Comparaison de trois tests de toxicité sur bactéries (bioluminescence, respiration, minéralisation du glucose)

Comparison of three bacterial toxicity tests (bioluminescence, respiration, glucose mineralisation)

• Auteur / Autrice : Christine Reteuna
• Direction : Paule Vasseur
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Toxicologie
• Date : Soutenance en 1988
• Etablissement(s) : Metz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Minéralisation (biologie)

Bactéries

Tests de toxicité

Bioluminescence

Résumé

Trois tests de toxicité bactériens, qui diffèrent par leur méthodologie, ont été étudiés afin de mieux évaluer leurs performances. Il s'agit du test ''Microtox'' dont le principe consiste à mesurer la bioluminescence d'une bactérie marine photobacterium phosphoreum, du test ''Consommation d'oxygène de boues activées'', qui a fait l'objet d'une normalisation à l'ISO, et du test ''minéralisation du glucose chez Escherichia coli'' dans lequel le taux de CO2 libéré est dosé. Dans un premier temps nous avons recherché les conditions optimales de réalisation de chacun des essais. Puis les performances des 3 tests bactériens ont été comparées lors d'un screening portant sur 11 substances chimiques. La répétabilité des 3 tests est satisfaisante et se caractérise par des coefficients de variation compris entre 5 et 33%. Le test Microtox apparaît comme l'essai le plus sensible aux substances testées. La sensibilité moindre du test consommation d'oxygène des boues activées peut être imputable au rapport biomasse/toxique qui est peu favorable, ainsi qu'à la forte concentration en substrat dans le milieu d'essai qui modifie la biodisponibilité des toxiques. Quant au test Minéralisation du glucose, sa sensibilité est faible et surtout sélective ce qui est de nature à mettre en cause le réactif biologique, en l'occurence Escherichia coli. De part sa sensibilité et sa rapidité le test Microtox est parfaitement adapté à la détection de pollutions dans les milieux aquatiques et au screening de toxicité à grande échelle des effluents et des lixiviats. Le test consommation d'oxygène d'alerte en amont des stations d'épuration. Enfin bien que les performances du test minéralisation du glucose soient médiocres, la méthodologie de ce bioessai pourrait être intéressante lors de l'évaluation de la toxicité préalablement aux essais de biodégradabilité ou encore dans les études d'impact avec utilisation de la microflore locale

Bacterial tests are not extensively used in toxicity assessment though prokaryotes play a prominent part, in ecosystems ; in fact, the performances of bacterial toxicity tests are badly known. Therefore three bacterial toxicity assays differing in their methodology were studied : ''Microtox'' test, measuring the inhibition of the bacterical luminescence of Photobacterium phosphoreum, ''oxygen consumption of activated sludge'' assay (ISO 8192), ''glucose mineralization by Escherichia Coli assay, measuring the rate of released CO2. In a first time the best conditions to improve the methodologies of every assay were inquired. Next the performances of the three bacterial tests were compared and a toxicity screening of eleven substances was carried out. Results show that the repeatability of the three bacterial tests is satisfying, as variation coefficients are included between 5 and 33%. ''Microtox'' assay is the most sensitive. The lower sensitivity of ''Oxygen consumption of activated sludge'' assay could be due to a high ratio biomass/toxic substances and to high concentrations of substrates which modify the bioavailibility of toxicants. As for the ''glucose mineralization'' assay, its sensitivity is low and selective ; the species - Escherichia coli-could be responsible for this selectivity. ''Microtox'' test, which is sensitive and rapid, appears well adapted to the detection of pollution in aquatic environment and to the toxicity screening of complex effluents and leachates. ''Oxygen consumption'' assay can be advantageously used to measure the impact of sewage on activated sludge in biological treatment plants. Although the performances of ''glucose mineralization'' assay are moderate, the methodology of this bioassay could be interesting for toxicity evaluation in biodegradability tests or for studies in situ using field microorganisms