Phytoremédiation d'eaux contaminées par des pesticides: tolérance et capacité d'élimination par des plantes aquatiques

Dans le vignoble champenois, afin de contenir et de réduire la pollution des eaux de ruissellement chargées en polluants, celles-ci sont souvent collectées dans des bassins. L utilisation de plantes aquatiques dans ces bassins pourrait être une technique efficace pour éliminer les nombreux pesticides contenus dans ces eaux. L étude a porté sur la sensibilité et l efficacité de macrophytes (Cabomba aquatica, Callitriche palustris, Elodea canadensis, Lemna minor et Spirodela polyrhiza) et d algues unicellulaires (Scenedesmus obliquus et Scenedesmus quadricauda) dans la remédiation de pesticides. Les macrophytes aquatiques placées dans les milieux contaminés ont permis la disparition maximum de 48 g.g-1 de MF de diméthomorphe, 33 g.g-1 de MF de pyriméthanil, 53 g.g-1 de MF de glyphosate et 7 g.g-1 de MF d isoproturon, après 4 jours d exposition. L. minor s est avérée être la plante la plus performante dans le prélèvement des fongicides. L influence de différents paramètres sur les capacités d épuration de L. minor et/ou S. polyrhiza vis-à-vis du diméthomorphe a été étudiée (concentration initiale en fongicide, densité des plantes, température, intensité lumineuse). L augmentation de la température et de l'intensité lumineuse favorise le prélèvement du fongicide par L. minor, indiquant que celui-ci pourrait être lié à un métabolisme actif dans la plante. Les mécanismes mis en jeu par le végétal pour détoxiquer le diméthomorphe (Cytochrome P450 et les Glucosyltransférases) semblent confirmer cette hypothèseIn the vineyards of Champagne, pesticide-contaminated runoff water is often collected in ponds before being released into streams or reaching ground water. The use of aquatic plants in these ponds, could be an efficient biotechnology to remove pesticides from surface water. The study aims at understanding the sensitivity and removal capacity of five aquatic macrophytes (Cabomba aquatica, Callitriche palustris, Elodea canadensis, Lemna minor and Spirodela polyrhiza) and two unicellular algae (Scenedesmus obliquus and Scenedesmus quadricauda) towards pesticides. The presence of macrophytes induced a pesticide disappearance from the contaminated medium of up to 48 g.g-1 Fresh Weight (FW) of dimethomorph, 33 g.g-1 FW of pyrimethanil, 7 g.g-1 FW of isoproturon and 53 g.g-1 FW of glyphosate, after 4 days. L. minor was the most efficient plant in fungicide removal. Influence of different parameters on dimethomorph removal capacity of L. minor and/or S. polyrhiza has been also studied (initial fungicide concentration, population density, temperature and light intensity). Increase in temperature and light intensity stimulated the fungicide removal by L. minor, indicating that dimethomorph removal could be due to an active metabolism inside the plant. In fact, the observed stimulation of some mechanisms involved in the detoxification of xenobiotics in plant (e.g. Cytochrome P450 and Glucosyltransferases) seemed to confirm this hypothesisREIMS-BU Sciences (514542101) / SudocSudocFranceF

Potential use of Lemna minor for the phytoremediation of isoproturon and glyphosate.

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Enzymatic basis for fungicide removal by <em>Elodea canadensis</em>.

Purpose Plants can absorb a diversity of natural and man-made toxic compounds for which they have developed diverse detoxification mechanisms. Plants are able to metabolize and detoxify a wide array of xenobiotics by oxidation, sugar conjugation, glutathione conjugation, and more complex reactions. In this study, detoxification mechanisms of dimethomorph, a fungicide currently found in aquatic media were investigated in Elodea canadensis. Methods Cytochrome P450 (P450) activity was measured by an oxygen biosensor system, glucosyltransferases (GTs) by HPLC, glutathione S-transferases (GSTs), and ascorbate peroxidase (APOX) were assayed spectrophotometrically.Results Incubation of Elodea with dimethomorph induced an increase of the P450 activity. GST activity was not stimulated by dimethomorph suggesting that GST does not participate in dimethomorph detoxification. In plants exposed to dimethomorph, comparable responses were observed for GST and APOX activities showing that the GST was more likely to play a role in response to oxidative stress. Preincubation with dimethomorph induced a high activity of O- and N-GT, it is therefore likely that both enzymes participate in the phase II (conjugation) of dimethomorph detoxification process. Conclusions For the first time in aquatic plants, P450 activity was shown to be induced by a fungicide suggesting a role in the metabolization of dimethomorph. Moreover, our finding is the first evidence of dimethomorph and isoproturon activation of cytochrome P450 multienzyme family in an aquatic plant, i.e., Elodea (isoproturon was taken here as a reference molecule). The detoxification of dimetomorph seems to proceed via hydroxylation, and subsequent glucosylation, and might yield soluble as well as cell wall bound residues

Les technologies papetières appliquées à la production de microalgues

Affiche présentée dans le cadre du Colloque de l'ARC, «La recherche collégiale et son milieu : enracinement, déploiement et interdépendance», dans le cadre du 83e Congrès de l'Acfas, Université du Québec à Rimouski (UQAR), Rimouski, le 27 mai 2015.De nombreuses entreprises sont à la recherche d'alternatives durables à la consommation de ressources fossiles. Dans un projet de cohabitation en cours au Québec, nous utilisons les eaux usées d'une aluminerie pour la production mixotrophique de biomasse par un consortium algues-bactéries indigène afin d'obtenir des biocarburants et des bioproduits. RT-algae, un procédé unique de culture et de conversion de microalgues en biocarburants et bioproduits, a été choisi pour ce projet afin de relever le défi de la réduction des coûts de production. Il fait intervenir des technologies papetières pour assécher partiellement la biomasse avant l'étape de conversion en biocarburant. Le but du projet était d'étudier des technologies papetières et de développer un procédé pour assécher la biomasse algale jusqu'au taux de siccité requis. D'abord, avec un équipement de laboratoire servant à fabriquer des feuilles de papier (formette dynamique), nous avons déterminé la concentration de floculant requise et évalué la disposition des fibres. Trois concentrations de floculants ont été testées ainsi que quatre types de fibres servant de précouche sur la toile. Ces conditions ont ensuite été appliquées sur un appareil de mesure de drainage (Britt dynamic drainage jar) afin de simuler la section humide d'une machine à papier (Fourdrinier). Les résultats de l'étude seront présentés et discutés