations étroites entre la production de méthane et les fermentationsdans le rumen selon la nature du régime alimentaire, puis discute la précision des principaleséquations empiriques de prévision de la production de méthane, ainsi que des modèlesmécanistes qui ont été développés. Des voies d’amélioration sont proposées. Dans un troisièmearticle (Popova et al 2011), les mécanismes de production de méthane dans le rumen sont analysés.Un intérêt particulier est porté au rôle des Archaea méthanogènes, microorganismes qui constituentun domaine spécifique du règne vivant et qui sont les seuls à produire du méthane à partirde l’hydrogène. La compréhension des mécanismes est un élément majeur pour prévoir les effetspossibles d’une ration, d’un additif, d’une biotechnologie sur la production de méthane. Laconnaissance actuelle de ces effets est présentée dans un quatrième article (Doreau et al 2011),centré sur les résultats obtenus in vivo. Il est en effet important de confronter les annonces faitesà partir d’essais in vitro, ou d’un seul essai in vivo mené sur le court terme, aux résultats d’étudesapprofondies reposant sur une base expérimentale solide. Ce dossier dresse un bilan des recherches et de l’état des connaissances sur le méthane entérique,et mentionne les principaux leviers d’action pour réduire les émissions des trois principauxgaz à effet de serre. Une vision plus large nécessiterait le développement d’aspects complémentaires.En premier lieu, celui des émissions de méthane et de protoxyde d’azote liées aux effluents.Elles sont toutefois très mal connues et éminemment variables, comme l’ont souligné Hassounaet al (2010) qui ont développé une méthode permettant de les évaluer en bâtiments. En deuxièmelieu, l'impact des nombreuses voies permettant de réduire les émissions de protoxyde d'azote auchamp doit être évalué. Ainsi, serait nécessaire une analyse portant sur les différents moyens permettantde limiter la fertilisation azotée minérale (fertilisation «de précision», recours aux légumineuses,inhibition des réactions de nitrification/dénitrification dans les sols, meilleure gestiondu pâturage…) qui sont seulement évoqués dans le texte de Dollé et al (2011). Enfin, la séquestrationde carbone par les prairies doit être prise en compte dans l’analyse de la contribution desélevages de ruminants au réchauffement climatique. Les valeurs actuellement retenues sont probablementsous-estimées (Soussana et al 2010), mais les résultats récents mettent en évidence unetrès grande variabilité de ce stockage de carbone, liée non seulement au type de végétation et auxconditions pédologiques, mais aussi, entre autres, au type d’exploitation par les animaux et auxaléas climatiques (Klumpp et al 2011). Le réchauffement climatique est actuellement considéré par les médias et les décideurs politiquescomme l’urgence en termes de protection de notre environnement. Cela ne doit pas faireoublier qu’il est nécessaire de prendre en compte simultanément l’épuisement de certaines ressourcescomme l’énergie fossile et les phosphates, la raréfaction des réserves en eau, la compétitionpour les surfaces agricoles, et la pollution de l’air, des sols et de l’eau par différentes moléculesminérales et organiques. L’analyse des impacts environnementaux, en tant que composantede la durabilité des systèmes d’élevage, doit donc être multifactorielle et prendre également encompte les services environnementaux et sociétaux de l’élevage, une activité qui fait vivre plusd’un milliard d’habitants de notre planète.

