CHAPITRE II
Les bactéries marines hydrocarbonoclastes
et leurs mécanismes d’action
63
formation d'un n-alkyl-hydroperoxyde, qui sera à son tour oxydé en aldéhyde puis en acide.
Chez d'autres souches, une étape supplémentaire dans la voie métabolique d'oxydation des nalcanes a été mise en évidence: il s'agit de la formation d'un alcool à partir du n-alkylhydroperoxyde, qui est ensuite oxydé en aldéhyde (Finnerty, 1990).
Oxydation subterminale : Dans certains cas, l’oxydation peut être subterminale, ce qui conduit
à la formation d’un alcool secondaire puis à une cétone. La dégradation ultérieure de la cétone
par incorporation d’un atome d’oxygène conduit à la formation d’un ester (réaction de type
Bayer-Villiger) qui est hydrolysé en alcool et en acide.
Oxydation diterminale : Après formation de l’acide gras, une deuxième oxydation peut se
produire au niveau du groupement méthyl-ω pour donner un di-acide. La formation de 1-ωalcane-diol et de dialdéhyde n’a pas été observée (Rehm et Reiff, 1981). L’oxydation
subterminale de l’acide gras peut également se produire pour donner le (ω-1)-hydroxy acide
de même longueur de chaîne que le n-alcane.
II.8.1.1.2 Biodégradation des alcanes ramifiés.
Les alcanes ramifiés sont généralement moins sensibles à la biodégradation, ce qui peut
provoquer leur accumulation dans l’environnement. La présence d’un groupement méthyle en
position β, va empêcher la β-oxydation, ce qui nécessite l’intervention d’un autre mécanisme
comme l’α-oxydation ou une oxydation à l’autre extrémité. Chez certaines bactéries, la voie
métabolique passe alors par la voie dite de "citronelleol"; c’est le cas de Pseudomonas
citronellolis capable de dégrader le 2-octene, le 3,6-dimethyloctane et le 2,6- dimethyldecane
(figure 17) (Fall et al., 1978), ainsi que chez plusieurs autres espèces Pseudomonas (Cantwell
et al., 1978). Généralement, le groupement méthyle terminal de la chaîne n-alkyl de ces
composés est initialement oxydé en acide carboxylique ; un processus de dégradation par βoxydation conduit ensuite à l’acide cyclohexylcarboxylique ou à l’acide cyclohexyl-acétique
suivant que le nombre d’atomes de la chaîne alkyle est impair ou pair (Dutta et Harayama,
2001). Ces derniers métabolites peuvent être dégradés par un mécanisme d’hydroxylation,
aromatisation et une ouverture du cycle selon plusieurs mécanismes dépendant de la parité de
la chaîne alkyle.
Les bactéries marines hydrocarbonoclastes
et leurs mécanismes d’action
63
formation d'un n-alkyl-hydroperoxyde, qui sera à son tour oxydé en aldéhyde puis en acide.
Chez d'autres souches, une étape supplémentaire dans la voie métabolique d'oxydation des nalcanes a été mise en évidence: il s'agit de la formation d'un alcool à partir du n-alkylhydroperoxyde, qui est ensuite oxydé en aldéhyde (Finnerty, 1990).
Oxydation subterminale : Dans certains cas, l’oxydation peut être subterminale, ce qui conduit
à la formation d’un alcool secondaire puis à une cétone. La dégradation ultérieure de la cétone
par incorporation d’un atome d’oxygène conduit à la formation d’un ester (réaction de type
Bayer-Villiger) qui est hydrolysé en alcool et en acide.
Oxydation diterminale : Après formation de l’acide gras, une deuxième oxydation peut se
produire au niveau du groupement méthyl-ω pour donner un di-acide. La formation de 1-ωalcane-diol et de dialdéhyde n’a pas été observée (Rehm et Reiff, 1981). L’oxydation
subterminale de l’acide gras peut également se produire pour donner le (ω-1)-hydroxy acide
de même longueur de chaîne que le n-alcane.
II.8.1.1.2 Biodégradation des alcanes ramifiés.
Les alcanes ramifiés sont généralement moins sensibles à la biodégradation, ce qui peut
provoquer leur accumulation dans l’environnement. La présence d’un groupement méthyle en
position β, va empêcher la β-oxydation, ce qui nécessite l’intervention d’un autre mécanisme
comme l’α-oxydation ou une oxydation à l’autre extrémité. Chez certaines bactéries, la voie
métabolique passe alors par la voie dite de "citronelleol"; c’est le cas de Pseudomonas
citronellolis capable de dégrader le 2-octene, le 3,6-dimethyloctane et le 2,6- dimethyldecane
(figure 17) (Fall et al., 1978), ainsi que chez plusieurs autres espèces Pseudomonas (Cantwell
et al., 1978). Généralement, le groupement méthyle terminal de la chaîne n-alkyl de ces
composés est initialement oxydé en acide carboxylique ; un processus de dégradation par βoxydation conduit ensuite à l’acide cyclohexylcarboxylique ou à l’acide cyclohexyl-acétique
suivant que le nombre d’atomes de la chaîne alkyle est impair ou pair (Dutta et Harayama,
2001). Ces derniers métabolites peuvent être dégradés par un mécanisme d’hydroxylation,
aromatisation et une ouverture du cycle selon plusieurs mécanismes dépendant de la parité de
la chaîne alkyle.