Nouvelle souche de champignon Coriolus versicolor utile pour le traitement des matériels pollués New strain of fungus Coriolus versicolor useful for the treatment of polluted materials
La présente invention concerne une nouvelle souche de champignon Coriolus versicolor ainsi que son utilisation pour le traitement des matériels contaminés par des composés polluants récalcitrants.The present invention relates to a new strain of fungus Coriolus versicolor as well as its use for the treatment of materials contaminated with recalcitrant polluting compounds.
La dépollution des sites pollués, c'est-à-dire des sites sur lesquels une pollution d'origine industrielle du sol ou du sous-sol est susceptible de générer une nuisance ou un risque pérenne pour les personnes ou l'environnement, est un enjeu économique et scientifique actuel majeur.The remediation of polluted sites, that is to say sites on which industrial pollution of the soil or subsoil is likely to generate a nuisance or a lasting risk for people or the environment, is a major current economic and scientific issue.
La dépollution peut se faire par voie mécanique, par brûlage des terres, par voie chimique ou par voie biologique. La biorestauration ou bioréhabilitation peut être plus particulièrement utilisée. Cette technique met en œuvre des microorganismes, tels que des bactéries ou des champignons, pour dégrader les composés polluants récalcitrants, c'est-à-dire des composés qui résistent à la dégradation dans l'environnement. Parmi ces composés polluants récalcitrants, on peut citer notamment les halobenzoates tels que le chlorobenzoate et le bromobenzoate, et les composés nitrés tels que le 2,4,6-trinitrotoluène (TNT) et autres explosifs tels que le PETN (penta-érythritol tétranitrate) et l'EGDN (éthylèneglycol dinitrate). On peut citer également les halogénures organiques tels que notamment le DDT[1 ,1 -bis(4-chlorophényl)-2,2,2-trichloroéthane], la 2,3,7,8- tétrachlorodibenzo-p-dioxine, le lindane (1 ,2,3,4,5,6-hexachlorocyclohexane), les composés biphényles polyhalogénés tels que notamment le 3,4,3', 4'- tétrachlorobiphényle et le 2,4,5,2',4',5'-hexachlorobiphényle. On peut enfin citer les hydrocarbures aromatiques polycycliquesPollution control can be done mechanically, by burning the land, chemically or biologically. Bioremediation or bioremediation can be more particularly used. This technique uses microorganisms, such as bacteria or fungi, to degrade recalcitrant polluting compounds, that is to say compounds which resist degradation in the environment. Among these recalcitrant polluting compounds, mention may in particular be made of halobenzoates such as chlorobenzoate and bromobenzoate, and nitro compounds such as 2,4,6-trinitrotoluene (TNT) and other explosives such as PETN (penta-erythritol tetranitrate) and EGDN (ethylene glycol dinitrate). Mention may also be made of organic halides such as in particular DDT [1, 1-bis (4-chlorophenyl) -2,2,2-trichloroethane], 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin, lindane (1,2,3,4,5,6-hexachlorocyclohexane), polyhalogenated biphenyl compounds such as in particular 3,4,3 ', 4'-tetrachlorobiphenyl and 2,4,5,2', 4 ', 5 '-hexachlorobiphenyl. Finally, mention may be made of polycyclic aromatic hydrocarbons
(HAP) dont certains sont des composés mutagènes et cancérigènes.(PAH), some of which are mutagenic and carcinogenic compounds.
Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) constituent une part importante des goudrons résultant de la distillation de la houille. On en trouve aussi dans les goudrons de distillation du pétrole. Les HAP sont les polluants systématiques du sol des anciennes usines à gaz et des cokeries (sidérurgie, carbochimie).
On les trouve aussi dispersés dans d'autres lieux en relation avec l'usage qui a été fait de ces goudrons : agglomération des poussières de charbon en boulets, fabrication des produits de traitement du bois appelés créosotes et usines de traitement du bois utilisant ces produits. Ils ont même pu être utilisés dans certains cas pour fabriquer des revêtements de route, ou comme produits d'étanchéité (enduits, bouchage de brèches, constitution de barrages).Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) constitute an important part of the tars resulting from the distillation of coal. They are also found in petroleum distillation tars. PAHs are the systematic pollutants of the soil of old gas factories and coke ovens (steel, carbochemistry). They are also found scattered in other places in relation to the use that has been made of these tars: agglomeration of coal dust into balls, manufacture of wood treatment products called creosotes and wood treatment plants using these products . They have even been used in some cases to manufacture road surfaces, or as sealants (coatings, plugging breaches, building dams).
Les HAP sont des produits hydrophobes qui adhèrent fortement aux solides. Ils présentent tous une très faible solubilité, mais cette solubilité est suffisante pour les déplacer et les diluer notablement dans le sol au fil du temps. Ce sont des produits très peu volatiles, à l'exception du naphtalène, mais ils émettent cependant une forte odeur désagréable caractéristique.PAHs are hydrophobic products that strongly adhere to solids. They all have very low solubility, but this solubility is sufficient to displace them and dilute them notably in the soil over time. These are very low volatile products, with the exception of naphthalene, but they nevertheless emit a strong, unpleasant characteristic odor.
Le nombre de HAP que l'on peut trouver sur un site gazier est considérable. L'agence américaine pour la protection de l'environnement (EPA pour environmental protection agency) a édité une liste de 16 HAP contaminant les sols, cette liste faisant référence dans de nombreux pays. CesThe number of PAHs that can be found on a gas site is considerable. The American Environmental Protection Agency (EPA) has published a list of 16 PAHs contaminating the soil, this list making reference in many countries. These
16 HAP sont considérés comme prioritaires et doivent être surveillés.16 PAHs are considered a priority and must be monitored.
Le tableau 1 suivant présente la formule de ces 16 HAP.
The following table 1 presents the formula of these 16 PAHs.
Tableau 1 : Formule des 16 HAPTable 1: Formula of the 16 PAHs
Plusieurs champignons formant la pourriture blanche sur le bois sont connus pour leur action dégradatrice envers certains composés polluants récalcitrants.Several fungi forming white rot on wood are known for their degrading action against certain recalcitrant polluting compounds.
Ces champignons de la pourriture, lorsqu'ils sont cultivés en conditions limitantes en nutriments (carence en azote par exemple) sont capables de dégrader la lignine ainsi que de nombreux autres composés organiques, y compris en particulier des HAP, grâce à un système enzymatique non spécifique à fort pouvoir oxydant (ligninases). Certains champignons de la pourriture sont également capables, lorsqu'ils sont cultivés en conditions non limitantes, de transformer certains HAP, tels que le phénanthrène, en trans-dihydrodiols à l'aide de monooxygénases selon un mécanisme proche de celui existant dans les autres familles de champignons.These rot fungi, when grown under nutrient-limiting conditions (nitrogen deficiency for example) are capable of degrading lignin as well as many other organic compounds, including in particular PAHs, thanks to a non-enzymatic system specific with strong oxidizing power (ligninases). Certain rot fungi are also capable, when grown under non-limiting conditions, of transforming certain PAHs, such as phenanthrene, into trans-dihydrodiols using monooxygenases according to a mechanism close to that existing in other families. mushrooms.
