Intérêt des bactériophages en tant que témoin de contamination fécale et de présence de virus entériques pathogènes dans les eaux de la rivière Moselle

Abstract

Non disponible/Not availableActuellement le contrôle microbiologique du milieu hydrique repose uniquement sur la recherche d'indicateurs bactériens de contamination fécale tels que les coliformes thermotolérants, E. coli, les entérocoques et les spores de bactéries anaérobies sulfito-réductrices. Or, ces indicateurs bactériens sont de mauvais indicateurs de la contamination virale. Il est donc nécessaire de définir un ou plusieurs indicateurs qui prennent en compte le risque viral lié au milieu hydrique. Dans ce contexte, certains bactériophages ont été proposés pour jouer ce rôle. Il s'agit des coliphages somatiques des bactériophages F-spécifiques et des phages de Bacteroides fragilis. Notre travail a consisté à comparer les informations apportées d'une part par les indicateurs bactériens classiques et d'autre part par les bactériophages afin de déterminer si ces derniers apportent des informations originales en tant qu'indicateur. Ainsi, six microorganismes (coliformes thermotolérants, entérocoques, spores de bactéries anaérobies sulfito-réductrices, coliphages somatiques, bactériophages F-spécifiques et phages de Bacteroides fragilis) ont été comparés en tant qu'indicateur d'efficacité des traitements d'épuration des eaux usées, en tant qu'indicateur de la contamination fécale des eaux de rivière et des eaux souterraines et enfin, en tant qu'indicateur de la contamination spécifiquement virale des eaux de rivière. Notre travail a montré que, en terme d'efficacité de traitement, les indicateurs phagiques n'apportent pas d'informations supplémentaires par rapport aux indicateurs bactériens lorsqu'un traitement biologique classique est analysé qu'il soit ou non suivi d'un traitement tertiaire de déphosphatation. Par contre, lorsqu'un traitement de désinfection par UV est appliqué après un traitement biologique, des différences importantes au niveau de l'abattement de la charge fécale apparaissent. Les spores sont les plus résistantes suivies des phages de Bacteroides fragilis et des bactériophages F-spécifiques. Les entérocoques présentent une résistance intermédiaire alors que les coliformes thermotolérants et les coliphages somatiques apparaissent comme les plus sensibles au traitement. En ce qui concerne l'estimation de la charge fécale dans les eaux de rivière et les eaux souterraines, nous avons introduit la notion d'abattement de la contamination fécale initiale (ACFI). Ceci nous a permis d'évaluer la qualité d'une eau pour chaque indicateur et de constater que, dans l'eau de rivière, les coliformes thermotolérants sous- estiment le niveau de la charge fécale alors que les coliphages somatiques donnent une estimation plus importante de la pollution fécale dans l'espace et le temps. L'explication de ce phénomène a été en partie donnée par les résultats de l'étude de survie réalisée in vitro à partir d'échantillons d'eau de la rivière Moselle. Ces résultats démontrent en effet que les coliphages somatiques survivent significativement plus longtemps que les coliformes thermotolérants quelles que soient les conditions expérimentales (température et composition de l'eau). Au cours de la dernière partie de notre travail consacrée à la contamination virale proprement dite, seuls les coliphages somatiques et les coliformes thermotolérants ont été pris en compte en tant qu'indicateur. Concernant les virus pathogènes, nous avons recherché les entérovirus par culture cellulaire et RT -PCR qualitative (in situ) ou quantitative (in vitro) ainsi que les Norwalk-like virus par RT-PCR qualitative (in situ). Nos résultats in vitro montrent que, dans l'eau de rivière, le génome viral peut être considéré soit comme un indicateur de contamination fécale spécifiquement viral qui présente la même écologie que les virus pathogènes infectieux, soit comme un indicateur de la pollution virale qui sur-estime légèrement le risque par rapport aux virus infectieux. L'étude in situ dans les eaux de la rivière Moselle, si elle n'a pas permis la mise en évidence d'entérovirus infectieux, a montré que lorsque les concentrations en coliphages somatiques augmentent, la probabilité de détecter du génome viral augmente également ce qui n'est pas le cas avec les coliformes thermotolérants. De plus, nous avons observé que la quasi-totalité des échantillons positifs en génome viral (33/34) est obtenue lorsque la concentration en coliphages somatiques est supérieure à 100 ufp/100mL. Nous proposons donc cette valeur en tant que seuil dans l'évaluation du risque viral dans les eaux de rivière