Valentin Dupraz

Nom : Dupraz

Prénom : Valentin

Adresse mail : valentin.dupraz@ifremer.fr

 

Titre de la thèse : Utilisation d’extraits d’échantillonneurs passifs de type POCIS pour l’étude des effets toxiques de pesticides sur micro-algues et bivalves, de leur transfert trophique et des effets associés.

 

Année de soutenance prévue : fin 2018

 

Équipe d’accueil : Laboratoire d’écotoxicologie

Ifremer Dept Biogéochimie et écotoxicologie

Rue de l’île d’Yeu

BP 21105

44311 Nantes cedex 03

Encadrant(s) : Farida AKCHA (directrice de thèse, IFREMER Nantes), Hélène BUDZINSKI (directrice de thèse, UMR CNRS 5805 EPOC – LPTC), Sabine STACHOWSKI-HABERKORN (Co-encadrante de thèse, IFREMER Nantes).

 

Résumé de la thèse

 

Ce sujet de thèse s’inscrit dans le projet PHYTOCOTE qui concerne l’usage des pesticides en Aquitaine, leur transfert et leurs impacts sur les écosystèmes. Le transfert des pesticides dans les eaux superficielles sera caractérisé au niveau d’un site localisé dans le Blayais, à deux échelles : la parcelle et le petit bassin versant. Cette approche est basée sur l’utilisation d’échantillonneurs passifs déployés in situ au cours d’une année de suivi. Ces échantillonneurs seront ensuite extraits et utilisés pour déterminer leur potentiel toxique en laboratoire sur une espèce de micro-algue marine et la larve d’huître. Elle permettra de caractériser les effets de mélanges réalistes de pesticides sur les organismes mentionnés. Les informations collectées permettront par la suite de reconstituer des mélanges artificiels visant à mieux comprendre et appréhender la toxicité des substances en laboratoire. Enfin, les molécules et les mélanges les plus pertinents seront utilisés afin d’étudier le transfert trophique des pesticides chez du naissain exposé à une culture de micro-algue contaminée, ainsi que les effets toxiques associés. Cette thèse apportera des connaissances nouvelles sur la contamination du milieu aquatique par les pesticides à proximité des zones agricoles, en identifiant les mélanges testés les plus à risque grâce à l’étude des effets toxiques directs et indirects (après transfert trophique).

 

Mots-clés

 

– Échantillonneurs passifs

– Pesticides

– Micro-algues

– Huîtres

– Transfert trophique

 

Publications associées à la thèse

 

Amine Mohamed Boukerb

Nom : Boukerb

Prénom : Amine Mohamed

Adresse mail : amine.boukerb@gmail.com

 

Titre de la thèse : Sources, diversité et propriétés d’adhésion des Pseudomonas aeruginosa introduits en rivière péri-urbaine par temps de pluie

 

Date de soutenance prévue : Décembre 2015

 

Équipe d’accueil : Laboratoire d’Écologie Microbienne (Université Claude Bernard Lyon 1)

Encadrant(s) : Benoit Cournoyer et Claire Prigent-Combaret

 

Résumé de la thèse

Les rejets urbains par temps de pluie dégradent l’état écologique des écosystèmes aquatiques et peuvent induire une exposition des populations humaines aux contaminants chimiques et microbiens (bactéries, virus, parasites). L’objectif de ce travail de thèse était d’évaluer les effectifs et de prédire le devenir de bactéries pathogènes introduites dans les milieux aquatiques par une source majeure comme les eaux usées rejetées par des dispositifs tels que les déversoirs d’orage (DO) et les lagunes d’épuration. La répartition d’un agent pathogène fortement liée aux milieux hydriques, Pseudomonas aeruginosa, a été comparée avec celles observées pour des indicateurs de contaminations fécales (E. coli et les entérocoques intestinaux), mais également avec celle de l’espèce pathogène Aeromonas caviae. La dangerosité des formes retrouvées dans ces milieux a été évaluée par approches moléculaires (PFGE et MLST). Les résultats obtenus montrent un fort apport en P. aeruginosa via les eaux usées, avec un effet significatif sur les effectifs observés en fonction de l’intensité des pluies et des périodes de temps sec, et les fluctuations du régime hydrologique et des paramètres physico-chimiques. Une grande diversité infra-spécifique et la capacité de certains génotypes à s’installer durablement dans ces milieux (macrophytes et périphyton) ont été observées.