Quelques champignons sont également capables de dégrader des HAP en trans-dihydrodiols ou en phénols. Ainsi, par exemple, la souche Phanerochaete chrysosporium est utile pour dégrader notamment le TNT (WO 94/21394) et des HAP de 2 à 5 cycles tels que l'anthracène, le pyrène, le benzo(a)pyrène (Hammel et al.,Some fungi are also capable of degrading PAHs into trans-dihydrodiols or phenols. Thus, for example, the strain Phanerochaete chrysosporium is useful for degrading in particular TNT (WO 94/21394) and PAHs of 2 to 5 cycles such as anthracene, pyrene, benzo (a) pyrene (Hammel et al. ,
1987, Les colloques de l'INRA n° 40, INRA Ed., pp 45-49).1987, INRA colloquia No. 40, INRA Ed., Pp 45-49).
Cependant, aucune donnée de l'état de la technique ne met en évidence la biodégradation de tous les HAP à cinq et six cycles ni la biodégradation des HAP à plus de six cycles.However, no prior art data demonstrates the biodegradation of all PAHs at five and six cycles or the biodegradation of PAHs at more than six cycles.
Le besoin existait donc de trouver une souche de microorganisme capable de dégrader un large spectre de composés polluants récalcitrants, en particulier les HAP de haut poids moléculaire (à 5 cycles aromatiques ou plus).There was therefore a need to find a strain of microorganism capable of degrading a broad spectrum of recalcitrant polluting compounds, in particular high molecular weight PAHs (with 5 or more aromatic rings).
Le Demandeur a à présent découvert une nouvelle souche de champignon qui répond à ce besoin.The Applicant has now discovered a new strain of fungus which meets this need.
La présente invention a donc pour objet une souche de champignon Coriolus versicolor , caractérisée en ce qu'il s'agit de la souche déposée le 19 janvier 1996 à la CNCM (Collection Nationale de Cultures deThe present invention therefore relates to a strain of fungus Coriolus versicolor, characterized in that it is the strain deposited on January 19, 1996 at the CNCM (National Collection of Cultures of
Microorganismes à l'Institut Pasteur) sous la référence 1-1657, ou de l'un de
ses dérivés, capable de dégrader non seulement les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) comprenant de deux à quatre cycles mais aussi les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) comprenant au moins cinq cycles, dont tous les HAP comprenant cinq ou six cycles, notamment tous les HAP à cinq ou six cycles du tableau 1.Microorganisms at the Institut Pasteur) under the reference 1-1657, or one of its derivatives, capable of degrading not only polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) comprising from two to four cycles but also polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) comprising at least five cycles, including all PAHs comprising five or six cycles, in particular all PAHs five or six cycles from Table 1.
Par "dérivé", on entend une souche dérivée de Coriolus versicolor 1-1657 par mutation, spontanée ou induite, et capable de dégrader non seulement les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) comprenant deux à quatre cycles, mais aussi les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) comprenant au moins cinq cycles, dont tous les HAP comprenant cinq ou six cycles, notamment tous les HAP à cinq ou six cycles du tableau 1 , ainsi que, en général, les HAP comprenant plus de six cycles. Ci-après, on désignera la souche Coriolus versicolor 1-1657 ainsi que ses dérivés tels que définis ci-dessus par l'expression "souche Coriolus versicolor selon l'invention" ou "souche selon l'invention".By "derivative" is meant a strain derived from Coriolus versicolor 1-1657 by mutation, spontaneous or induced, and capable of degrading not only polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) comprising two to four cycles, but also polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH ) comprising at least five cycles, including all the PAHs comprising five or six cycles, in particular all the PAHs with five or six cycles in Table 1, as well as, in general, the PAHs comprising more than six cycles. Hereinafter, the Coriolus versicolor 1-1657 strain will be designated as well as its derivatives as defined above by the expression "Coriolus versicolor strain according to the invention" or "strain according to the invention".
La présente invention a également pour objet l'utilisation de ladite souche Coriolus versicolor selon l'invention pour dégrader des composés polluants récalcitrants contenus dans des matériels contaminés.The present invention also relates to the use of said strain Coriolus versicolor according to the invention for degrading recalcitrant polluting compounds contained in contaminated materials.
Plus particulièrement, la présente invention a pour objet l'utilisation de la souche Coriolus versicolor selon l'invention pour dégrader des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) pouvant être notamment choisis parmi les 16 HAP de la liste de l'EPA citée précédemment (tableau 1 ). La souche Coriolus versicolor selon l'invention s'est avérée particulièrement utile pour dégrader les HAP à au moins 6 cycles aromatiques tels que notamment le benzo(g,h,i)perylène et l'indénol(1 ,2,3-cd)pyrène.More particularly, the subject of the present invention is the use of the strain Coriolus versicolor according to the invention for degrading polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) which can be chosen in particular from the 16 PAHs from the list of EPA cited above (Table 1 ). The Coriolus versicolor strain according to the invention has proved to be particularly useful for degrading PAHs with at least 6 aromatic cycles such as in particular benzo (g, h, i) perylene and indenol (1, 2,3-cd) pyrene.
La présente invention a également pour objet un procédé de traitement d'un matériel contaminé par des polluants récalcitrants, dans lequel le champignon de souche Coriolus versicolor selon l'invention est mis en contact avec le matériel contaminé dans des conditions appropriées pour
stimuler la croissance dudit champignon dans le matériel et garantir l'activité dégradatrice des polluants récalcitrants.The present invention also relates to a method of treating material contaminated with recalcitrant pollutants, in which the fungus of strain Coriolus versicolor according to the invention is brought into contact with the contaminated material under conditions suitable for stimulate the growth of said fungus in the material and guarantee the degrading activity of recalcitrant pollutants.
Ledit matériel contaminé peut être les sols, les sédiments aquatiques, les graviers, et autres matériels solides, ainsi que l'eau. De manière préférentielle, ledit matériel contaminé est un sol.Said contaminated material can be soil, aquatic sediments, gravel, and other solid materials, as well as water. Preferably, said contaminated material is soil.
Les principales mises en œuvre de techniques de biorestauration d'un sol sont :The main implementations of soil bioremediation techniques are:
- le traitement in situ : le sol est traité sans être excavé ;- in situ treatment: the soil is treated without being excavated;
- le traitement sur site : le sol est excavé et traité sur place ; - le traitement ex situ : le sol est excavé et traité hors site.- on-site treatment: the soil is excavated and treated on site; - ex situ treatment: the soil is excavated and treated off site.
Par "conditions appropriées pour stimuler la croissance dudit champignon dans le matériel et garantir l'activité dégradatrice des polluants récalcitrants", on entend des conditions d'aération, de température et d'humidité, du matériel contaminé, connues de l'homme du métier.By "conditions suitable for stimulating the growth of said fungus in the material and guaranteeing the degrading activity of recalcitrant pollutants", we mean conditions of aeration, temperature and humidity, of the contaminated material, known to those skilled in the art .
