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Thèse


Développement et applications de l'analyse dirigée par l'effet pour la recherche et l'identification de contaminants à risque pour les écosystèmes aquatiques

Soutenue
le 10-04-2015

Par
Caroline GARDIA PAREGE

Directeur(s) de thèse
Hélène Budzinski / Patrick Mazellier / Marie-Hélène Dévier

Résumé
Les méthodes chimiques utilisées en routine (méthodes de screening dirigé) pour la surveillance de la qualité du milieu se réfèrent au suivi de composés définis par les réglementations (e.g. 53 composés pour la Directive Cadre sur l'Eau). Cette présélection de molécules apparait dérisoire face aux plus de 90 millions de composés recensées par le CAS (Chemical Abstracts Service). Elle est d'autant plus infime, qu'une fois introduits dans l'environnement, tous ces composés sont soumis à des processus abiotiques et biotiques (e.g. phototransformation, biotransformation) qui génèrent des sous-produits pouvant être parfois plus dangereux que les molécules mères. A cela s'ajoute l'absence de prise en considération des effets de mélange pouvant exister entre les molécules.

Dans ce contexte, une méthode d'analyse pluridisciplinaire intégrative associant la chimie analytique à des outils biologiques, l'analyse dirigée par l'effet (Effect-Directed Analysis, EDA) a été développée. L'EDA est une approche dite bio-analytique qui renseigne sur les risques biologiques associés aux composés présents. La démarche est basée sur la simplification séquentielle d'un échantillon afin d'individualiser puis identifier les composés actifs.

Les objectifs de cette thèse ont porté sur (1) le développement et la validation d'une méthodologie de préparation d'échantillon et de fractionnement adaptée à différentes matrices environnementales ; (2) la mise en place d'une stratégie d'identification moléculaire par spectrométrie de masse haute résolution ; (3) l'application de la démarche EDA à plusieurs échantillons afin d'illustrer l'applicabilité et l'apport d'une telle méthode à des problématiques environnementales.

Ces travaux de thèse permettent de disposer aujourd'hui d'une démarche bio-analytique complète de la préparation d'échantillon à l'identification de molécules, et adaptée aussi bien aux matrices environnementales solides que liquides. Son application a été effectuée sur plusieurs échantillons reflétant différents compartiments des écosystèmes :
- Sources de contamination : eaux et boues de stations d'épuration, lisiers porcins
- Le milieu récepteur : rivière échantillonné par échantillonneur passif de type POCIS
- Le biota

Ces études ont permis, entre autre, d'établir une liste de composés divers non recherchés à priori pouvant représenter un risque pour l'environnement.

Mots-clé
analyse dirigée par l'effet (EDA), spectrométrie de masse haute résolution, perturbateurs endocriniens, tests in vitro

Mémoire en ligne
http://www.theses.fr/2015BORD0063/document
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