Résumé Les organismes aquatiques de l’estuaire du Saint-Laurent (ESL) et du fjord du Saguenay (FS) sont exposés à des mélanges complexes de composés toxiques pouvant avoir un impact sur les populations, seuls ou en interaction avec d’autres facteurs environnementaux. L’objectif de cet article est de résumer l’information sur les effets biologiques des contaminants dans l’ESL et le FS obtenue à l’aide de poissons sentinelles. Trois études de cas démontrent la complémentarité de l’information obtenue avec différentes espèces. Les études sur l’anguille d’Amérique (Anguilla rostrata) montrent comment des poissons migrateurs peuvent être un vecteur important de contamination pour les prédateurs de haut niveau trophique de l’ESL. Des lésions prénéoplasiques au foie chez les anguilles en migration, probablement liées à une exposition aux hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sur leurs aires de croissance, sont un exemple d’effet à long terme de contaminants qui ne persistent pas dans les tissus des poissons. La présence d’adduits à l’ADN a été démontrée chez les poulamons atlantiques (Microgadus tomcod) résidents dans l’ESL et permet de comparer les niveaux d’exposition aux HAP génotoxiques entre l’ESL et d’autres estuaires de la côte Atlantique. Les études sur le poulamon ont aussi révélé une interaction entre leur période de jeûne hivernal et les produits organiques persistants (POP) menant à une augmentation transitoire des concentrations de POP dans le foie et à une dysfonction hépatique. Des échantillonnages sur le terrain, couplés à des expositions en cages in situ et à des expériences en laboratoire, ont permis de mettre évidence chez des plies canadiennes (Hipoglossoides platessoides) exposées à des sédiments contaminés de la baie des Anglais, des altérations immunitaires causant une augmentation de la susceptibilité aux maladies infectieuses. Les futures études devraient poursuivre le développement de biomarqueurs pour différents groupes de contaminants et les utiliser chez des espèces de poissons clés, à des stades sensibles de leur cycle de vie, en combinant différentes approches expérimentales multistresseurs à des études de surveillance sur le terrain.

Les plantes vivent en étroite relation avec des populations complexes de microorganismes, y compris des espèces de rhizobactéries communément appelées rhizobactéries promotrices de la croissance des plantes (PGPR). Les PGPR conférèrent aux plantes une meilleure croissance et tolérance aux stress biotiques et abiotiques mais les mécanismes moléculaires impliqués dans ce processus restent largement inconnus. En utilisant un système expérimental in vitro, la plante modèle Arabidopsis thaliana et la souche PGPR bien caractérisée Pseudomonas simiae WCS417r, nous avons réalisé un ensemble complet d'analyses phénotypiques, d’expressions géniques et biochimiques. Nos résultats montrent que PsWCS417r induit des modifications transcriptionnelles majeures du transport du sucre et d'autres processus biologiques clés liés à la croissance, au développement et à la défense des plantes. En utilisant une approche de génétique inverse, nous avons également démontré que AtSWEET11 et AtSWEET12, deux gènes transporteurs de sucre dont l'expression est réprimée par les souches bactériennes étudiées chez Arabidopsis thaliana, sont fonctionnellement impliqués dans les effets favorisant la croissance et le développement des plantules. Nos résultats révèlent que la régulation du transport de sucres joue un rôle important dans les effets bénéfiques des interactions plantes-rhizobactéries. Nous avons étendu notre étude à deux autres souches de PGPR (Pseudomonas fluorescens PICF7, Burkholderia phytofirmans PsJN) et à une autre souche non-PGPR (Escherichia coli DH5α). Ces trois souches bactériennes sont capables de modifier elles aussi l’expression de plusieurs gènes codant des transporteurs de sucre (essentiellement des gènes des familles AtSWEET et AtERD6-like), soit dans les racines, soit dans les parties aériennes des plantules d’Arabidopsis. Globalement, nos résultats révèlent une régulation transcriptionnelle conservée ou spécifique de certains gènes codants pour des transporteurs de sucres lors des interactions plante-PGPR. Enfin, nous avons effectué l'identification et la caractérisation d'une souche Bacillus megaterium, RmBm31, isolée de nodules racinaires de la légumineuse Retama monosperma. Notre étude révèle que RmBm31 est une bactérie endophyte produisant de l'IAA et possédant un grand nombre de gènes associés à des caractères favorisant la croissance des plantes. En utilisant la plante modèle Arabidopsis, nous avons démontré que cette souche présente des effets bénéfiques sur la croissance et le développement des plantules via la production de composés volatils. Ces effets semblent impliquer des mécanismes de signalisation indépendants de l'auxine