Lorsque le matériel contaminé est un sol, l'humidité de celui-ci peut être, de manière préférentielle, comprise entre 50 et 80 % de la teneur en eau utile suivant le type de sol. La température peut être comprise entre 10 et 40°C, une croissance du champignon étant cependant toujours possible même à une température plus basse. La teneur en azote dans le sol peut être telle que le rapport carbone/azote/phosphore soit égal à environ 100/10/1.When the contaminated material is a soil, its humidity can be, preferably, between 50 and 80% of the useful water content depending on the type of soil. The temperature can be between 10 and 40 ° C, a growth of the fungus being however always possible even at a lower temperature. The nitrogen content in the soil can be such that the carbon / nitrogen / phosphorus ratio is equal to about 100/10/1.
Le matériel contaminé peut également contenir de manière avantageuse des nutriments et des oligo-éléments.Contaminated material may also advantageously contain nutrients and trace elements.
L'aération peut être assurée par une circulation d'air forcée, par une diffusion naturelle d'air, ou par brassage mécanique du sol. Lorsque le matériel contaminé est un sol, un débit d'air d'environ 0,1 à 5 m3/h/tonne de sol est avantageux par exemple. L'aération peut être rendue plus homogène dans le sol en assurant un démottage ou un criblage préliminaire du sol. L'apport d'un support organique avec un inoculum permet également d'améliorer la structure du sol, et par conséquent son aération. Plus généralement, l'homogénéisation du sol par démottage/criblage/brassage et le mélange avec le support organique de l'inoculum permettent d'améliorer les transferts de
masse (eau, température, nutriments, air, enzymes) et par conséquent l'activité biochimique responsable de la dégradation des composants polluants.Aeration can be ensured by forced air circulation, by natural diffusion of air, or by mechanical mixing of the soil. When the contaminated material is soil, an air flow of about 0.1 to 5 m 3 / h / tonne of soil is advantageous for example. The aeration can be made more homogeneous in the soil by ensuring a stripping or a preliminary screening of the soil. The addition of an organic support with an inoculum also improves the structure of the soil, and therefore its aeration. More generally, the homogenization of the soil by stripping / screening / mixing and mixing with the organic support of the inoculum makes it possible to improve the transfers of mass (water, temperature, nutrients, air, enzymes) and therefore the biochemical activity responsible for the degradation of the polluting components.
La souche selon l'invention peut être mise en contact avec le matériel contaminé soit seule, soit en présence d'un support organique. La souche selon l'invention peut être mise en contact avec un tel support organique soit au moment de l'inoculation dans le matériel contaminé, soit préalablement à cette inoculation. Ce dernier cas est préféré et permet le prédéveloppement de la souche sur le support organique avant mise en contact avec le matériel contaminé. L'inoculum peut alors être introduit dans le matériel contaminé à un taux compris entre 1 et 50 % en poids, de préférence entre 5 et 20 % en poids par rapport au poids de matériel contaminé. La mise en contact peut être réalisée notamment sur sol excavé ou sur sol déstructuré.The strain according to the invention can be brought into contact with the contaminated material either alone or in the presence of an organic support. The strain according to the invention can be brought into contact with such an organic support either at the time of inoculation in the contaminated material, or prior to this inoculation. The latter case is preferred and allows the pre-development of the strain on the organic support before contacting the contaminated material. The inoculum can then be introduced into the contaminated material at a rate of between 1 and 50% by weight, preferably between 5 and 20% by weight relative to the weight of contaminated material. The contacting can be carried out in particular on excavated soil or on unstructured soil.
Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le matériel contaminé par des polluants récalcitrants est traité avec un inoculum de champignons de la souche Coriolus versicolor selon l'invention, ledit inoculum étant préparé par : - traitement d'un support organique lignifié pouvant être choisi parmi des copeaux de bois, des écorces d'arbres, ou des rafles de maïs, de manière à éliminer les contaminants microbiologiques ;According to a preferred embodiment of the invention, the material contaminated with recalcitrant pollutants is treated with an inoculum of fungi of the Coriolus versicolor strain according to the invention, said inoculum being prepared by: - treatment of a lignified organic support which can be chosen from wood chips, tree bark, or corn cobs, so as to eliminate microbiological contaminants;
- inoculation dudit support organique lignifié ainsi traité, avec ladite souche de champignon, ladite souche pouvant être notamment sous la forme a) d'une solution de spores et/ou de fragments de mycélium en suspension dans un milieu liquide, b) de mycélium prédéveloppé en milieu liquide, ou c) de mycélium prédéveloppé sur un support solide, notamment (i) sur un milieu gélifié solide tel que par exemple de la gélose, ou (ii) sur des grains de céréales (préculture sur grains de céréales) ;- Inoculation of said lignified organic support thus treated, with said strain of fungus, said strain possibly being in particular in the form of a) a solution of spores and / or fragments of mycelium suspended in a liquid medium, b) of predeveloped mycelium in a liquid medium, or c) of mycelium pre-developed on a solid support, in particular (i) on a solid gelled medium such as for example agar, or (ii) on cereal grains (preculture on cereal grains);
- puis incubation dans des conditions appropriées à la croissance des champignons sur ledit support organique lignifié.
Par "conditions appropriées à la croissance des champignons sur ledit support organique lignifié", on entend des conditions d'humidité, de température et d'aération connues de l'homme du métier.- Then incubation under conditions suitable for the growth of fungi on said lignified organic support. By "conditions suitable for the growth of fungi on said lignified organic support" is meant humidity, temperature and aeration conditions known to those skilled in the art.
Le support organique lignifié inoculé avec la souche de champignons peut être placé de manière avantageuse dans une chambre de culture saturée en humidité, à une température comprise entre 15 et 35°C, plus particulièrement entre 20 et 30°C.The lignified organic support inoculated with the fungus strain can be advantageously placed in a culture chamber saturated with humidity, at a temperature between 15 and 35 ° C, more particularly between 20 and 30 ° C.
De manière préférentielle, on choisit comme support organique lignifié des rafles de maïs ou des copeaux de bois.Preferably, corn lump or wood chips are chosen as the lignified organic support.
Les copeaux de bois peuvent être calibrés ou du type "tout- venant", c'est-à-dire non calibrés.The wood chips can be calibrated or of the "general purpose" type, that is to say uncalibrated.
Des copeaux de bois d'une granulométrie supérieure à 4,5 mm sont préférés, les copeaux de plus faible granulométrie freinant généralement la croissance du champignon du fait d'une mauvaise aération due au tassement des copeaux.Wood shavings with a particle size greater than 4.5 mm are preferred, chips with a smaller particle size generally hamper the growth of the fungus due to poor ventilation due to compaction of the chips.
Les champignons étant sensibles aux contaminations microbiologiques, il est important de minimiser les risques de contamination.Since fungi are sensitive to microbiological contamination, it is important to minimize the risk of contamination.
