Digestion anaérobie d'effluents d'une conserverie de thon tunisienne : aspects biotechnologiques et microbiologiques.

Anaerobic digestion of Tunisian manure from a tuna cannery : biotechnology and microbiological aspects

• Auteur / Autrice : Olfa Hamdi
• Direction : Bernard Ollivier, Hassib Bouallagui
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance le 02/04/2015
• Etablissement(s) : Aix-Marseille en cotutelle avec Université de Carthage (Tunisie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Moktar Hamdi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marie-Laure Fardeau
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Imène Ouzari Cherif, Robert Duran

Mots clés

Mots clés contrôlés

Méthanisation

Boues d'épuration -- Digestion

Écologie

Thons

Eau -- Pollution par les composés organiques

Mots clés libres

Digestion anaérobie

Effluents de cuisson de thon

Réacteurs ASBR

Écologie microbienne

Dgge

Pyroséquençage 454

Bacteria

Archaea

Synergistetes

Approches moléculaires et culturales

Desulfocurvus thunnarius

Aminobacterium thunnarium

Anaerobic digestion

Cooking tuna wastewater ASBR reactors

Microbial ecology

Dgge

Pyrosequencing 454

Bacteria

Archaea

Synergistetes

Molecular and cultural approaches

Desulfocurvus thunnarius

Aminobacterium thunnarium

Résumé

Deux réacteurs, R1 et R2, ont été alimentés quotidiennement avec les effluents à traiter à des TRH de 13 jours et de 20 jours, respectivement. Les résultats obtenus ont montré un taux d'abattement de la dégradation de la matière organique de 53% pour R2, contre 35% pour R1. Afin de mieux comprendre le fonctionnement biologique de ces réacteurs, nous avons exploré les communautés microbiennes d'importance écologique impliquées dans la dégradation de la matière organique contenue dans ces effluents. Cela a été réalisé dans un premier temps par des approches moléculaires en utilisant la technique de DGGE et le pyroséquençage 454. Nous avons alors montré que les représentants du domaine des Bacteria étaient les plus représentés dans les deux réacteurs par rapport aux Archaea avec une plus grande diversité au niveau du réacteur R2. Les séquences de Bacteria obtenues sont affiliées principalement aux phylums des Firmicutes, des Bacteroïdetes, et des Synergistetes, impliquées dans l'hydrolyse et la fermentation de la matière organique des effluents. Une mention particulière est à accorder aux membres du phylum des Synergistetes qui ont été également détectés par pyroséquençage 454. Dans les deux réacteurs, ce phylum majoritaire était représenté par deux familles, celle des "Dethiosulfovibrionaceae" et celle des "Aminiphilaceae" dont on sait qu'elles interviennant dans la dégradation des acides aminés. Enfin, l'approche culturale nous a permis d'isoler dans nos réacteurs plusieurs souches bactériennes anaérobies mésophiles hétérotrophes. Parmi celles-ci, nous avons pu décrire deux nouvelles espèces Desulfocurvus thunnarius et A thunnarium.

For this purpose, two ASBR reactors R1 and R2 were tested. They were fed daily with the industrial effluents at HRT of 13 days and 20 days, respectively. The results obtained during the anaerobic treatment showed a degradation rate of the organic matter of 53% for R2 against 35% for R1. In order to better understand this process, we explored the microbial communities of ecological importance involved in the degradation of organic matter in the effluent to be treated. This was accomplished by initiating molecular approaches. Using the DGGE technique and 454 pyrosequencing, we showed that representatives of the domain Bacteria were the most dominant in both reactors as compared to Archaea with a greater diversity observed in R2 reactor. Bacteria sequences were affiliated to the phyla Firmicutes, Bacteroidetes and Synergistetes, known to be involved in the hydrolysis and fermentation of organic matter. A particular mention is given to members of the phylum Synergistetes which were also detected by pyrosequencing 454. In both reactors, this phylum was represented by two families, the "Dethiosulfovibrionaceae" and that of "Aminiphilaceae" which are recognized as significant amino acids degraders. Finally, the cultivation approach allowed us to isolate several mesophilic heterotrophic anaerobic bacteria. Among them, a new sulfate-reducing species belonging to the family Desulfovibrionaceae, Desulfocurvus thunnarius, and A thunnarium.