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Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
les EPS et l’acide galacturonique de 5. putrefaciens, Clostridium sp. et Pseudomas fluoresceus (Harper et al., 2008). La chélation directe permet également
de fixer l’uranium dans sa forme oxydée U(VI) comme cela a été montré chez la
cyanobactérie Synechococcus elongatus (Acharya et al., 2009). Enfin, des nanoparticules d’uranium ont été détectées sur des exopolymères de phospholipides et
de sucre (Dohnalkova et al., 2005).
La bioprécipitation ou biominéralisation est un autre mécanisme de fixation de
l’uranium dans sa forme oxydée, catalysée par les bactéries. La bioprécipitation
de l’uranium par les bactéries est essentiellement liée à la libération enzymatique
de phosphate inorganique dans le périplasme ou dans le milieu. Chez Citrobacter,
une phosphatase acide membranaire est impliquée dans ces réactions. Le phosphate est complexé au métal, formant des précipités insolubles de NaUO2PO4 ou
NH4UO?PO4. Ces complexes s’accumulent alors en microcristaux à la surface
de la cellule selon un processus de nucléation impliquant les lipopolysaccharides
(Macaskie et al., 2000). Pour P. aeruginosa, le mécanisme de formation des précipités met en jeu le système de synthèse/dégradation des polyphosphates cellulaires, catalysé par la polyphosphate kinase (Ppk). Lorsque le phosphate est libéré,
le phosphate d’uranyle s’accumule à la surface de la cellule.
Chez les champignons ectomycorhiziens, il existe des systèmes extracellulaires
qui permettent la chélation du métal par des ligands sécrétés ou bien la fixation
sur les parois (biosorption). Au niveau intracellulaire, ce sont des mécanismes
d’accumulation du métal par des composés thiolés non protéiques (glutathion) ou
le transport vers des compartiments de la cellule qui sont mis en jeu (Bellion et
al., 2006).
2.3. Dissémination par remise en solution ou volatilisation
Parmi les processus susceptibles de remobiliser les radionucléides, la biooxydation de formes réduites solides en formes plus oxydées et solubles ne doit
pas être négligée. Ainsi, la réoxydation microbienne du sélénium élémentaire
(Se(0)) en sélénite (Se(IV)) et séléniate (Se(VI)) dans des sols a été observée,
avec des taux toutefois assez faibles. Plusieurs types de micro-organismes
sont capables d’oxyder le Se(0): des micro-organismes aérobies hétérotrophes,
parmi lesquels Bacillus megaterium, Leptotrix MNB-1 et des champignons et |
des bactéries capables d’oxyder le soufre, telles que des thiobacilles (Dowdle et j
Oremland, 1998). Ces bactéries sont impliquées dans des processus plus généraux °
de biolixiviation. En oxydant les sulfures et/ou le fer, elles produisent de l’acide î
sulfurique et une augmentation de la concentration en Fe(III). Le pH acide et le »
potentiel oxydant permettent la solubilisation d’autres métaux. Vingt pour cent du ‘
cuivre extrait dans le monde le serait grâce à ce processus médié par les bactéries ?
chimiolithotrophes (cf. chapitre 35).
a
Un paramètre déterminant dans la biodisponibilité des métaux est leur solu- ;
bilisation ou leur précipitation par association avec des agents complexants. Les |
bactéries, en modifiant la composition organique des sols, modifient la nature et ?
la concentiation en ces agents complexants. La présence de communautés bacté- 0
Toxicologie nucléaire environnementale et humaine
les EPS et l’acide galacturonique de 5. putrefaciens, Clostridium sp. et Pseudomas fluoresceus (Harper et al., 2008). La chélation directe permet également
de fixer l’uranium dans sa forme oxydée U(VI) comme cela a été montré chez la
cyanobactérie Synechococcus elongatus (Acharya et al., 2009). Enfin, des nanoparticules d’uranium ont été détectées sur des exopolymères de phospholipides et
de sucre (Dohnalkova et al., 2005).
La bioprécipitation ou biominéralisation est un autre mécanisme de fixation de
l’uranium dans sa forme oxydée, catalysée par les bactéries. La bioprécipitation
de l’uranium par les bactéries est essentiellement liée à la libération enzymatique
de phosphate inorganique dans le périplasme ou dans le milieu. Chez Citrobacter,
une phosphatase acide membranaire est impliquée dans ces réactions. Le phosphate est complexé au métal, formant des précipités insolubles de NaUO2PO4 ou
NH4UO?PO4. Ces complexes s’accumulent alors en microcristaux à la surface
de la cellule selon un processus de nucléation impliquant les lipopolysaccharides
(Macaskie et al., 2000). Pour P. aeruginosa, le mécanisme de formation des précipités met en jeu le système de synthèse/dégradation des polyphosphates cellulaires, catalysé par la polyphosphate kinase (Ppk). Lorsque le phosphate est libéré,
le phosphate d’uranyle s’accumule à la surface de la cellule.
Chez les champignons ectomycorhiziens, il existe des systèmes extracellulaires
qui permettent la chélation du métal par des ligands sécrétés ou bien la fixation
sur les parois (biosorption). Au niveau intracellulaire, ce sont des mécanismes
d’accumulation du métal par des composés thiolés non protéiques (glutathion) ou
le transport vers des compartiments de la cellule qui sont mis en jeu (Bellion et
al., 2006).
2.3. Dissémination par remise en solution ou volatilisation
Parmi les processus susceptibles de remobiliser les radionucléides, la biooxydation de formes réduites solides en formes plus oxydées et solubles ne doit
pas être négligée. Ainsi, la réoxydation microbienne du sélénium élémentaire
(Se(0)) en sélénite (Se(IV)) et séléniate (Se(VI)) dans des sols a été observée,
avec des taux toutefois assez faibles. Plusieurs types de micro-organismes
sont capables d’oxyder le Se(0): des micro-organismes aérobies hétérotrophes,
parmi lesquels Bacillus megaterium, Leptotrix MNB-1 et des champignons et |
des bactéries capables d’oxyder le soufre, telles que des thiobacilles (Dowdle et j
Oremland, 1998). Ces bactéries sont impliquées dans des processus plus généraux °
de biolixiviation. En oxydant les sulfures et/ou le fer, elles produisent de l’acide î
sulfurique et une augmentation de la concentration en Fe(III). Le pH acide et le »
potentiel oxydant permettent la solubilisation d’autres métaux. Vingt pour cent du ‘
cuivre extrait dans le monde le serait grâce à ce processus médié par les bactéries ?
chimiolithotrophes (cf. chapitre 35).
a
Un paramètre déterminant dans la biodisponibilité des métaux est leur solu- ;
bilisation ou leur précipitation par association avec des agents complexants. Les |
bactéries, en modifiant la composition organique des sols, modifient la nature et ?
la concentiation en ces agents complexants. La présence de communautés bacté- 0