Plants live in close relationships with complex populations of microorganisms, including rhizobacteria species commonly referred to as Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR). PGPR able to confer to plants an improved productivity but the molecular mechanisms involved in this process remain largely unknown. Using an in vitro experimental system, the model plant Arabidopsis thaliana, and the well characterized PGPR strain Pseudomonas simiae WCS417r, we have carried out a comprehensive set of phenotypic, gene expression, and biochemical analyses. Our results show PsWCS417r induces major transcriptional changes in sugar transport and in other key biological processes linked to plant growth, development and defense. Using a reverse genetic approach, we also demonstrate that AtSWEET11 and AtSWEET12, two sugar transporter genes whose expression is down-regulated by the PGPR, are functionally involved in its plant-growth promoting effects. Altogether, our findings reveal regulation of plant sugar transport plays a crucial role in determining the fate of plant-rhizobacteria interactions. We extended our study to two other PGPR and a non PGPR strain. Overall, our results show that all three bacterial strains tested are able to alter the expression of several plant sugar transporter genes (essentially genes of the AtSWEET and AtERD6-like families), either in roots or in shoot, and either in physical contact with the seedling roots or via the production of volatile compounds only. Altogether, our findings reveal conserved and strain-specific trancriptional regulation of sugar transport during plant-PGPR interactions. Lastly, we report the identification and characterization of a Bacillus megaterium endophytic strain, RmBm31, isolated from root nodules of the legume species Retama monosperma. Our study reveals RmBm31 is an IAA-producing endophytic bacterium that possess a large set of genes associated with plant growth promoting traits. Using the model plant species Arabidopsis, we demonstrate this strain display beneficial effects on plant growth and root development via the production of volatile compounds. These effects seem to involve auxin-independent signaling mechanisms

L'étude du devenir de la protéine du prion dans les sols est nécessaire en raison de la possible contamination de ces sols par l'agent infectieux des Encéphalopathies Spongiformes Transmissibles. L'objectif principal de ce travail était d'évaluer la capacité des microorganismes telluriques à dégrader une protéine du prion produite par recombinaison(recPrP β). La dynamique de l'activité protéolytique a été suivie dans le sol après ajout de matière organique animale de complexité croissante (caseine, broyat de cervelle d'agneau, carcasses). Nous avons mis en évidence une augmentation rapide de l'activité protéolytique s'accompagnant d'un enrichissement en bactéries appartenant au genre Bacillus. L'existence d'enzymes protéolytiques capables de dégrader la recPrP β in vitro et dans le sol a été montrée. Cette étude apporte des éléments qui pourraient contribuer à limiter la persistance du prion dans les sols, et qui sont à prendre en compte dans la gestion du risque prion dans les sols
Because soil can be contaminated with the infectious agent of the Transmissible Spongiform Encephalopathies, study of the fate of the prion in soil has to be studied. Our objective was to evaluate the ability of soil microorganisms to degrade a recombinant prion proten (β recPrP). The temporal dynamics of soil proteolytic activity was monitored following an input animal organic matter of increased complexity (casein, lamb brain, buried carcasses). We showed that soil proteolytic activity was rapidly stimulated, with an enrichment of bacterial community with Bacillus sp. Proteolytic enzymes participating to the degradation of recPrP β in vitro and in soil were revealed. This study brought to the factors which could contribute to limit the persistence of the prion in soil, and which has to take into account in the soil contamination management

Le travail effectué concerne la mise en place d'un couplage des techniques électrochimiques et ellipsométriques pour l'étude de la réactivité surfacique des matériaux. L'intérêt est l'acquisition d'informations au moyen de deux techniques totalement indépendantes mais simultanées. Après avoir présenté le principe et les méthodes d'acquisition de la technique ellipsométrique, une première étape technologique a consisté en une adaptation des dispositifs électrochimiques et ellipsométriques in situ. L'ellipsométrie est une technique d'analyse de surfaces indirecte, dont l'exploitation des résultats nécessite l'utilisation de modèles. Nous avons décrit les principaux modèles existants suivant l'état de surface analysée. La première partie expérimentale concerne l'étude de la formation du sulfate de plomb