Vernouillet, Gabrielle
(2013).
« Effets toxiques de produits pharmaceutiques sur la physiologie de plusieurs espèces de phytoplancton » Thèse.
Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en sciences de l'environnement.
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Résumé
Les produits pharmaceutiques, d'hygiène personnelle et de beauté (PPHB) sont récemment devenus une préoccupation importante du fait de leur consommation croissante et incontrôlée. Ces substances sont biologiquement actives et leurs effets sur des organismes non-cibles sont préoccupants même à des faibles concentrations. En conséquence, il est important de tenir compte non seulement de leur toxicité induite par une exposition directe, mais aussi des processus de bioconcentration et de bioaccumulation de ces composés pour en prédire le danger potentiel. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés aux interactions de trois PPHB sur les activités photosynthétiques du premier maillon de la chaîne. Les paramètres photosynthétiques de Chlamydomonas reinhardtii sont peu affectés. Au contraire, chez Fragilaria crotonensis, la carbamazépine (CBZ) augmente la dissipation non-photochimique d'énergie (DI0/RC) ce qui, couplé à une diminution de la capacité de transport d'électrons (ET0/TR0), indique une photoinhibition des algues. En présence de sulfaméthoxazole (SMX) ou de ciprofloxacine (cipro), il y a une diminution importante du transport d'électrons (ET0/RC) due respectivement à une limitation du piégeage d'électrons (TR0/RC) ou de la réduction de ET0/TR0. Nos résultats ont montré que les effets des PPHB avaient une forte inhibition de la réduction du pool de plastoquinone (PQ) selon une intensité croissante CBZ<SMX<cipro particulièrement chez F. crotonensis contrairement à C. reinhardtii qui est moins sensible. Nous nous sommes alors interrogés sur les différences des processus de réoxydation du pool de PQ chez ces deux espèces. En utilisant une combinaison d'inhibiteurs spécifiques de la plastoquinone oxydase terminale chloroplastique (PTOX) et en étudiant les limitations du côté donneur et accepteur au niveau du PSI, nous avons montré que la réoxydation du pool de PQ par PTOX n'est pas significative chez F. crotonensis au contraire de ce qu'on pouvait observer chez C. reinhardtii. Ces résultats ont été confirmés par la mesure de la production de O2 et l'absence d'activité de l'oxydase chloroplastique a été mise en évidence. De plus, l'absence de réoxydation par une PTOX chez F. crotonensis mène à un haut niveau de réduction du pool de PQ au noir. La formation d'un gradient de pH au noir chez F. crotonensis a suggéré une activité électrogénique de la NAD(P)H déshydrogénase. Nous avons proposé chez F. crotonensis un modèle représentant la NAD(P)H deshydrogénase de type I active qui génère un gradient de protons tandis que l'activité de PTOX n'est pas significative. Un dernier objectif de notre projet de recherche était d'établir des données sur l'écotoxicité de PPHB humains comme la carbamazépine (CBZ) que l'on retrouve systématiquement dans le fleuve Saint-Laurent. Nous avons mis au point une chaîne trophique expérimentale constituée d'une microalgue, Pseudokirchneriella subcapitata, d'un crustacé, Thamnocephalus platyurus, et d'une hydre, Hydra attenuata. Nous avons mesuré des facteurs de bioconcentration de 2,2 et 12,6 pour les deux premiers maillons et seulement des traces de la CBZ chez H. attenuata. De plus, chez T. platyurus la CBZ diminue l'activité enzymatique du cytochrome CYP450 3A4-like tout en stimulant l'activité de l'hème oxydase globale (HO) (76%) et de la glutathion S-transférase (GR) (130%). Au contraire, chez H. attenuata, l'activité enzymatique du CYP450 3A4-like est augmentée. Pour les deux dernières espèces, la diminution de la peroxydation des lipides est un indicateur de l'activité redox de la
CBZ. L'évaluation du risque toxicologique liée aux PPHB pour être pertinente doit être estimée en considérant plusieurs espèces et différents maillons de la chaîne trophique.
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MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : SMX, CBZ, cipro, fluorescence chlorophyllienne, photosynthèse
| Type: |
Thèse ou essai doctoral accepté
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| Informations complémentaires: |
La thèse a été numérisée telle que transmise par l'auteur. |
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Directeur de thèse: |
Juneau, Philippe |
| Mots-clés ou Sujets: |
Effets des médicaments sur les organismes aquatiques / Phytoplancton / Toxicité / Bioaccumulation / Effets physiologiques / Pollution de l'eau |
| Unité d'appartenance: |
Instituts > Institut des sciences de l'environnement (ISE) |
| Déposé par: |
Service des bibliothèques
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| Date de dépôt: |
16 mars 2022 10:37 |
| Dernière modification: |
16 mars 2022 10:37 |
| Adresse URL : |
http://archipel.uqam.ca/id/eprint/15275 |
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