A cet effet, le support organique lignifié est traité avant inoculation par la souche de champignon de façon à éliminer les contaminants microbiologiques. Ce traitement peut s'effectuer par séchage entre 450 etTo this end, the lignified organic support is treated before inoculation with the fungus strain so as to eliminate microbiological contaminants. This treatment can be carried out by drying between 450 and
550°C, par exemple à 500°C pendant quelques secondes ou par pasteurisation pendant 1 ou 2 cycles chacun de 8 à 30 heures, de préférence550 ° C, for example at 500 ° C for a few seconds or by pasteurization for 1 or 2 cycles each of 8 to 30 hours, preferably
16 heures, chacun à une température comprise entre 50 et 100°C, de préférence entre environ 65 et environ 85°C, ou par stérilisation (autoclavage) entre 110 et 130°C, de préférence à environ 120°C, pendant 20 à 240 minutes, de préférence pendant 20 à 60 minutes. Le support organique lignifié peut être humidifié de préférence à saturation, avant le traitement destiné à éliminer les contaminants microbiologiques. De manière préférentielle, ledit traitement est réalisé par pasteurisation.16 hours, each at a temperature between 50 and 100 ° C, preferably between approximately 65 and approximately 85 ° C, or by sterilization (autoclaving) between 110 and 130 ° C, preferably at approximately 120 ° C, for 20 to 240 minutes, preferably for 20 to 60 minutes. The lignified organic support can be moistened preferably to saturation, before the treatment intended to remove microbiological contaminants. Preferably, said treatment is carried out by pasteurization.
Le support organique lignifié peut être ensuite inoculé avec la souche Coriolus versicolor selon l'invention, qui peut se présenter :
a) sous la forme d'une solution de spores, de fragments de mycélium ou d'un mélange de spores et de fragments de mycélium, en suspension dans un milieu liquide, pouvant être préparée par exemple à partir de cultures de champignons sur un support solide, en particulier sur milieu gélifié solide, (notamment gélose) en tube, ou sur grains de céréales ; la suspension peut ainsi être obtenue notamment en introduisant un volume déterminé de milieu de culture CH tel que décrit dans Kirk et al., 1978, Influence of culture parameters on lignin Metabolism by Phanerochaete Chrysosporium. Anch. Microbiol. 117, 277-285, puis en agitant vigoureusement le tube de façon à libérer les spores ; b) sous la forme de mycélium prédéveloppé en milieu liquide : le mycélium prédéveloppé peut être obtenu en mettant en culture dans du milieu CH (Kirk et al., 1978) une solution de spores en suspension ; dans ce cas, la culture est placée sous agitation en général pendant environ une semaine à 30°C ; en fin d'incubation, les pelotes de mycélium formées sont récupérées puis utilisées comme inoculum ; c) ou sous la forme de mycélium prédéveloppé sur un support solide (mycélium recouvrant des fragments de support solide), notamment (i) sur un milieu gélifié solide, tel que par exemple de la gélose, qui peut être contenu dans une boîte de Pétri, ou (ii) sur des grains de céréales (préculture sur grains de céréales).The lignified organic support can then be inoculated with the Coriolus versicolor strain according to the invention, which can be: a) in the form of a solution of spores, fragments of mycelium or a mixture of spores and fragments of mycelium, suspended in a liquid medium, which can be prepared, for example, from cultures of fungi on a support solid, in particular on solid gelled medium (in particular agar) in a tube, or on cereal grains; the suspension can thus be obtained in particular by introducing a determined volume of CH culture medium as described in Kirk et al., 1978, Influence of culture parameters on lignin Metabolism by Phanerochaete Chrysosporium. Anch. Microbiol. 117, 277-285, then vigorously shaking the tube to release the spores; b) in the form of pre-developed mycelium in liquid medium: the pre-developed mycelium can be obtained by culturing in CH medium (Kirk et al., 1978) a solution of spores in suspension; in this case, the culture is generally stirred for about a week at 30 ° C; at the end of incubation, the balls of mycelium formed are recovered and then used as an inoculum; c) or in the form of mycelium predeveloped on a solid support (mycelium covering fragments of solid support), in particular (i) on a solid gelled medium, such as for example agar, which can be contained in a petri dish , or (ii) on cereal grains (preculture on cereal grains).
De manière préférentielle, le support organique lignifié est inoculé avec des champignons de la souche Coriolus versicolor selon l'invention précultivés sur des grains de céréales, tels que des grains de blé, de seigle ou de millet notamment.Preferably, the lignified organic support is inoculated with fungi of the Coriolus versicolor strain according to the invention precultured on cereal grains, such as grains of wheat, rye or millet in particular.
Ledit support organique lignifié peut être inoculé avec des grains de céréales colonisés par le champignon, préférentiel lement à un taux d'environ 1% à environ 20 %, de préférence encore de 2 à 10 % (poids de grains/poids du support organique lignifié).Said lignified organic support can be inoculated with cereal grains colonized by the fungus, preferably at a rate of about 1% to about 20%, more preferably from 2 to 10% (grain weight / weight of lignified organic support ).
Les grains de céréales utilisés sont alors de préférence des grains non traités qui sont stérilisés selon le protocole suivant : trempage dans l'eau puis cuisson aux environs de 100°C pendant 30 à 60 minutes, de
préférence 45 minutes et finalement autoclavage de 1 10 à 130°C, de préférence à environ 120°C pendant 20 à 240 minutes, de préférence 100 à 200 minutes. Un agent abrasif facilitant la séparation des grains entre eux ainsi qu'une source de nutriment peuvent être ajoutés de manière avantageuse. Le plâtre, le carbonate de calcium, la craie ou le talc peuvent par exemple jouer à la fois le rôle de nutriment (source de calcium) et d'agent abrasif. Du plâtre peut ainsi être ajouté aux grains de céréales immédiatement avant autoclavage à une concentration comprise par exemple entre environ 0,5 et environ 10 % (masse/masse). Les grains sont ensuite inoculés par exemple à l'aide a) d'une solution de spores et/ou de fragments de mycélium en suspension dans un milieu liquide, b) de mycélium prédéveloppé en milieu liquide, ou c) de mycélium prédéveloppé sur un support solide, notamment (i) sur un milieu gélifié solide tel que, par exemple de la gélose, qui peut être contenu dans une boîte de Pétri ou (ii) sur des grains de céréales, puis généralement placés en bocaux stériles ou dans des sacs stériles équipés de membranes microporeuses.The cereal grains used are then preferably untreated grains which are sterilized according to the following protocol: soaking in water then cooking at around 100 ° C. for 30 to 60 minutes, preferably 45 minutes and finally autoclaving from 1 10 to 130 ° C, preferably at about 120 ° C for 20 to 240 minutes, preferably 100 to 200 minutes. An abrasive agent facilitating the separation of the grains from one another as well as a source of nutrient can be advantageously added. For example, plaster, calcium carbonate, chalk or talc can act as both a nutrient (source of calcium) and an abrasive agent. Plaster can thus be added to the cereal grains immediately before autoclaving at a concentration of, for example, between approximately 0.5 and approximately 10% (mass / mass). The grains are then inoculated, for example using a) a solution of spores and / or fragments of mycelium suspended in a liquid medium, b) mycelium pre-developed in liquid medium, or c) mycelium pre-developed on a solid support, in particular (i) on a solid gelled medium such as, for example agar, which can be contained in a petri dish or (ii) on cereal grains, then generally placed in sterile jars or in bags sterile with microporous membranes.
