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.