 

Mots-clés

– Biofilm

– Dynamique spatio-temporelle

– Sédiment

– Microorganismes

– Eaux usées

 

Publications associées à la thèse

Petit SM, Lavenir R, Colinon-Dupuich C, Boukerb AM, Cholley P, Bertrand X, Freney J, Doléans-Jordheim A, Nazaret S, Laurent F, Cournoyer B. 2013. Lagooning of wastewaters favors dissemination of clinically relevant Pseudomonas aeruginosa. Research in Microbiology, 164:856-66

Amine M. Boukerb, Audric Rousset, Nicolas Galanos, Jean-Baptiste Méar, Emilie Gillon, Samy Cecioni, Claire Abderrahmen, Karine Faure, David Redelberger, Eric Kipnis, Rodrigue Dessein, Susan E. Matthews, Sophie de Bentzmann, Benoit Guéry, Benoit Cournoyer, Anne Imberty, Stéphane Havet, Benoit Darblade and Sébastien Vidal. Anti-adhesive properties of glycoclusters against Pseudomonas aeruginosa lung infection. 2014. Journal of Medicinal Chemistry, 57(24): 10275-89

Amine M. Boukerb, Romain Marti, Benoit Cournoyer. Genome Sequences of Three Strains of the Pseudomonas aeruginosa PA7 Clade. Accepté dans Journal of Genome Announcements

Pierre Joly

Nom : Joly

Prénom : Pierre

Adresse mail : pijoly@gmail.com

 

Titre de la thèse : Étude des effets de mélanges d’herbicides employés sur le maïs, sur les communautés microbiennes édaphiques : approche en microcosmes

Date de soutenance : 25 février 2014

Manuscrit de la thèse

Équipe d’accueil : CMES (Communautés Microbiennes : Écotoxicologie et Santé)

Encadrante : Dr. Clarisse Mallet

 

Résumé de la thèse

Ces travaux s’inscrivent dans une problématique actuelle de compréhension des effets, encore peu connus, des mélanges de pesticides dans le sol. Les formulations d’herbicides S-métolachlore (Dual Gold Safeneur®), mésotrione (Callisto®) et nicosulfuron (Milagro®) ont été appliquées en mélanges et à la dose agronomique recommandée sur un sol de Limagne. Les molécules formulées sont plus toxiques que les molécules actives seules (Microtox®) et aucun effet synergique ou antagoniste des mélanges n’a été observé. Cependant, ces mélanges impactent transitoirement et à court terme les communautés microbiennes du sol de Limagne, sans modifier les paramètres généraux de structure et d’abondance. Toutefois, des effets ont été mis en évidence sur des communautés sensibles telles que les phototrophes ou celles impliquées dans les processus de nitrification et de dénitrification. De plus, une comparaison des effets des mélanges sur les communautés phototrophes de deux sols souligne l’importante toxicité du Dual Gold Safeneur® et remet en cause son utilisation d’un point de vue écotoxicologique.

 
Mots-clés

– Écotoxicologie microbienne

– Mélanges d’herbicides

– Formulations commerciales

– Doses agronomiques

– Microcosmes

 
Publications associées à la thèse

– Impact of Maize Formulated Herbicides Mesotrione and S-Metolachlor, Applied Alone and in Mixture, on Soil Microbial Communities. ISRN Ecology, vol. 2012, Article ID 329898, 9 pages, 2012. doi:10.5402/2012/329898 / Pierre Joly, Pascale Besse-Hoggan, Frédérique Bonnemoy, Isabelle Batisson, Jacques Bohatier and Clarisse Mallet.

– Toxicity assessment of the maize herbicides S-metolachlor, benoxacor, mesotrione and nicosulfuron, and their corresponding commercial formulations, alone and in mixtures, using the Microtox® test. Chemosphere (2013).

http://dx.doi.org/10.1016/j.chemosphere.2013.08.074 / Pierre Joly, Frédérique Bonnemoy, Jean-Christophe Charvy, Jacques Bohatier and Clarisse Mallet.

