Transfert aux micro-organismes
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Des études ont également mis en évidence la réduction de Pu(VI) en solution
en Pu(V) suite à son adsorption à la surface de bactéries aérobies des sols —
Bacillus sphaericus et Pseudomonas stutzeri —, ou de bactérie sulfatoréductrice — Desulfovibrio aspôensis — (Moll et al., 2006), sans toutefois mettre en
évidence le mécanisme par lequel s’opérait cette réduction. Le Pu(V) ainsi formé
est ensuite remis en solution et rapidement transformé, du fait de son instabilité,
en Pu(lV) et Pu(VI).
Très récemment, les travaux de Hau et al. (2008) ont montré que S. oneidensis
MR-1 est capable d’utiliser le [Co(III)-EDTA]“ comme seul accepteur d’électron.
Cependant le produit de cette réduction, le [Co(II)-EDTA]2~, est toxique.
2.2. Chélation et biominéralisation
Les phénomènes de chélation et de biominéralisation ont été décrits sur des
souches isolées. Ces phénomènes pourraient expliquer des variations de spéciation de certains MR dans l’environnement. Ainsi, la fluctuation annuelle des
concentrations en Pu et Am d’un étang de West Cumbria (UK), a pu être corrélée
à la variation de la biomasse de micro-organismes (Keith-Roath et al., 2000). Une
diminution sensible de la solubilité du Pu et de l’Am pendant la période d’avril à
septembre correspond à une augmentation de la biomasse, constituée de communautés bactériennes aérobies, anaérobies et de champignons. L’ensemble de l’étude
a permis de conclure à une diminution de la solubilité du Pu et de l’Am, par chélation directe sur les parois des micro-organismes. Cette immobilisation temporaire
est suivie d’une remise en solution lors de la décomposition hivernale de ces
micro-organismes. En revanche, le Np également présent dans l’étang n’interagit
pas avec les micro-organismes. Une autre étude montre que l’ajout des espèces
bactériennes A. piechaudii et P. putida permet de réduire de 30-60 % la fraction
d’uranium soluble de sédiments contaminés à l’uranium (Knox et al., 2008). Cet
effet a été attribué à la chélation de l’uranium par ces bactéries qui implique des
interactions directes avec des composés des parois cellulaires.
Des bactéries à gram positif fixent ainsi des quantités importantes d’uranium à
leur surface et ce, qu’elles soient vivantes ou mortes. Chez B. sphaericus, l’implication des protéines de surface (surface layer protein) dans la chélation de l’uranium a été démontrée. Elle serait liée à la présence d’acides aminés phosphorylés.
Ces protéines sont particulièrement étudiées pour des application de bioremédiation (Pollman et al., 2006) (cf. chapitre 35). La chélation directe permet de fixer
l’uranium dans sa forme oxydée U(VI).
Pour d’autres bactéries à gram négatif, la chélation de l’uranium implique
les lipopolysaccharides de la paroi, comme cela a été décrit pour Pseudomonas
aeruginosa ou Rhizobium (Pollmann et al., 2006). Ce phénomène de biosorption,
। notamment lorsqu’il est réversible, présente un intérêt particulier pour la bioremédiation des eaux.
Les exopolysaccharides (EPS) des parois bactériennes peuvent également fixer
certains métaux. Par exemple, le plutonium sous sa forme Pu(IV) interagit avec
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Des études ont également mis en évidence la réduction de Pu(VI) en solution
en Pu(V) suite à son adsorption à la surface de bactéries aérobies des sols —
Bacillus sphaericus et Pseudomonas stutzeri —, ou de bactérie sulfatoréductrice — Desulfovibrio aspôensis — (Moll et al., 2006), sans toutefois mettre en
évidence le mécanisme par lequel s’opérait cette réduction. Le Pu(V) ainsi formé
est ensuite remis en solution et rapidement transformé, du fait de son instabilité,
en Pu(lV) et Pu(VI).
Très récemment, les travaux de Hau et al. (2008) ont montré que S. oneidensis
MR-1 est capable d’utiliser le [Co(III)-EDTA]“ comme seul accepteur d’électron.
Cependant le produit de cette réduction, le [Co(II)-EDTA]2~, est toxique.
2.2. Chélation et biominéralisation
Les phénomènes de chélation et de biominéralisation ont été décrits sur des
souches isolées. Ces phénomènes pourraient expliquer des variations de spéciation de certains MR dans l’environnement. Ainsi, la fluctuation annuelle des
concentrations en Pu et Am d’un étang de West Cumbria (UK), a pu être corrélée
à la variation de la biomasse de micro-organismes (Keith-Roath et al., 2000). Une
diminution sensible de la solubilité du Pu et de l’Am pendant la période d’avril à
septembre correspond à une augmentation de la biomasse, constituée de communautés bactériennes aérobies, anaérobies et de champignons. L’ensemble de l’étude
a permis de conclure à une diminution de la solubilité du Pu et de l’Am, par chélation directe sur les parois des micro-organismes. Cette immobilisation temporaire
est suivie d’une remise en solution lors de la décomposition hivernale de ces
micro-organismes. En revanche, le Np également présent dans l’étang n’interagit
pas avec les micro-organismes. Une autre étude montre que l’ajout des espèces
bactériennes A. piechaudii et P. putida permet de réduire de 30-60 % la fraction
d’uranium soluble de sédiments contaminés à l’uranium (Knox et al., 2008). Cet
effet a été attribué à la chélation de l’uranium par ces bactéries qui implique des
interactions directes avec des composés des parois cellulaires.
Des bactéries à gram positif fixent ainsi des quantités importantes d’uranium à
leur surface et ce, qu’elles soient vivantes ou mortes. Chez B. sphaericus, l’implication des protéines de surface (surface layer protein) dans la chélation de l’uranium a été démontrée. Elle serait liée à la présence d’acides aminés phosphorylés.
Ces protéines sont particulièrement étudiées pour des application de bioremédiation (Pollman et al., 2006) (cf. chapitre 35). La chélation directe permet de fixer
l’uranium dans sa forme oxydée U(VI).
Pour d’autres bactéries à gram négatif, la chélation de l’uranium implique
les lipopolysaccharides de la paroi, comme cela a été décrit pour Pseudomonas
aeruginosa ou Rhizobium (Pollmann et al., 2006). Ce phénomène de biosorption,
। notamment lorsqu’il est réversible, présente un intérêt particulier pour la bioremédiation des eaux.
Les exopolysaccharides (EPS) des parois bactériennes peuvent également fixer
certains métaux. Par exemple, le plutonium sous sa forme Pu(IV) interagit avec