sur électrode de plomb a potentiel impose en milieu H2SO4 0,5m. Une étude préliminaire ex situ a permis d'évaluer la rugosité initiale introduite par le polissage mécanique des échantillons. La modélisation des résultats optiques a permis de proposer un mécanisme complexe de croissance de PbSO4, conduisant à une structure en double couche. Une première couche, formée de petits cristaux, se forme par nucléation et croissance 3D. Cette couche poreuse permet la diffusion des ions Pb2+, conduisant à la formation par précipitation d'une couche externe constituée de gros cristaux (de l'ordre de 400 nm). Dans la seconde partie, nous avons étudié la passivation du cuivre en milieu heptanoate de sodium. Nous avons suivi par ellipsométrie in situ la formation du film protecteur par oxydation intensiostatique. La voie électrochimique conduit en quelques minutes à la structuration d'un film en deux étapes. Son efficacité de protection est sensiblement équivalente à celle des films réalisés par voie chimique. Les propriétés optiques de la couche inhibitrice de corrosion ont pu être définies comme celles mesurées de pastilles de poudre d'un mélange heptanoate de cuivre/hydroxyde cuivrique. Par mesure in situ, l'épaisseur de la couche passivante a été déterminée à 14 nm. Nous avons déterminé la cinétique de formation du film, qui met en évidence deux régimes de croissance
The ellipsometry is a non destructive optical method for surface analysis. The aim of this work was to apply the ellipsometry to the analysis of the film growth by electrochemical techniques. After introducing the theoretical background of the ellispometry, a first technological stage was consisted to an adaptation of electrochemical and optical devices. The ellipsometry is an indirect technique of surface analysis, whose exploitation of results is based on the utilization of models. We have described the main models according to the state of analysed surface. In the first experimental part, the process of lead sulphate film formation on Pb electrode in 0. 5M H2SO4 by imposed constant potential was investigated by in situ ellipsometric. The polishing quality of lead electrode surface was previously evaluated by spectroscopic ellispometric measurements. The results of the present work confirm that the passive film have a two-layer lead sulphate structure. The growth mechanism of the inner layer is explained by a nucleation and three dimensional growth model. The inner layer appears appears to be porous and Pb2+ ions diffuse through this semi-impermeable barrier. As consequence, an outer layer of larger crystals was observed. The second study was the inhibition of cooper in a desaerated sodium heptanoate solution by electro-oxidation. Rp measurements were carried out to compare inhibition efficiency using this original method with that based on other usual chemical oxidation methods. In situ spectroscopic and kinetic ellipsometric measurements was performed to study the copper passivation mechanism. The copper inhibition is attributed to the formation of a protective layer composed of a mixture of copper II heptanoate and copper hydroxide. The thickness of the passive film was evaluated at 14 nm. Two growth rates were observed during the passivation process and a model of a duplex layer was proposed

Les matières organiques associées aux argiles (kaolins) de vingt échantillons représentatifs d'un bassin sédimentaire se révèlent être de nature humique puisqu'elles renferment de 4 à 32 % d'acides fulviques et de 2 à 58 % d'acides humiques. L'ensemble des résultats conduit à la proposition d'une typologie des kaolins de ce bassin en distinguant trois groupes d'argiles en fonction des teneurs en matières organiques, acides fulviques et humiques. Les acides humiques, étudiés plus en détails, présentent des structures condensées et polyaromatiques. Ils sont relativement pauvres en azote mais portent de nombreux groupements fonctionnels oxygénés (notamment carboxyliques et phénoliques), ils sont également facilement oxydables à moyenne température (250°C à 350°C). Placées en conditions favorables (humidité, température, aération, apports de nutriments minéraux), les communautés microbiennes autochtones, dont certaines apparaissent comme oligotrophes, se développent rapidement en utilisant les matières organiques associées aux argiles comme source de carbone et d'énergie. Elles assurent selon la nature des matières organiques (donc selon le type de kaolin), sur des durées relativement courtes, la minéralisation en C02 de 12 à 25 % des matières organiques, leur transformation en biomasse microbienne, la production de composés hydrosolubles de type polysaccharidique ainsi que la transformation des acides humiques qui sont essentiellement oxydés au niveau des structures polyaromatiques. La stimulation des peuplements microbiens hétérotrophes conduit donc à la biodégradation ainsi qu'à la biotransformation de matières organiques réputées stabilisées. Suite à la biodégradation des matières organiques, le comportement thermique des argiles n'est pas modifié, la viscosité des suspensions semble varier légèrement et la blancheur, qualité importante des kaolins, s'améliore