– Soil surface colonization by phototrophic indigenous organisms, in two contrasted soils treated by formulated maize herbicide mixtures. Ecotoxicology (2014). DOI 10.1007/s10646-014-1304-9 / Pierre Joly, Benjamin Misson, Fanny Perrière, Frédérique Bonnemoy, Muriel Joly, Florence Donnadieu-Bernard, Jean-Pierre Aguer, Jacques Bohatier and Clarisse Mallet.

Antoine Ziller

Nom : ZILLER

Prénom : Antoine

Adresse mail : antoine.ziller@gmail.com

 

Titre de la thèse : Origine et fonctions de gènes de résistance aux métaux lourds issus de métatranscriptomes eucaryotes de sols.

 

Année de soutenance prévue : 2016

 

Équipe d’accueil : UMR CNRS 5557 Laboratoire d’Écologie Microbienne de Lyon, Équipe 2 : Adaptation des Microorganismes Eucaryotes à leur Environnement (AMEE)

 

Encadrante : Laurence Fraissinet-Tachet

 
Résumé de la thèse

Le fonctionnement des écosystèmes repose sur un fragile équilibre entre les éléments qui le composent et toute pollution modifie cet équilibre. Les microorganismes eucaryotes des sols représentent un élément important des écosystèmes et développent des mécanismes de résistance suite à l’apport de polluants comme des éléments métalliques. Dans ce contexte, le laboratoire d’accueil a isolé des gènes eucaryotes de résistance aux métaux à partir de sols partout dans le monde. Certains de ces gènes codent des protéines n’ayant jamais été étudiées dans un contexte de résistance au stress métallique.
Le but de ma thèse est de mieux caractériser la fonction et l’origine taxonomique d’une famille de gènes eucaryotes qui est capable de conférer à la levure la capacité de résister à de fortes concentrations de cadmium. Ces gènes ont été retrouvés dans des sols pollués et non pollués, ce qui suggère que les organismes qui les portent sont largement distribués. Nous attendons de ce travail qu’il permette de mieux connaître les mécanismes de résistance aux métaux exprimés in situ par les microorganismes eucaryotes. Par la suite, ces gènes pourraient peut-être être utilisés comme bioindicateur de l’état de pollution des sols comme pour les métallothionéines.

 
Mots-clés

– Écotoxicologie Microbienne

– Métallothionéine

– Microorganismes Eucaryotes

– Sol

– Éléments trace métallique

 
Publications associées à la thèse

Marie Simonin

Nom : SIMONIN

Prénom : Marie

Adresse mail : simonin.marie@gmail.com

 

Titre de la thèse : Dynamique, réactivité et écotoxicité des nanoparticules d’oxydes métalliques dans les sols : impact sur les fonctions et la diversité des communautés microbiennes.

 

Date de soutenance : 12 octobre 2015

Manuscrit de la thèse
 

Équipe d’accueil : Laboratoire d’Écologie Microbienne (Équipe diversité fonctionnelle microbienne et cycle de l’azote) et Laboratoire d’études des transferts en hydrologie et environnement – LTHE (Équipe HyDRIMZ)

 

Encadrants : Agnès Richaume-Jolion et Jean Martins

 

Résumé de la thèse

L’augmentation de la production de nanomatériaux et leurs utilisations dans de nombreux produits de la vie courante permet la dissémination de nanoparticules manufacturées dans l’environnement. Ces nanoparticules se caractérisent par des propriétés de surface et chimiques particulières qu’il est peu probable de retrouver chez des nanoparticules naturels tels que les colloïdes du sol (argiles, matière organique, oxydes de fer…). De ce fait ces propriétés singulières soulèvent des inquiétudes concernant de potentielles conséquences sur les systèmes biologiques. Les connaissances actuelles sur la toxicité des nanoparticules sont trop limitées pour prédire l’impact sur le fonctionnement des écosystèmes.

Dans ce contexte, ce sujet de thèse vise à évaluer les risques environnementaux des nanoparticules en utilisant une approche pluridisciplinaire afin d’intégrer à la fois les aspects physico-chimiques et biologiques, prenant en compte l’hétérogénéité spatiale de l’environnement. Il s’agit en particulier d’évaluer l’effet des nanoparticules de TiO2 et de CuO sur des groupes fonctionnels microbiens impliqués dans les cycles du carbone et de l’azote dans les sols agricoles.