Les supports inoculés peuvent ensuite être placés en sacs de culture permettant les échanges gazeux. Des fermenteurs en phase solide de capacité élevée peuvent également être utilisés à la place des sacs. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, on choisit comme support organique des rafles de maïs ou des copeaux de bois, qui préalablement à l'ensachage sont mélangés intimement aux grains de céréales colonisés par le champignon à un taux d'environ 1 % à 20 %, de préférence de 2 à 10 % (poids de grains/poids de copeaux ou de rafles). Le mélange est ensuite incubé à une température optimale pour la croissance de la souche de champignon utilisée (en général 25-30°C). Cette technique permet d'obtenir une culture homogène et très bien développée. Des générations successives d'inoculum peuvent être produites en rediluant soit les grains inoculés dans un volume de grains stériles, soit l'inoculum arrivé à maturité dans un volume de supports lignifiés stériles.
A titre d'exemple, des copeaux pourront être humidifiés à l'aide d'une solution minérale (comprenant des suppléments nutritifs pour le champignon) comprenant pour un litre de solution :The inoculated supports can then be placed in culture bags allowing gas exchange. High capacity solid phase fermenters can also be used in place of bags. According to a preferred embodiment of the invention, as organic support, corn cobs or wood shavings are chosen, which prior to bagging are intimately mixed with the cereal grains colonized by the fungus at a rate of approximately 1 % to 20%, preferably 2 to 10% (weight of grains / weight of chips or stalks). The mixture is then incubated at an optimum temperature for the growth of the fungus strain used (generally 25-30 ° C). This technique makes it possible to obtain a homogeneous and very well developed culture. Successive generations of inoculum can be produced by rediluting either the inoculated grains in a volume of sterile grains, or the mature inoculum in a volume of sterile lignified supports. For example, shavings can be moistened with a mineral solution (including nutritive supplements for the fungus) comprising for one liter of solution:
KH2PO4 : 2 gKH 2 PO 4 : 2 g
MgSO4 : 0,5 gMgSO 4 : 0.5 g
CaCI2 : 0,1 gCaCI 2 : 0.1 g
Tartrate d'ammonium : 0,2 gAmmonium tartrate: 0.2 g
Eau : en quantité suffisante pour 1 I de solution.Water: in sufficient quantity for 1 I of solution.
Les exemples et figures suivants illustrent l'invention sans la limiter d'une quelconque façon.The following examples and figures illustrate the invention without limiting it in any way.
LEGENDE DES FIGURES :LEGEND OF THE FIGURES:
La figure 1 représente un essai comparatif de la capacité de quatre souches différentes de Coriolus versicolor à dégrader quatre HAP : BAN (benzo(a)anthracène), BPY (benzo(a)pyrène), BKFFIG. 1 represents a comparative test of the capacity of four different strains of Coriolus versicolor to degrade four PAHs: BAN (benzo (a) anthracene), BPY (benzo (a) pyrene), BKF
(benzo(k)fluoranthène) et DBA (dibenzo(a,h)anthracène). Les niveaux de biodégradation sont donnés semi-quantitativement : 0=0-9 %, 1=10-24 %, 2=25-49 %, 3=50-74 %, 4=75-100 %.(benzo (k) fluoranthene) and DBA (dibenzo (a, h) anthracene). Biodegradation levels are given semi-quantitatively: 0 = 0-9%, 1 = 10-24%, 2 = 25-49%, 3 = 50-74%, 4 = 75-100%.
La figure 2 représente les pourcentages de biodégradation en HAP totaux et en fonction du nombre de cycle après quatre semaines. Le pilote avec Coriolus versicolor 1-1657, 20 % est comparé au témoin microflore indigène.FIG. 2 represents the percentages of biodegradation into total PAHs and as a function of the number of cycles after four weeks. The pilot with Coriolus versicolor 1-1657, 20% is compared to the native microflora control.
La figure 3 représente les pourcentages de biodégradation en HAP totaux et en fonction du nombre de cycles. Le pilote avec Coriolus versicolus 1-1657, 10 % (après 5 semaines) est comparé au témoin (microflore indigène, 8 semaines).FIG. 3 represents the percentages of biodegradation into total PAHs and as a function of the number of cycles. The pilot with Coriolus versicolus 1-1657, 10% (after 5 weeks) is compared with the control (native microflora, 8 weeks).
La figure 4 représente les pourcentages de biodégradation en HAP totaux et en fonction du nombre de cycle après huit semaines. Le pilote
avec Coriolus versicolor 1-1657, 10 % est comparé au témoin microflore indigène.FIG. 4 represents the percentages of biodegradation into total PAHs and as a function of the number of cycles after eight weeks. The pilot with Coriolus versicolor 1-1657, 10% is compared to the native microflora control.
La figure 5 représente les pourcentages de biodégradation de quelques HAP à cinq et six cycles dans un sol contenant initialement 7602 mg HAP/kg de sol et après huit semaines d'incubation.FIG. 5 represents the percentages of biodegradation of some PAHs at five and six cycles in a soil initially containing 7602 mg PAH / kg of soil and after eight weeks of incubation.
EXEMPLE 1 :EXAMPLE 1:
Activité dégradatrice de la souche Coriolus versicolor 1-1657 envers les HAP.Degrading activity of the Coriolus versicolor 1-1657 strain towards PAHs.
Les abréviations suivantes ont été utilisées pour chaque HAP : naphtalène (NA), acénaphtylène (ACY), acénaphtène (ACE), fluorène (FL), phénanthrène (PH), anthracène (AN), fluoranthène (FLH), pyrène (PY), benzo(a)anthracène (BAN), chrysène (CH), benzo(b)fluoranthène (BBF), benzo(k)fluoranthène (BKF), benzo(a)pyrène (BAP), dibenzo(a,h)anthracène (DBA), benzo(g,h,i)perylène (BPE) et indénol(1 ,2,3,cd)ρyrène (INP).The following abbreviations were used for each PAH: naphthalene (NA), acenaphthylene (ACY), acenaphthene (ACE), fluorene (FL), phenanthrene (PH), anthracene (AN), fluoranthene (FLH), pyrene (PY), benzo (a) anthracene (BAN), chrysene (CH), benzo (b) fluoranthene (BBF), benzo (k) fluoranthene (BKF), benzo (a) pyrene (BAP), dibenzo (a, h) anthracene (DBA) ), benzo (g, h, i) perylene (BPE) and indenol (1,2,3, cd) ρyrene (INP).
a) Méthodes analytiquesa) Analytical methods
Extraction :Extraction:
L'extraction est effectuée sur la totalité du volume d'essai. Un solvant organique est ajouté dans chaque flacon à raison de 40 ml d'acétonitrile. Puis les flacons sont agités pendant une heure à 200 tpm avant leur passage dans une cuve à ultrasons pendant 5 minutes. Les rendements d'extraction ont été mesurés au préalable et sont supérieurs à 95 %.The extraction is carried out on the entire test volume. An organic solvent is added to each bottle at the rate of 40 ml of acetonitrile. Then the bottles are shaken for one hour at 200 rpm before passing through an ultrasonic tank for 5 minutes. The extraction yields have been measured beforehand and are greater than 95%.
