CHAPITRE II
Les bactéries marines hydrocarbonoclastes
et leurs mécanismes d’action
44
Certains de ces micro-organismes peuvent dégrader les aliphatiques, d’autres les monoaromatiques ou les poly-aromatiques alors que d’autres sont capables de dégrader les résines
(tableau 6). Pour la plupart, ce sont des bactéries appartenant au phylum des Protéobactéries
(Protéobactéries α, β, γ) et à l'ordre des Actinomycétales (Gram positif élevé en G + C) (Van
Beilen et al., 2003 ; Quatrini et al., 2008). Plus récemment, des bactéries appartenant au
phylum des Firmicutes (Bacillus, Geobacillus) et au phylum de Deinococcus-Thermus
(Thermus) ont été isolées. D'autres souches bactériennes appartenant au phylum
Bacteroidetes-Chlorobi (Flavobacteria et Sphingobacteria) ont été découvertes dans des
environnements contaminés par du pétrole, suggérant leur rôle possible dans la
biodégradation. (Brakstad et Lodeng 2005 ; catania, 2018).
Les mycobactéries, qui font partie du phylum des actinobactéries, sont capables de se
développer en utilisant le phénanthrène, l’anthracène ou le pyrène comme uniques sources de
carbone et sont aussi impliquées dans la dégradation d’HAP de haut poids moléculaire,
comme le fluoranthène et le benzo[a]pyrène. Ces microorganismes ont été détectés dans des
environnements à pollution diffuse, avec une faible concentration et une faible
biodisponibilité en HAP. Ils produisent dans leur paroi externe des acides mycoliques, acides
gras alkylés et hydroxylés, qui forment une couche quasi cristalline protégeant la cellule de la
toxicité des polluants. La présence de cette barrière de protection associée à la fluidité de leur
bicouche lipidique sert aussi à l’internalisation des HAP (Leys et al., 2005 ; Jouanneau et al.,
2011).
II.2 Réponse d'une communauté bactérienne à la pollution par les
hydrocarbures.
L’introduction du pétrole ou de ses constituants dans l’eau de mer entraîne la prolifération des
bactéries hydrocarbonoclastes présentes à des niveaux bas ou indétectables avant l'événement
polluant. Atlas (1991) a établi que les microorganismes dégradant les hydrocarbures dans les
écosystèmes non pollués constituent moins de 0,1% de la communauté bactérienne, mais ce
nombre peut augmenter de 1 à 10% de la population totale dans un environnement pollué par
des hydrocarbures pétroliers. La réponse microbienne aux déversements d'hydrocarbures
consiste donc à une modification de la communauté microbienne présente dans
l'environnement affecté, constitué de plusieurs espèces dégradant les hydrocarbures coexistantes entre elles et partageant la même ressource (figure 11) (Yakimov et al., 2004,
2005). De nombreuses études effectuées autant en microcosmes (Rolling et al., 2002, Sei et
Les bactéries marines hydrocarbonoclastes
et leurs mécanismes d’action
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Certains de ces micro-organismes peuvent dégrader les aliphatiques, d’autres les monoaromatiques ou les poly-aromatiques alors que d’autres sont capables de dégrader les résines
(tableau 6). Pour la plupart, ce sont des bactéries appartenant au phylum des Protéobactéries
(Protéobactéries α, β, γ) et à l'ordre des Actinomycétales (Gram positif élevé en G + C) (Van
Beilen et al., 2003 ; Quatrini et al., 2008). Plus récemment, des bactéries appartenant au
phylum des Firmicutes (Bacillus, Geobacillus) et au phylum de Deinococcus-Thermus
(Thermus) ont été isolées. D'autres souches bactériennes appartenant au phylum
Bacteroidetes-Chlorobi (Flavobacteria et Sphingobacteria) ont été découvertes dans des
environnements contaminés par du pétrole, suggérant leur rôle possible dans la
biodégradation. (Brakstad et Lodeng 2005 ; catania, 2018).
Les mycobactéries, qui font partie du phylum des actinobactéries, sont capables de se
développer en utilisant le phénanthrène, l’anthracène ou le pyrène comme uniques sources de
carbone et sont aussi impliquées dans la dégradation d’HAP de haut poids moléculaire,
comme le fluoranthène et le benzo[a]pyrène. Ces microorganismes ont été détectés dans des
environnements à pollution diffuse, avec une faible concentration et une faible
biodisponibilité en HAP. Ils produisent dans leur paroi externe des acides mycoliques, acides
gras alkylés et hydroxylés, qui forment une couche quasi cristalline protégeant la cellule de la
toxicité des polluants. La présence de cette barrière de protection associée à la fluidité de leur
bicouche lipidique sert aussi à l’internalisation des HAP (Leys et al., 2005 ; Jouanneau et al.,
2011).
II.2 Réponse d'une communauté bactérienne à la pollution par les
hydrocarbures.
L’introduction du pétrole ou de ses constituants dans l’eau de mer entraîne la prolifération des
bactéries hydrocarbonoclastes présentes à des niveaux bas ou indétectables avant l'événement
polluant. Atlas (1991) a établi que les microorganismes dégradant les hydrocarbures dans les
écosystèmes non pollués constituent moins de 0,1% de la communauté bactérienne, mais ce
nombre peut augmenter de 1 à 10% de la population totale dans un environnement pollué par
des hydrocarbures pétroliers. La réponse microbienne aux déversements d'hydrocarbures
consiste donc à une modification de la communauté microbienne présente dans
l'environnement affecté, constitué de plusieurs espèces dégradant les hydrocarbures coexistantes entre elles et partageant la même ressource (figure 11) (Yakimov et al., 2004,
2005). De nombreuses études effectuées autant en microcosmes (Rolling et al., 2002, Sei et