Effets des concentrations environnementales des antibiotiques sur la dénitrification dans les sédiments de la Charmoise (bassin de l’Orge).

DOI
https://doi.org/10.26047/PIREN.rapp.ann.2011.vol29

Les antibiotiques sont des composés très utilisés en médecines humaine et vétérinaire, à titre préventif ou curatif des infections bactériennes. Ces composés sont souvent persistants à la biodégradation (Kummerer, Al-Ahmad et al. 2000; Drillia, Dokianakis et al. 2005), et ils sont souvent partiellement métabolisés dans l’organisme et ne sont pas complètement éliminés dans les stations d’épuration (STEPs) (Heberer 2002 (a); Kummerer 2009). En conséquence, les antibiotiques humains sont libérés dans l'environnement aquatique principalement par les effluents de STEP (Halling-Sorensen, Nors Nielsen et al. 1998; Kummerer 2003), ou par des déchets ménagers (Kümmerer 2010). Les antibiotiques vétérinaires, utilisés comme promoteurs de croissance sont excrétés par les animaux et se retrouvent dans l'environnement par l'application d’engrais agricole (Halling-Sorensen, Nors Nielsen et al. 1998; Kummerer 2003). Les concentrations d'antibiotiques sous formes actives ou leurs métabolites mesurés dans l'eau de surface ou des effluents de STEP sont généralement de l'ordre du ng au µg par litre (Zuccato, Calamari et al. 2000; Golet, Alder et al. 2001; Tamtam, Mercier et al. 2008; Kummerer 2009; Fatta-Kassinos, Meric et al. 2011), et s’élèvent à 100 µg par litre dans les effluents de l'hôpital (Lindberg, Jarnheimer et al. 2004; Fatta-Kassinos, Meric et al. 2011). En général, les concentrations étaient de l’ordre du µg par g dans les sédiment, les sols et les boues de STEP, et atteignent l’ordre du mg par g dans le fumier (Thiele-Bruhn 2003). La contamination de l’environnement par ces composés suscite un intérêt croissant du fait de leur capacité de sélection d’antibiorésistance chez les bactéries, ainsi qu’en raison de leurs effets toxiques sur les organismes non ciblés (Obst, Schwartz et al. 2006). Leur action spécifique sur les bactéries peut conduire à un risque de perturbation des cycles biogéochimiques, en particulier dans les sédiments, compartiment important pour la dénitrification (Costanzo, Murby et al. 2005). L’objectif de cette étude est d’examiner l’activité de dénitrification en présence d’antibiotiques, afin de déterminer les perturbations de la dénitrification par les antibiotiques en concentrations environnementales. De plus, nous avons déterminé les concentrations des antibiotiques dans les sédiments initiaux et traités par les antibiotiques et les concentrations dans les solutions nourrices et les échantillons sortis du réacteur afin de déterminer le comportement des antibiotiques. Finalement nous avons analysé les communautés microbiennes avec des techniques de biologie moléculaire (extraction ADN, PCR et DGGE) afin de déterminer l’effet de la vancomycine (VA) sur la structure des communautés microbiennes. Trois antibiotiques ont été choisis selon leur présence dans les sédiments du bassin de la Seine, en fonction de leurs familles différentes et de différents modes d’actions ainsi que leur stabilité chimique.