Dosages :Dosages:
Les HAP sont dosés par chromatographie liquide haute pression GILSON/détection UV JASCO, équipée d'une colonne Lichrospher 100 C18 de longueur 250 mm et de diamètre 4 mm. L'éluant utilisé est isocratique (800 ml acetonitrile + 200 ml eau). La longueur d'onde du détecteur est de 254 nm.
Cette méthode de dosage permet la séparation et la quantification des pics correspondants aux 16 HAP étudiés.The PAHs are determined by GILSON high pressure liquid chromatography / JASCO UV detection, equipped with a Lichrospher 100 C18 column 250 mm long and 4 mm in diameter. The eluent used is isocratic (800 ml acetonitrile + 200 ml water). The wavelength of the detector is 254 nm. This assay method allows the separation and quantification of the peaks corresponding to the 16 PAHs studied.
b) Méthode d'étude de la biodégradation : Les études de dégradation ont été réalisées dans des flacons sérum de 100 ml, fermés de façon étanche.b) Biodegradation study method: The degradation studies were carried out in 100 ml serum bottles, tightly closed.
Chaque flacon d'essai contient 20 ml de milieu de culture permettant le bon développement du champignon. Le milieu de culture utilisé est un milieu enrichi en azote ou carence en azote et provoquant la stimulation de son activité enzymatique extra-cellulaire (sécrétion des ligninases) suivant les cas. Sa composition (décrite par Kirk et al., 1978, Influence of culture parameters on lignin Metabolism by Phanerochaete Chrysosporium. Anch. Microbiol. 1 17, 277-285) est la suivante :Each test bottle contains 20 ml of culture medium allowing the proper development of the fungus. The culture medium used is a medium enriched in nitrogen or nitrogen deficiency and causing stimulation of its extracellular enzymatic activity (secretion of ligninases) depending on the case. Its composition (described by Kirk et al., 1978, Influence of culture parameters on lignin Metabolism by Phanerochaete Chrysosporium. Anch. Microbiol. 1 17, 277-285) is as follows:
• Milieu de culture : milieu basai III médium :• Culture medium: basal medium III medium:
KH2PO4 : 20 g/1KH 2 PO 4 : 20 g / 1
MgSO4 : 5 g/1MgSO 4 : 5 g / 1
CaCI2 : 1 g/lCaCI 2 : 1 g / l
• Composition de la culture :• Composition of culture:
Les produits suivants sont ajoutés par litre de cultures:The following products are added per liter of cultures:
Milieu basai III (stérilisé par filtration), 100 mlBasal medium III (sterilized by filtration), 100 ml
10 % glucose (passé à l'autoclave), 100 ml10% glucose (autoclaved), 100 ml
0,1 M 2,2-méthylsuccinate, pH 4,2 (passé à l'autoclave), 100 ml Thiamine (100 mg/litre de solution mère stérilisé par filtration) 10 ml0.1 M 2,2-methylsuccinate, pH 4.2 (autoclaved), 100 ml Thiamine (100 mg / liter of stock solution sterilized by filtration) 10 ml
Tartrate d'ammonium (8 g/litre de solution mère, passé à l'autoclave), 25 mlAmmonium tartrate (8 g / liter of stock solution, autoclaved), 25 ml
Spores (absorbance à 650 nm = 0,5), 100 ml.Spores (absorbance at 650 nm = 0.5), 100 ml.
Les champignons ont été apportés dans le milieu d'essai sous forme d'une solution de spores en suspension, préparée à partir de tubes de cultures en pente. Les substances testées ont été apportées sous forme
solubilisée dans un solvant organique à une concentration finale en HAP dans les flacons d'essai comprise entre 6 et 50 mg/l. Cependant, la concentration testée a été en général de 6 mg/l afin de limiter la toxicité de la substance et les quantités de solvant apportées. Dans tous les cas, les quantités totales de solvant apportées dans le milieu d'essai n'ont jamais excédé 1 % et les flacons ont été, le cas échéant, laissés ouverts le temps nécessaire pour l'évaporation du solvant. De l'oxygène a été introduit en début d'essai dans les flacons, puis, si nécessaire, régulièrement au cours du temps. La quantité initiale d'oxygène pur ajouté a été de 50 ml. L'essai a été conduit en phase statique et les flacons ont été incubés pendant un mois à l'obscurité et à 30°C. En fin d'essai, une extraction à l'acétonitrile a été effectuée sur la totalité du volume de milieu d'essai après 30 jours d'incubation. Des dosages spécifiques ont ensuite été effectués par HPLC.The fungi were brought into the test medium as a suspension spore solution, prepared from sloping culture tubes. The tested substances were provided in the form solubilized in an organic solvent at a final concentration of PAHs in the test bottles between 6 and 50 mg / l. However, the concentration tested was generally 6 mg / l in order to limit the toxicity of the substance and the quantities of solvent supplied. In all cases, the total amounts of solvent supplied to the test medium never exceeded 1% and the bottles were, if necessary, left open for the time necessary for the evaporation of the solvent. Oxygen was introduced at the start of the test into the bottles, then, if necessary, regularly over time. The initial amount of pure oxygen added was 50 ml. The test was carried out in static phase and the flasks were incubated for one month in the dark and at 30 ° C. At the end of the test, an extraction with acetonitrile was carried out on the entire volume of test medium after 30 days of incubation. Specific assays were then carried out by HPLC.
c) Résultatsc) Results
Le paramètre mesuré a été la disparition de la "substance étudiée.The parameter measured was the disappearance of the " substance studied.
Les résultats obtenus pour chacun des 16 HAP sont présentés dans le tableau 2. Ces résultats sont présentés semi-quantitativement : 0=0-9 % ; 1 = 10-24 % ; 2=25-49 % ; 3=50-74 % ; 4=75-100 % (%=pourcentages de biodégradation après un mois d'incubation).
The results obtained for each of the 16 PAHs are presented in Table 2. These results are presented semi-quantitatively: 0 = 0-9%; 1 = 10-24%; 2 = 25-49%; 3 = 50-74%; 4 = 75-100% (% = percentages of biodegradation after one month of incubation).