The organic matter of 20 clay samples representative of a sedimentary basin was studied. It appears to be humic substances constituted by fulvie acids (4 to 32 %) and humic acids (2 to 58 %). The results lead to propose a typology of these kaolins. In that way three groups are distinguished relatively to the organic carbon, fulvie and humic acids contents. The humic acids, particularly studied, present condensed and polyaromatic structures. Their total N contents are relatively low. . They are rich in oxygen-containing functional groups (especially carboxylic and phenolic), Moreover, they are easily oxydable during pyrolysis at medium temperature (250°C to 350°C). Under favourable conditions (moisture, temperature, mineraI nu trient inputs), the autochtonous microbial communities grow rapidly by using organic matter associated to the clay as carbon an energy source. Some of the micro-organisms involved appear to he oligotrophic. Depending on the organic matter constituents and for relatively short-time incubations, heterotrophic bacteria are able to mineralize in C02 12 to 25 %of the organic matter. This activity promotes the production of microbial biomass and polysacharidic hydrosoluble compounds. It also leads to the transformation of humic acids essentially by oxidation of polyaromatic structures. The stimulation of heterotrophic micro-organisms promotes the biodegradation and biotransformation of highly recalcitrant organic matter. After the biodegradation of organic matter, the clay thermie properties are still the same but the suspension viscosity seems to he slightly modified and the whiteness, a main quality of the kaolins, is improved

Pendant plusieurs décennies, des industries chimiques ont traité leurs effluents de synthèse en utilisant des systèmes de lagunage. La plupart du temps, les sédiments de ces lagunes sont constitués de molécules organiques de synthèse diverses et complexes. Compte tenu de la persistance des composés nitrés, ces derniers sont aujourd'hui à l'origine de la contamination potentielle des sols, des nappes phréatiques ainsi que des eaux de surface. Ce travail présente une étude de bioremédiation d'une boue issue d'une lagune ayant reçu des effluents de synthèse d'explosifs et d'herbicides durant plusieurs décennies. Les explosifs appartiennent principalement à la famille des nitramines (RDX et HMX) et des nitro-aromatiques (TNT) tandis que les herbicides appartiennent à la famille des dinitrophénols (Dinosèbe et Dinoterbe). Tout d'abord, une caractérisation physico chimique du sédiment a permis d'évaluer les propriétés de la boue à décontaminer (pH, teneurs en carbone, en azote, …) et d'apporter d'éventuels compléments nutritifs nécessaires à la croissance des microorganismes. Par la suite, une caractérisation microbiologique a permis d'identifier les espèces microbiennes présentes dans le sédiment et orienter ainsi les essais de bioremédiation. Ainsi des espèces répertoriées pour avoir un potentiel de dégradation (Leclercia adecarboxylata, Pseudomonas citronellolis et Pseudomonas putida) ont été identifiées. De plus, plusieurs nouvelles espèces ont été découvertes, dont les séquences ont été déposées sur Genebank. La mise au point d'un protocole d'extraction et d'analyse simultanées des explosifs et des herbicides ont permis d'évaluer leurs concentrations dans le sédiment et d'effectuer un suivi cinétique de ces composés sur différentes méthodes de bioremédiation. Ainsi, un premier essai de fermentation anaérobie a permis la disparition dans le réacteur de deux molécules de la famille des nitrophénols, le Dinosèbe et le Dinoterbe tandis que le RDX et le HMX n'ont pas été dégradés. Par ailleurs, des cultures pures de Leclercia adecarboxylata, Pseudomonas citronellolis et Pseudomonas putida ont révélé leur pouvoir de dégradation du DNTB en 5 jours. Un second procédé de réacteur mixte aéro-anaérobie a été mis au point dans le même objectif. En plus de favoriser l'alternance entre phase aérobie et anaérobie, ce réacteur a permis d'avoir une phase en anaérobie en lit fixé. L'utilisation de ce réacteur a permis de dégrader les nitrophénols et les nitramines après 105 jours de fonctionnement. L'identification des microorganismes dans le sédiment et dans les essais de bioremédiation a permis d'établir des corrélations entre les espèces bactériennes et leur rôle de dégradation de certains produits