 

Mots-clés

 Nanoparticules manufacturées

– Écotoxicologie microbienne

– Écodynamique des contaminants

– Groupe fonctionnel microbien

 

Publications associées à la thèse

Simonin M, Guyonnet JP, Martins JMF, Ginot M, Richaume A, (2015). Influence of soil properties on the toxicity of TiO2 nanoparticles on carbon mineralization and bacterial abundance. Journal of Hazardous Material, 283: 529-535

Veronika Storck

Nom : Storck

Prénom : Veronika

Adresse mail : vstorck@dijon.inra.fr

 

Titre de la thèse :  Estimation de l’impact écotoxicologique des pesticides sur les communautés microbiennes des sols agricoles : vers le développement de nouvelles recommandations et de nouvelles méthodes pour évaluer la toxicité des pesticides vis-à-vis des communautés microbiennes des sols.

 

Année de soutenance prévue :  2016

 

Équipes d’accueil :

– EMFI, INRA, Dijon, France

– ENOVEO, Lyon, France

– Université del Sacro Cuore Cattolica & AEFORIA, Piacenza, Italie

 

Encadrants :

– Dr. Fabrice Martin-Laurent, Dr. Marion Devers (INRA, Dijon)

– Pr. Tim Vogel (ENOVEO, Lyon)

– Pr. Marco Trevisan (Université del Sacro Cuore Cattolica & AEFORIA, Piacenza, Italie)

 

Résumé de la thèse

Les pesticides restent une partie intégrante de l’agriculture moderne. Suite à leur application, les pesticides interagissent avec les microorganismes du sol de différentes manières. D’une part, ils stimulent l’activité microbienne et ils contribuent à la prolifération de communautés microbiennes pouvant les utiliser comme une source d’énergie contribuant ainsi à leur biodégradation et à une perte d’efficacité biologique. D’autre part, les pesticides peuvent avoir des effets adverses sur la diversité et les fonctions remplies par les communautés microbiennes, pouvant avoir des effets délétères sur les fonctions écosystémiques du sol.

Jusqu’à présent, les processus d’homologation et la réglementation ignorent ces aspects, se reposant sur la seule évaluation de l’impact des pesticides sur la minéralisation du carbone et de l’azote qui ne fournit pas une évaluation pertinente de l’impact des pesticides sur les microorganismes du sol. Les derniers développements des techniques moléculaires pour étudier l’écologie microbienne (l’introduction de méthodes d’empreinte génétique, qPCR, pyroséquençage, puces à ADN) n’ont pas encore bénéficié à la compréhension de l’interaction entre les pesticides et les microorganismes du sol.

Ce projet de thèse a pour ambition d’appliquer ces nouveaux outils en combinaison avec des outils d’analyse chimique de pointe pour étudier l’impact écotoxicologique des pesticides et de leurs principaux métabolites sur les communautés microbiennes du sol. Ces travaux seront conduits dans le contexte du projet européen Love-to-Hate (FP7-People-2012-IAPP, Marie Curie actions) impliquant un partenariat avec des entreprises.

Au-delà des avancées scientifiques, les travaux auront pour l’objectif de proposer des nouvelles méthodes à l’agence de standardisation internationales (ISO) et à l’EFSA (European Food Safety Agency) permettant d’évaluer l’impact écotoxicologique des pesticides sur les microorganismes du sol.

 

Mots-clés

– agroécologie

– pesticide

– impact écotoxicologique

– communautés microbiennes

– dégradation biologique

 

Publications associées à la thèse

Floriane Larras

Nom : LARRAS

Prénom : Floriane

Adresse mail : florianelarras@hotmail.fr

Titre de la thèse :  L’approche de modélisation SSD (Species Sensitivity Distributions) appliquée à l’évaluation du risque des herbicides pour les diatomées benthiques : éléments d’amélioration et pertinence écologique.
 