Tableau 2 :Table 2:
Conclusion :Conclusion:
La souche Coriolus versicolor 1-1657 est capable de dégrader l'ensemble des 16 HAP. La comparaison de la souche Coriolus versicolor I- 1657 et de trois autres souches de Coriolus versicolor (Coriolus versicolor ATCC 34578, ATCC 34671 , ATCC 32745) a mis en évidence l'avantage significatif de la souche Coriolus versicolor 1-1657 selon l'invention par rapport aux trois autres Coriolus versicolor (voir figure 1) pour dégrader les HAP lourds.
EXEMPLE 2 :The Coriolus versicolor 1-1657 strain is capable of degrading all 16 PAHs. The comparison of the Coriolus versicolor I-1657 strain and three other strains of Coriolus versicolor (Coriolus versicolor ATCC 34578, ATCC 34671, ATCC 32745) highlighted the significant advantage of the Coriolus versicolor 1-1657 strain according to the invention. compared to the other three Coriolus versicolor (see Figure 1) to degrade heavy PAHs. EXAMPLE 2:
Procédé de traitement biologique de sols contaminés par des substances organiques récalcitrantesMethod for the biological treatment of soils contaminated with recalcitrant organic substances
L'efficacité de la souche Coriolus versicolor selon l'invention a été vérifiée lors d'essais pilote conduits sur des sols pollués historiquement par des HAP. Leur inoculation dans le sol a permis d'améliorer significativement la biodégradation de composés réputés récalcitrants. Les champignons sont introduits dans les sols sur leur support organique (copeaux de bois) à un taux de 20 % (exemple 2a) et 10 % (exemples 2b et 2c).The effectiveness of the Coriolus versicolor strain according to the invention was verified during pilot tests carried out on soils historically polluted by PAHs. Their inoculation in the soil made it possible to significantly improve the biodegradation of compounds known to be recalcitrant. The mushrooms are introduced into the soil on their organic support (wood chips) at a rate of 20% (example 2a) and 10% (examples 2b and 2c).
Le support organique a été inoculé avec du mycélium prédéveloppé sur des grains de céréales (l'inoculation des grains ayant été effectuée initialement par de la gélose solide recouverte de champignons (mycélium prédéveloppé sur de la gélose solide)).The organic support was inoculated with pre-developed mycelium on cereal grains (the inoculation of the grains having been carried out initially by solid agar covered with fungi (mycelium pre-developed on solid agar)).
a) Des expérimentations ont été conduites en pilotes de 50 litres sur des sols contaminés historiquement par des HAP provenant d'anciens sites d'usine à gaz. L'efficacité de la souche de champignons selon l'invention a été évaluée et comparée à l'activité de la microflore indigène du sol dans le cas d'un sol contaminé par des HAP à une concentration initiale en HAP totaux de 1596 mg/kg répartis de la façon suivante : 431 mg/kg pour les HAP à trois cycles, 774 mg/kg pour les HAP à quatre cycles, 274 mg/kg pour les HAP à cinq cycles et 117 mg/kg pour les HAP à six cycles. Les champignons ont été inoculés à un taux de 20 % et les paramètres environnementaux (humidité, température et, éventuellement, apport de nutriments) ont été optimisés afin d'accélérer la croissance des champignons et leur activité enzymatique. Des pourcentages de biodégradation égaux à 73 % pour les HAP à trois cycles, 47 % pour les HAP à quatre cycles, 15 % pour les HAP à cinq cycles et 25 % pour les HAP à six cycles ont été obtenus après seulement un mois d'incubation en pilote en présence de Coriolus versicolor 1-1657 (voir figure 2). La biodégradation des HAP totaux a représenté environ 50 % après un mois de traitement. Dans le même temps, la microflore indigène en étant pourtant
stimulée n'avait dégradé que très faiblement les HAP, la concentration finale atteinte n'étant pas significativement différente de la concentration initiale en HAP totaux. Dans ce cas, seuls les HAP à trois et quatre cycles ont été dégradés, mais leurs pourcentages de disparition n'ont été que de 19 et 16 % respectivement.a) Experiments were carried out in 50-liter pilots on soils historically contaminated with PAHs from former gas factory sites. The effectiveness of the fungal strain according to the invention was evaluated and compared to the activity of the native soil microflora in the case of a soil contaminated with PAHs at an initial concentration of total PAHs of 1596 mg / kg. distributed as follows: 431 mg / kg for three-cycle PAHs, 774 mg / kg for four-cycle PAHs, 274 mg / kg for five-cycle PAHs and 117 mg / kg for six-cycle PAHs. The mushrooms were inoculated at a rate of 20% and the environmental parameters (humidity, temperature and, optionally, supply of nutrients) were optimized in order to accelerate the growth of the fungi and their enzymatic activity. Biodegradation percentages of 73% for three-cycle PAHs, 47% for four-cycle PAHs, 15% for five-cycle PAHs and 25% for six-cycle PAHs were obtained after only one month of pilot incubation in the presence of Coriolus versicolor 1-1657 (see Figure 2). Biodegradation of total PAHs was approximately 50% after one month of treatment. At the same time, however, the native microflora is stimulated had only very slightly degraded the PAHs, the final concentration reached not being significantly different from the initial concentration in total PAHs. In this case, only the three- and four-cycle PAHs were degraded, but their percentages of disappearance were only 19 and 16% respectively.
Les méthodes analytiques utilisées pour tous nos essais ont été validées préalablement et ont classiquement consisté pour cet exemple en une extraction au CO2 supercritique suivie d'une analyse par chromatographie gazeuse/spectrométrie de masse.The analytical methods used for all our tests have been validated beforehand and have conventionally consisted, for this example, of an extraction with supercritical CO 2 followed by an analysis by gas chromatography / mass spectrometry.
