Bioaccumulation and toxic effect of zinc on the green alga Chlorella vulgaris

Esmaeili, Ladan (2015). « Bioaccumulation and toxic effect of zinc on the green alga Chlorella vulgaris » Mémoire. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Maîtrise en chimie.

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Résumé

La pollution des milieux aquatiques par les métaux traces représente un problème majeur qui nécessite l'évaluation du risque de toxicité pour plusieurs espèces aquatiques. En particulier, le zinc est un oligo-élément qui peut être toxique à des concentrations élevées pour les organismes vivants, et la libération de Zn via les eaux usées représente un important problème de qualité d'eau douce au Canada. Dans le développement d'une nouvelle technologie de bioremédiation, les microalgues peuvent être utilisées pour le traitement des eaux usées, car elles ont la capacité de bioaccumuler les métaux. Le problème principal au niveau cellulaire est l'implication des mécanismes moléculaires au cours du processus de bioaccumulation des métaux dans les cellules d'algues. Afin de déterminer la capacité maximale des cellules d'algues de Chlorella vulgaris à accumuler le Zn, l'efficacité de la bioaccumulation a été étudiée par l'estimation de la teneur en zinc dans la biomasse algale quand l'algue C. vulgarisa été exposée pendant 72 h aux différentes concentrations de ZnCl2. La capacité de la biomasse algale de bioaccumuler le Zn a été déterminée par spectrométrie d'absorption atomique et l'effet toxique du Zn bioaccumulé a été évalué sur l'activité photosynthétique en utilisant l'émission de fluorescence de la chlorophylle. L'induction des phytochélatine a été analysée qualitativement et quantitativement par chromatographie liquide à haute performance. Selon nos résultats obtenus, le rendement de bioaccumulation le plus élevé a été atteint pour la plus forte concentration de ZnCl2 (100 mM) à 24 h de temps d'exposition. Dans ces conditions expérimentales, la bioaccumulation de Zn était cinq fois plus par rapport au témoin. La division cellulaire a diminué seulement de 25 % par rapport au témoin. L'inhibition de la photosynthèse, liée à l'activité de la photochimie et du transport des électrons du PSII, a seulement diminué de 60 % par rapport au témoin. L'induction de la teneur en glutathion dans les cellules d'algues a été 6 fois plus par rapport au témoin. La synthèse de phytochélatines a été fortement induite où le PC4 a du blé par rapport aux PC2. En outre, les résultats ont démontré que le Zn bioaccumulé induit un effet de toxicité beaucoup plus fort dans les cellules d'algues prés 48 h par rapport à 24 h d'exposition, comme en témoigne le nombre croissant de cellules mortes, une plus forte action inhibitrice sur la photosynthèse, une plus faible absorption et capacité de séquestration en Zn. Enfin, nos résultats ont montré que, pour maintenir l'efficacité optimale de bioaccumulation, l'induction des groupes thiols était importante afin d'éviter les effets inhibiteurs du Zn. En conclusion, cette étude a permis de déterminer les limites d'utilisation de C. vulgaris pour la bioaccumulation en Zn dans le développement d'une technologie de phycoremédiation.

Type:	Mémoire accepté
Informations complémentaires:	Le mémoire a été numérisé tel que transmis par l'auteur.
Directeur de thèse:	Dewez, David
Mots-clés ou Sujets:	Zinc. Bioaccumulation, Zinc. Toxicité, Zinc. Effets physiologiques, Chlorelles, Biorestauration, Eaux usées. Épuration. Élimination des métaux
Unité d'appartenance:	Faculté des sciences > Département de chimie
Déposé par:	Service des bibliothèques
Date de dépôt:	27 nov. 2015 19:11
Dernière modification:	27 nov. 2015 19:11
Adresse URL :	http://archipel.uqam.ca/id/eprint/7494

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