Date de soutenance : 26 novembre 2013

 

Équipe d’accueil : INRA, UMR CARRTEL, équipe RITOXE

 

Encadrants : Bernard Montuelle, Agnès Bouchez

 

Résumé de la thèse

Peu de valeurs de sensibilité relatives aux diatomées sont disponibles dans la littérature, ce qui limite 1/ l’évaluation du risque spécifique à cette composante (via SSD, Species Sensitivity Distribution) mais aussi, 2/ l’identification des facteurs influençant la variabilité interspécifique de leur sensibilité aux toxiques. Ce travail de thèse a démontré que la réponse des diatomées aux herbicides inhibiteurs du photosystème II apparaît liée à différents facteurs tels que : leur exposition (caractérisée par le mode de croissance des diatomées et l’hydrophobicité de la substance), le mode trophique (Van Dam, 1994) et la phylogénie. En communauté, il semble que la capacité compétitive des diatomées et l’écart entre leurs conditions de croissance optimales et les conditions du milieu peuvent également expliquer leur niveau de sensibilité à ces herbicides. Concernant la modélisation SSD, cette thèse a démontré que le fait de construire la SSD sur la sensibilité d’espèces présentes in situ n’assure pas une meilleure protection des communautés naturelles. En effet, la structure et la composition de la communauté varient au cours du temps, modifiant la réponse de la communauté au toxique. Ainsi, le potentiel protecteur du seuil (HC5 : concentration à risque pour 5% des espèces) tiré de la SSD est modifié. Ceci souligne qu’il est primordial d’intégrer l’effet saison dans la démarche d’évaluation du risque.

 

Mots-clés

– Species Sensitivity Distributions

– Diatomées

– Herbicides

– Évaluation du risque

 

Publications associées à la thèse

– Larras F., Bouchez A., Rimet F., Montuelle B., 2012. Using Bioassays and Species Sensitivity Distributions to Assess Herbicide Toxicity towards Benthic Diatoms. PLoS ONE 7(8): e44458.doi:10.1371/journal.pone.0044458.

– Larras F., Montuelle B., Bouchez A., 2013 Assessment of toxicity thresholds in aquatic environments: does benthic growth of diatoms affect sensitivity to herbicides? Science of the Total Environment. 463-464:469-77

– Larras F., Lambert A.S., Pesce S., Rimet F., Bouchez A., Montuelle B., 2013. Effects of temperature and herbicides mixture on freshwater periphytic algae. Ecotoxicology and Environmental Safety 98, 162-170.

Larras F., Keck F., Montuelle B., Rimet F., Bouchez A. Linking diatoms sensitivity to herbicides to phylogeny : A step forward for biomonitoring ? Environmental Science and Technology. In press.

Larras F., Montuelle B., Rimet F., Chèvre N., Bouchez A. Seasonal sensitivity evolution of a natural benthic microalgal community to a herbicide mixture: Effects on the protectiveness of the hazardous concentration. Submitted to Ecotoxicology.

– Larras F., Gregorio V., Bouchez A., Montuelle B., Chèvre N. Are thresholds derived from species sensitivity distributions impairing diatoms assemblage? The case of a four herbicides mixture. Submitted to Pest Management Science.

Chloé Merlin

Nom : Merlin

Prénom : Chloé

Adresse mail : clochette.merlin@gmail.com

 

Titre de la thèse : Recherche de la signature biologique de la dégradation du chlordécone dans le sol des Antilles françaises.

 

Date de soutenance  : 13 avril 2015

 

Équipe d’accueil : équipe EMFI (Ecologie Microbienne Fonctionnelle pour la gestion des Intrants), UMR 1347 Agroécologie, INRA Dijon

 

Encadrants : Fabrice Martin-Laurent et Marion Devers

 

Résumé de la thèse

Le chlordécone (CLD), un insecticide organochloré longtemps utilisé en Martinique et Guadeloupe (1972-1993) afin de lutter contre le charançon noir du bananier, contamine des sols agricoles aux Antilles mais aussi le système hydrique et les biotes, posant alors un problème environnemental et sanitaire majeur. A ce jour, il n’existe que très peu d’évidence rapportant la biodégradation de cet insecticide, classé depuis peu comme polluant organique persistant. L’objectif principal de cette thèse est de rechercher des éléments indiquant la transformation microbienne de cet insecticide dans les sols contaminés des Antilles. Pour ce faire, nous proposons des travaux qui consisteront à mettre en place, à partir de sols contaminés, des cultures microbiennes par enrichissement pour identifier et caractériser une souche microbienne (bactérie et/ou champignon) capable de dégrader le chlordécone. Dans un second axe, nous proposons de caractériser l’impact écotoxicologique du CLD sur l’abondance et la structure de la microflore des sols ainsi que sur les fonctions qu’elle supporte (minéralisation de substrat simple).