b) Des essais ont été conduits en pilotes de 50 kg sur des sols contaminés historiquement par des HAP provenant d'anciens sites d'usines à gaz. L'efficacité de souches de champignons a été évaluée et comparée à l'activité de la microflore indigène du sol dans le cas d'un sol contaminé par des HAP à une concentration de 1092 mg/kg répartis de la façon suivante : 122 mg/kg pour les HAP à trois cycles, 652 mg/kg pour les HAP à quatre cycles, 318 mg/kg pour les HAP à cinq et six cycles. La souche de champignon Coriolus versicolor 1-1657 a été apportée à un taux de 10 % (poids/poids). Les paramètres environnementaux ont été optimisés afin d'accélérer la croissance des champignons et leur activité enzymatique. Pour cela, la température a été maintenue aux alentours de 30°C et l'humidité du sol à 70 % de la teneur en eau utile du sol. Des pourcentages de biodégradation égaux à 75 % pour les trois cycles, 50 % pour les quatre cycles, 38 % pour les cinq et six cycles dont 46 % pour le benzo(a)pyrène, ont été obtenus après seulement cinq semaines d'incubation en pilote en présence de la souche Coriolus versicolor 1-1657 (voir figure 3). La biodégradation en HAP totaux a atteint 49 % après seulement cinq semaines d'incubation. Dans le même temps, la microflore indigène biostimulée n'a dégradé que très faiblement les HAP, le pourcentage de biodégradation atteint en fin d'essai étant à peine supérieur à 10 %. Après huit semaines d'incubation, les résultats obtenus avec la microflore indigène biostimulée n'avaient guère évolué, avec des pourcentages de biodégradation de 18, 21 , 6
et 17 % pour respectivement les deux et trois cycles, les quatre cycles, les cinq et six cycles et les HAP totaux. Il est important de noter que le pilote témoin microflore indigène avait également été inoculé avec des copeaux stériles identiques à ceux utilisés pour la préparation de l'inoculum de champignon et cela à un taux de 10 % (poids/poids).b) Tests were carried out in 50 kg pilots on soils historically contaminated with PAHs from former gas factory sites. The effectiveness of fungal strains was evaluated and compared to the activity of the native soil microflora in the case of soil contaminated with PAHs at a concentration of 1092 mg / kg distributed as follows: 122 mg / kg for three-cycle PAHs, 652 mg / kg for four-cycle PAHs, 318 mg / kg for five and six-cycle PAHs. The fungus strain Coriolus versicolor 1-1657 was brought at a rate of 10% (w / w). The environmental parameters have been optimized in order to accelerate the growth of fungi and their enzymatic activity. For this, the temperature was kept around 30 ° C and the soil humidity at 70% of the useful water content of the soil. Biodegradation percentages equal to 75% for the three cycles, 50% for the four cycles, 38% for the five and six cycles including 46% for benzo (a) pyrene, were obtained after only five weeks of incubation in pilot in the presence of the Coriolus versicolor 1-1657 strain (see FIG. 3). Biodegradation in total PAHs reached 49% after only five weeks of incubation. At the same time, the native biostimulated microflora degraded PAHs only very slightly, the percentage of biodegradation reached at the end of the test being barely greater than 10%. After eight weeks of incubation, the results obtained with the native biostimulated microflora had hardly changed, with biodegradation percentages of 18, 21, 6 and 17% for two and three cycles, four cycles, five and six cycles and total PAHs respectively. It is important to note that the native microflora control pilot had also been inoculated with sterile shavings identical to those used for the preparation of the mushroom inoculum and this at a rate of 10% (weight / weight).
Les méthodes analytiques utilisées pour ces essais ont été validées préalablement et ont consisté pour cet exemple en une extraction au solvant sous pression à l'aide d'un appareillage DIONEX ASE 200 suivie d'une analyse par chromatographie gazeuse/spectrométrie de masse ou chromatographie liquide haute pression/détection UV. L'efficacité du champignon par rapport aux microorganismes indigènes (bactéries et champignons) est la plus marquée pour les HAP lourds à cinq et six cycles qui sont les plus difficiles à biodégrader.The analytical methods used for these tests were validated beforehand and consisted, for this example, of a solvent extraction under pressure using a DIONEX ASE 200 apparatus followed by an analysis by gas chromatography / mass spectrometry or liquid chromatography high pressure / UV detection. The effectiveness of the fungus compared to native microorganisms (bacteria and fungi) is most marked for heavy PAHs with five and six cycles which are the most difficult to biodegrade.
c) Des essais ont été conduits en pilotes de laboratoire de 2 kg sur des sols contaminés historiquement par des HAP provenant d'anciens sites d'usines à gaz. L'efficacité de souches de champignons a été évaluée et comparée à l'activité de la microflore indigène du sol dans le cas d'un sol contaminé par des HAP à une concentration initiale en HAP totaux de 7602 mg/kg répartis de la façon suivante : 3903 mg/kg pour les HAP à deux et trois cycles, 3233 mg/kg pour les HAP à quatre cycles, 466 mg/kg pour les HAP à cinq et six cycles. La souche de champignons Coriolus versicolor 1-1657 a été apportée à un taux de 10 % (poids/poids). Les paramètres environnementaux ont été optimisés afin d'accélérer la croissance des champignons et leur activité enzymatique. Pour cela, la température a été maintenue aux alentours de 30°C et l'humidité du sol à 70 % de la teneur en eau utile du sol. Des pourcentages de biodégradation égaux à 49 % pour les trois cycles, 26 % pour les quatre cycles, 34 % pour les cinq et six cycles dont 44 % pour le benzo(a)pyrène, ont été obtenus après seulement huit semaines d'incubation en présence de la souche Coriolus versicolor 1-1657. La biodégradation en HAP totaux a atteint 38 % après huit semaines d'incubation. Dans le même temps, la microflore indigène biostimulée n'a dégradé que très faiblement les
HAP, le pourcentage de biodégradation atteint en fin d'essai étant équivalent à 25, 9, 0 et 16 % pour respectivement les deux et trois cycles, les quatre cycles, les cinq et six cycles et les HAP totaux (voir figure 4).c) Tests have been carried out in 2 kg laboratory pilots on soils historically contaminated with PAHs from former gas factory sites. The effectiveness of fungal strains was evaluated and compared to the activity of the native soil microflora in the case of soil contaminated with PAHs at an initial concentration of total PAHs of 7602 mg / kg distributed as follows : 3903 mg / kg for two and three cycle PAHs, 3233 mg / kg for four cycle PAHs, 466 mg / kg for five and six cycle PAHs. The strain of fungi Coriolus versicolor 1-1657 was brought at a rate of 10% (weight / weight). The environmental parameters have been optimized in order to accelerate the growth of fungi and their enzymatic activity. For this, the temperature was kept around 30 ° C and the soil humidity at 70% of the useful water content of the soil. Biodegradation percentages equal to 49% for the three cycles, 26% for the four cycles, 34% for the five and six cycles including 44% for benzo (a) pyrene, were obtained after only eight weeks of incubation in presence of the Coriolus versicolor 1-1657 strain. Biodegradation in total PAHs reached 38% after eight weeks of incubation. At the same time, the native biostimulated microflora only very slightly degraded the PAH, the percentage of biodegradation reached at the end of the test being equivalent to 25, 9, 0 and 16% for the two and three cycles, the four cycles, the five and six cycles and the total PAHs respectively (see Figure 4).
Les méthodes analytiques utilisées pour ces essais ont été validées préalablement et ont consisté pour cet exemple en une extraction au solvant sous pression à l'aide d'un appareillage DIONEXASE 200 suivie d'une analyse par chromatographie gazeuse/spectrométrie de masse ou chromatographie liquide haute pression/détection UV. L'efficacité du champignon par rapport aux autres microorganismes est la plus marquée pour les HAP lourds à cinq et six cycles qui sont les plus difficiles à biodegrader (voir figure 5).
The analytical methods used for these tests were validated beforehand and consisted, for this example, of a solvent extraction under pressure using a DIONEXASE 200 apparatus followed by an analysis by gas chromatography / mass spectrometry or high liquid chromatography. pressure / UV detection. The effectiveness of the fungus compared to other microorganisms is most marked for heavy PAHs with five and six cycles which are the most difficult to biodegrade (see Figure 5).