This work presents a bioremediation study of a sludge resulting from a lagoon having received explosive (Hexogen and Octogène) and herbicide (Dinoseb and Dinoterb) wastewater during several decades. First of all, a physico chemical characterization of the sludge made it possible to evaluate the properties of sludge to be decontaminated (pH, carbon %, nitrogen %. . . ). Thereafter, a microbiological characterization of the sludge let us to identify the microbial species present in the sediment (in particular Leclercia adecarboxylata, Pseudomonas citronellolis and Pseudomonas putida). A mixed process of aero-anaerobic reactor was developed and made it possible to degrade nitrophenols and nitramines after 105 days of study. Microorganisms identification in the sludge and in the bioremediation tests made it possible to establish correlations between the bacterial species and their role of degradation of some products

L’objectif de ce travail était de déterminer et quantifier les phénomènes impliqués dans la perte de stabilité d’un catalyseur préparé à partir de cellules entières déshydratées et utilisé pour la déhalogénation directe et en continu de COV gazeux. L’étude de l’instabilité du biocatalyseur a révélé que (i) les bactéries ne résistent que 6 heures aux conditions de réaction (température, aw) mais queLa perte de vitesse catalytique n’est pas liée à cette forte mortalité (ii) les substrat et produit organiques de la « réaction modèle » (1 chlorobutane et 1 butanol) ne recondensent pas sur le lyophilisat et n’inactivent pas l’hydrolyse du 1 chlorobutane (iii) l’importante réhydratation du lyophilisat entraîne la dénaturation thermique d’une partie des DhaA (iv) et le HCl produit et accumulé lors de la réaction inactive réversiblement le biocatalyseur. L’étude détaillée du biocatalyseur a permis de mettre en évidence que le comportement du biocatalyseur peut être expliqué par des différences de micro-environnement entre enzymes au sein d’un même lyophilisat. En effet, ce biocatalyseur complexe est composé de sels de tampon borate servant de support aux bactéries. Après réhydratation une partie des enzymes est fortement maintenue dans la matrice cellulaire et subit des dénaturations thermiques, et une autre est stabilisée au contact des sels du tampon borate. L’utilisation d’extraits cellulaires permet d’obtenir un lyophilisat stable durant plus de 1800 heures (75 jours). Le contact direct des DhaA avec les sels de tampon borate dés le début de la réaction permet d’éviter les dénaturations thermiques, mais aussi l’inhibition par le HCl
The aim of this work was to determine and quantify phenomena involved in the loss of stability of a catalyst prepared from whole dehydrated cells and used for the direct and continuous dehalogenation of gaseous VOCs. The study of the biocatatalyst instability revealed that (i) whole cells stay alive only few hours with selected operational conditions (temperature, aw, salt buffer borate concentration) but that the dehalogenases performances are not linked to this strong mortality (ii) the organic substrate and product of the reaction (1 chlorobutane et 1 butanol) do not sorb on the catalytic bed and do not inactivate the hydrolysis in the gas phase (iii) the important rehydration of the catalyst is responsible of thermal denaturation of a part of DhaA at 40°C (iv) all the HCl producted is retained by the biocatalyst and consequently reversibly inactivate it. Observation of the biocatalyst highlights that the behaviour of the biocatalyst can be explained by the existence of two different micro-environments for the enzymes (DhaA). Indeed this complex biocatalyst contains 50% of borate buffer salts that act as support for dehydrated cells. During rehydration, part of DhaA remains in the cellular matrix environment and is denaturated and another part is stabilized by a direct contact with borate buffer salts. The lyophilised cellular extract show a stability of 1 800 hours (75 days). The direct contact between salt and DhaA allow to avoid thermal denaturations and inactivation by HCl accumulation

Les sucres sous forme furanosidique représentent des cibles particulièrement intéressantes dans la mesure où ils ont été mis en évidence au niveau de la paroi cellulaire de certains microorganismes pathogènes. Le Chapitre I de cette thèse décrit les principaux glycofuranoconjugués naturels ainsi que les principales méthodologies de synthèse chimique permettant de préparer de telles structures. Le Chapitre II expose les différents outils enzymatiques utilisés en synthèse glycosidique, en mettant particulièrement l’accent sur les glycosyl transférases et les glycosidases. La première partie du travail décrit (Chapitre III), a permis de contribuer à l’étude de la versatilité d’une -L-arabinofuranosidase, l’AbfD3, grâce à la synthèse de nouveaux substrats glycofuranosidiques activés. La seconde partie du travail (Chapitre IV) a été consacrée à la synthèse et à l’étude de substrats enzymatiques d’intérêts : les fluorures de glycofuranosyle.