 

Mots-clés

– chlordécone (pesticide organochloré)

– sols agricoles pollués

– communauté microbienne

– remédiation

– écotoxicologie

 

 

Publications associées à la thèse

– Merlin C, Devers M, Béguet J, Boggio B, Rouard N, Martin-Laurent F (2015) Evaluation of the ecotoxicological impact of the organochlorine chlordecone on soil microbial community structure, abundance and function. Environmental Science and Pollution Research (DOI: 10.1007/s11356-015-4758-2)

– Merlin C, Devers M, Crouzet O, Heraud C, Steinberg C, Mougin C, Martin-Laurent F (2014) Characterization of chlordecone-tolerant fungal populations isolated from long-term polluted tropical volcanic soil in the French West Indies. Environmental Science and Pollution Research 21(7):4914-4927 (DOI: 10.1007/s11356-013-1971-8)

– Martin-Laurent F, Sahnoun M M, Merlin C, Vollmer G, Lübke M (2014) Detection and quantification of chlordecone in contaminated soils from the French West Indies by GC-MS using the 13C10-chlordecone stable isotope as a tracer. Environmental Science and Pollution Research 21(7):4928-4933 (DOI: 10.1007/s11356-013-1839-y)

 

Sandra Kim Tiam

Nom : KIM TIAM
Prénom : Sandra
Adresse mail : sandra.kimtiam@gmail.com

 

Titre de la thèse : Effets de mélanges de pesticides sur les biofilms périphytiques d’eau douce

 

Date de soutenance : 05 décembre 2013

 

Équipe d’accueil : Équipe CARMA, UR REBX, Centre de Bordeaux

 

Encadrants : Soizic Morin (Irstea Bordeaux), Nicolas Mazzella (Irstea Bordeaux), Agnès Feurtet-Mazel (Laboratoire d’Ecotoxicologie Aquatique, UMR CNRS EPOC 5805), Patrice Gonzalez-Directeur de thèse (Laboratoire d’Ecotoxicologie Aquatique, UMR CNRS EPOC 5805)

 

Résumé de la thèse

 

On considère généralement les biofilms comme des indicateurs biologiques d’alerte, les organismes les composant ayant des temps de génération relativement courts et présentant une grande diversité de preferenda environnementaux et de sensibilité aux altérations anthropiques. Dans ces travaux, les effets de pesticides sur les biofilms de rivière ont été étudiés à différentes échelles de représentativité, allant de mélanges complexes à faible dose en utilisant des extraits d’échantillonneur passif POCIS (Polar Organic Chemical Integrative Sampler) à des molécules testées seules, en passant par des mélanges simples.
L’exposition chronique et à faible dose aux extraits de POCIS a révélé des impacts au niveau de la croissance, de la structure (assemblages de diatomées) et du fonctionnement du biofilm en lien avec son exposition passée. De plus les expériences utilisant des molécules testées seules (pesticides et métabolites) et les mélanges simples ont permis de caractériser la toxicité relative des composés présents dans les extraits de POCIS en lien avec leur mode d’action et d’explorer la réponse de descripteurs encore peu utilisés en écotoxicologie comme la construction de Rapid Light Curves (RLCs).
Ce travail confirme la pertinence de l’utilisation des extraits d’échantillonneurs passifs comme le POCIS pour mieux appréhender les effets des pesticides en mélanges sur le biofilm de rivière ainsi que l’intérêt des RLCs en tant que descripteur précoces d’exposition aux pesticides.

 

Mots-clés
– Biofilms
– Échantillonneurs passifs
– Mélanges
– Pesticides
– Faible dose

 

Publications associées à la thèse
– Kim Tiam S, Feurtet-Mazel A, Delmas F, Mazzella N, Morin S, Daffe G, Gonzalez P. 2012. Development of q-PCR approaches to assess water quality: Effects of cadmium on gene expression of the diatom Eolimna minima. Water Research 46: 934-942.
– Morin S, Pesce S, Kim-Tiam S, Libert X, Coquery M, Mazzella N. 2012. Use of polar organic chemical integrative samplers to assess the effects of chronic pesticide exposure on biofilms. Ecotoxicology: 1-11.
– Kim Tiam, S, Morin, S, Pesce, S, Feurtet-Mazel, A, Moreira, A, Gonzalez, P, Mazzella, N., 2014. Environmental effects of realistic pesticide mixtures on natural biofilm communities with different exposure histories. Sci. Total Environ. 473-474, 496 – 506.

