Étude de la biodégradation de l'acide déhydroabiétique par Bacillus psychrophilus Biodegradation of dehydroabietic acid by Bacillus psychrophilus

Résumé

La rivière du Saguenay (Québec, Canada) traverse une région fortement industrialisée (v.g. alumineries, papeteries) et reçoit d'importantes quantités d'eaux usées. Les teneurs en matière organique dissoute et en fibre de cellulose en suspension provenant de 4 papeteries locales sont relativement élevées dans les eaux de la Rivière et elles sont évaluéesà 29 000 tonnes par année. En plus des eaux usées industrielles, le Saguenay reçoit de grandes quantités d'eaux d'égouts domestiques, ce qui maintient une flore bactérienne relativement abondante et diversifiée dans ses eaux de surface. Parmi la matière organique provenant des papeteries, les acides résiniques abiétique et déhydroabiétique sont très toxiques pour les organismes aquatiques. Cependant, nous avons montré qu'en utilisant une population endogène de Bacillus psychrophilus, il était possible de biodégrader l'acide déhydroabiétique (ADA), un acide résinique non chloré. Nous avons constaté qu'après 72 heures de culture, la population bactérienne oxyde plus de 92 % de l'ADA et après 96 heures, la biodégradation est compléte. La cinétique de la biodégradation de l'ADA par B. psychrophilus a été étudiée en mesurant les fluctuations des teneurs en ATP et par chromatographie en phase gazeuse. Nous pensons que cette souche bactérienne peut jouer un rôle important dans la dépollution des eaux usées des papeteries du Saguenay.

Mots-clés:

• Bacillus psychrophilus,
• acide déhydroabiétique,
• biodégradation,
• rivière Saguenay

Abstract

The Saguenay River (Quebec, Canada) is situated in an industrialized area (aluminium smelters, papers mills) and receives a great amount of industrial wastewaters. Concentrations of dissolved organic matter and suspended cellulose fibers from the 4 local paper mills are relatively high in the waters of the Saguenay River and are evaluated at 29 000 tons per year. Moreover, the Saguenay River receives urban wastewaters and the bacterial populations in the surface waters are abundant and diversified. Among the organic matter from the paper mills, the abietic and dehydroabietic resin acids are very toxic for aquatic organisms. Yet, we found that, with endogenous populations of Bacillus psychrophilus in the decantation-basin, it was possible to oxidize the dehydroabietic acid (DHA), a non chlorinated resinic acid. It was found that after 72 hours, more than 92 % of this pollutant was oxidized. After a period of 96 hours, biodegradation was complete. The kinetics of this reaction were studied by measuring the fluctuations of the rates of ATP and by gas chromatography. We think that this bacterial species is thus probably an important microorganism controlling the toxicity of the wastewaters from the paper mills of the Saguenay.

Keywords:

• Bacillus psychrophilus,
• dehydroabietic acid,
• biodegradation,
• Saguenay river