Des micro-organismes anaérobies capables de dégrader des polluants

Le Professeur Elizabeth Edwards (ChemE) et son équipe ont mis au point une arme secrète dans la guerre contre la pollution : un mélange de micro-organismes qui se nourrissent de produits chimiques toxiques. Le nouveau financement annoncé aujourd’hui par Génome Canada aidera le Pr. Edwards et ses partenaires industriels à commercialiser cette culture microbienne unique.

Partout où les réservoirs d’huile ou d’essence sont stockés sous terre, les produits chimiques dangereux tels que le benzène, le toluène, l’éthylbenzène et xylènes - collectivement appelés BTEX – s’infiltrent dans le sol et les eaux souterraines. « Le propriétaire de chaque station d’essence sur la planète a probablement des problèmes de contamination », a déclaré le Pr. Edwards, titulaire de la Chaire de recherche du Canada en biotechnologie anaérobique.

Pour nettoyer le site, les équipes doivent creuser, laver ou aérer le sol pour favoriser la croissance des micro-organismes aérobies qui décomposent les polluants – un travail intense, long et un processus d’assainissement coûteux. Le Pr. Edwards et son équipe ont découvert une autre série d’organismes qui vivent sans oxygène et pourraient faire le travail sans avoir à retourner et traiter tout le sol.

Les cultures microbiennes d’aujourd’hui proviennent d’échantillons de sol prélevés sur les sites des raffineries de pétrole et de station de gaz contaminés il y a plus de 15 ans. Depuis, le Pr. Edwards et son équipe ont enrichi les cultures en alimentant les organismes avec du benzène et des produits chimiques connexes qui se dégradent difficilement et ont sélectionné les échantillons qui sont les plus efficaces pour les décomposer.

« Ce que nous avons est une culture qui peut essentiellement détruire les produits chimiques de type BTEX en l’absence d’oxygène », explique le Pr. Edwards. L’ajout de cette culture à un site contaminé peut accélérer la dégradation des polluants, un processus connu sous le nom bioaugmentation, avec une perturbation minimale de l’environnement.

En plus de démontrer son efficacité en laboratoire, l’équipe a réalisé un vaste séquençage génomique pour comprendre quelles espèces dans la culture sont responsables de chaque étape de la décomposition chimique. « Nous pensons qu’elle est prête à être testée sur le terrain, mais pour ce faire, nous devons produire à grande échelle », selon le Pr. Edwards.

Le Pr. Edwards s’est associée avec SiREM, un laboratoire d’assainissement de l’environnement à Guelph, Ontario, qui est spécialisé dans les bioaugmentations. SiREM commercialise déjà une autre des cultures microbiennes du Pr. Edwards, KB- 1®, optimisé pour nettoyer les solvants chlorés tels que ceux utilisés dans le nettoyage à sec et d’autres applications industrielles. Ajouter les produits BTEX à la liste des produits chimiques traitables pourrait contribuer à accroître leur part du marché mondial pour la biorestauration, estimée à des milliards de dollars.

SiREM va produire des centaines de litres de la nouvelle culture microbienne en utilisant des bioréacteurs spécialisés, tester le produit sur des sites contaminés appartenant à un troisième partenaire, Federated Co-operatives Limited. Les autres partenaires sont Mitacs, qui finance un chercheur post-doctoral sur le projet, ainsi que le Ministère de la Recherche et de l’Innovation de l’Ontario, qui fournira un soutien financier correspondant. Au total, le budget du projet atteindra près d’un million de dollars, y compris le soutien en nature, sur trois ans.

« Ce projet est un excellent exemple de la façon dont nos chercheurs travaillent dans toutes les disciplines pour relever les défis en matière de durabilité », déclare le Pr. David Sinton (MIE), vice-doyen intérimaire pour la recherche de la Faculté d’Ingénierie de l’Université de Toronto. « En collaboration avec des partenaires industriels, des chercheurs en ingénierie portent des solutions de pointe du laboratoire sur le marché mondial. »

Si le projet pilote est un succès, la culture de bioaugmentation pourrait être utilisée sur les sites contaminés à travers le monde. « C’est un tout nouvel outil pour aider les spécialistes d’assainissement face à des situations difficiles », dit le Pr. Edwards. « C’est l’aboutissement d’une vie de recherche, je suis enthousiaste à l’idée de voir si cette culture sera efficace. »

Source :
Nouvelles de la Faculté d’Ingénierie de l’Université de Toronto-11 juillet 2016
http://news.engineering.utoronto.ca/hungry-hazardous-waste-new-funding-will-help-commercialize-pollution-eating-microbes/

Rédacteur :
Sophie DECAMPS – Chargée de Mission pour la Science et la Technologie à Toronto – sophie.decamps[a]diplomatie.gouv.fr