Louis Carles

Nom : Carles

Prénom : Louis

Adresse mail : louis.carles64@gmail.com

 

Titre de la thèse : Devenir de mélanges de pesticides : étude des voies de biodégradation et développement d’une méthode préventive de bioremédiation

 

Date de soutenance : 2 décembre 2016

 

Équipes d’accueil : LMGE UMR CNRS 6023 et ICCF UMR CNRS 6296

Encadrant(s) : Isabelle Batisson (LMGE) et Pascale Besse-Hoggan (ICCF)

 

Résumé de la thèse

Les pesticides de nouvelle génération sont le plus souvent épandus à de faibles doses et en mélange. Le but de ces travaux de thèse était d’étudier les voies de biotransformation de la mésotrione, du nicosulfuron et du S-métolachlore ainsi que la toxicité (Microtox®) des herbicides et de leurs métabolites. Nos travaux ont permis de caractériser deux enzymes (nitroréductases NfrA1 et NfrA2) de la souche Bacillus megaterium Mes11 impliquées dans la biotransformation de la mésotrione. La voie de biotransformation du nicosulfuron chez la souche Pseudomonas fluorescens SG-1 mène à la formation de deux métabolites majoritaires, l’un deux (l’ADMP) présentant une toxicité 20 fois supérieure à celle de la molécule mère. Un effet négatif de la mésotrione sur la biotransformation du nicosulfuron et un effet positif du S-métolachlore sur celle de la mésotrione ont été mis en évidence avec la souche Mes11. Tous les mélanges d’herbicides et/ou métabolites testés ont montré des effets synergiques ou antagonistes pour la toxicité vis-à-vis de A. fischeri. Enfin, une technique préventive de bioremédiation (bioprophylaxie) a permis de mettre en évidence que l’épandage simultané de l’herbicide 2,4-D et de la souche Cupriavidus necator JMP134 réduisait le temps de demi-vie de ce composé d’un facteur 3, tout en conservant son activité herbicide.

 

Mots-clés

– Pesticide

– Voies de biodégradation

– Microorganismes

– Toxicité

– Bioremédiation

 

Publications associées à la thèse

Bardot C, Besse-Hoggan P, Carles L, Le Gall M, Clary G, Chafey P, Federici C, Broussard C, Batisson I (2015). How the edaphic Bacillus megaterium strain Mes11 adapts its metabolism to the herbicide mesotrione pressure. Environmental Pollution, 199: 198 – 208.

DOI: 10.1016/j.envpol.2015.01.029

Carles L, Besse-Hoggan P, Joly M, Vigouroux A, Moréra S, Batisson I (2016). Functional and structural characterization of two Bacillus megaterium nitroreductases biotransforming the herbicide mesotrione. Biochemical Journal, 473(10): 1443 – 1453.

DOI: 10.1042/BJ20151366

Carles L, Joly M, Bonnemoy F, Leremboure M, Batisson I, Besse-Hoggan P. Identification of sulfonylurea biodegradation pathways enabled by a novel nicosulfuron-transforming strain Pseudomonas fluorescens SG-1: toxicity assessment and effect of formulation. Journal of Hazardous Materials (accepté).

DOI: 10.1016/j.jhazmat.2016.10.048

Carles L, Rossi F, Joly M, Besse-Hoggan P, Batisson I, Artigas J. Biotransformation of maize herbicides by aquatic microbial communities associated to submerged leaves.

Article soumis à Environmental Science and Pollution Research (en révision).

Carles L, Joly M, Bonnemoy F, Leremboure M, Donnadieu F, Batisson I, Besse-Hoggan P. Potential environmental risk assessment (Biodegradation, Toxicity) of a herbicide mixture of mesotrione, nicosulfuron and S-metolachlor.

Article en préparation.