Le sujet porte sur l'etude des vitesses de croissance et sur la caracterisation de couches minces organosiliciees, obtenues dans un plasma multipolaire a resonance cyclotronique electronique repartie. Le milieu gazeux est compose de tetraethylorthosilicate et d'oxygene moleculaire. Dans la premiere partie du sujet, les coefficients de dissociation apparents du tetraethylorthosilicate et de l'oxygene moleculaire sont mesures par spectrometrie de masse. Des les faibles puissances (100 watt), le tetraethylorthosilicate est totalement dissocie. En revanche, 50% de l'oxygene atomique reste detectable pour une puissance de 800 watt. Les pressions de travail sont comprises entre 0,05 pa et 0,2 pa. Au-dessous de ces valeurs la decharge ne peut se declencher, au-dessus les collisions empechent l'extension du plasma dans le reacteur. A partir de ces observations et de la mesure des vitesses de croissance pour diverses conditions d'elaboration (pression, puissance, composition du melange gazeux), un modele de croissance est propose. Il suppose une recombinaison des radicaux organosilicies de la phase gazeuse sur les surfaces, et un phenomene de gravure des films par l'oxygene atomique de la decharge. Dans la deuxieme partie du sujet, une polarisation radio-frequence est imposee aux substrats traites. Les couches deposees sont analysees par spectroscopie infra-rouge en transmission et caracterisees par mesures dielectriques. L'effet de synergie entre la gravure chimique par l'oxygene atomique et le bombardement ionique du a la polarisation des substrats, elimine la partie organique des films. Des couches de type siox sont obtenues. Les proprietes dielectriques de ces couches dependent des conditions d'elaboration et de la polarisation des substrats. Pour un plasma contenant 75% d'oxygene moleculaire et 25% de tetraethylorthosilicate et pour une polarisation de -20v, les films obtenus sont proches de la silice thermique (permittivite relative de 4 et pertes dielectriques de 4 10#-#3 a 1 khz)

Des microcristaux organiques ont été préparés à partir d'un composé fluorescent, le 4-n-octylamino-7-nitrobenz-2-oxa-1,3-diazole (NBD-C8), en utilisant la méthode de reprécipitation qui est basée sur un échange de solvants. L'utilisation de ce colorant a permis de suivre par différentes méthodes optiques toutes les étapes du processus. Nous avons montré que l'addition de polymères synthétiques dans le milieu de reprécipitation était un moyen original de contrôler la forme et la taille des microcristaux organiques formés. En présence de ces additifs, le phénomène de reprécipitation est fortement accéléré. La méthode a permis d'obtenir plusieurs lots homogènes de microcristaux, qui ont pu être étudiés par spectroscopie d'absorption et de fluorescence. Notre approche est intéressante pour mieux cerner les propriétés optiques des composés organiques de taille micrométrique, qui sont encore très mal connues. Elle peut également être utilisée dans le domaine pharmaceutique, pour contrôler la taille des particules de médicaments et faciliter ainsi leur solubilisation
Organic microcrystals were prepared from a fluorescent compound, 4-n-octylamino-7-nitrobenz-2-oxa-1,3-diazole (NBD-C8), using the reprecipitation method based on solvent exchange. The use of this dye allowed all the steps of the reprecipitation process to be followed by various optical methods. We showed that the addition of synthetic polymers to the reprecipitation medium was an original way to control the shape and the size of the organic microcrystals formed. In the presence of these additives, the reprecipitation process was strongly accelerated. The method allowed us to obtain several homogeneous samples of microcrystals. Which were studied by absorption and fluorescence spectroscopy. Our approach is interesting for better understanding the optical properties of organic compounds of micrometric size, which are still very badly known. It can also be used in the pharmaceutical field, to control the size of drug particles and to facilitate their solubilization