Caractérisation de la fraction organique et minérale de la matrice extracellulaire issue de boues biologiques

Discipline

Chimie et Microbiologie de l'Eau

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

eaux usées, boues activées, bioréacteurs

Mots-clés

Eaux usées -- épuration - Thèses et écrits académiques,

Bioréacteurs - Thèses et écrits académiques,

Matrice extracellulaire - Thèses et écrits académiques,

Glycoprotéines - Thèses et écrits académiques,

Protéoglycanes - Thèses et écrits académiques

Les bioréacteurs permettent d'effectuer un traitement biologique des eaux usées grâce aux boues biologiques. Les boues sont des agrégats formés par des microorganismes inclus dans une matrice extracellulaire (MEC). La MEC, formée d'une fraction organique et minérale, est considérée comme la « maison » du biofilm. L'étude de la MEC nécessite son extraction des boues. Nous avons analysé l'impact de la méthode d'extraction sur les PEC (polymères extracellulaires) issues de différentes boues biologiques par chromatographie d'exclusion stérique (HPSEC) couplée à une détection UV. L'impact de la méthode d'extraction sur la fraction minérale des MEC issues de boues activées a aussi été mis en évidence. La microscopie électronique à balayage a montré la présence d'une fraction minérale particulaire. Nous avons ensuite caractérisé la fraction protéique et substances humiques like des PEC par HPSEC couplée la fluorimètrie. Cette méthode départage les protéines-like (large gamme de masse moléculaire (MM)) des substances humiques-like (MM<6kDa). Nous avons caractérisé spécifiquement la fraction protéique des PEC par électrophorèse dénaturante (SDS-PAGE) couplée à des colorations. La coloration PAS (acide périodique et réactif de Schiff) a permis de montrer la présence de glycoprotéines (MM de 100kDa). Pour les PEC issus de boues granulaires anaérobies, la coloration au bleu alcian pH 2.5 et pH 1 a montré la présence de protéoglycane et de proéoglycane sulfaté. La présence de ces hétéroprotéines a été confirmée par une immunodétection des motifs glucidiques (via des lectines).