Abstract EN:

Les biotechnologies environnementales peuvent apporter à la fois des bénéfices pour l’environnement et au niveau économique, jouant ainsi un rôle particulièrement important dans l’élimination de la pollution et dans l’amélioration de la qualité de l’environnement. La thèse traite du développement et des applications de deux biotechnologies environnementales : la floculation microbienne et les biocapteurs conductimétriques. Un floculant microbien appelé TJ-1 possédant une forte activité de floculation produit par la souche TJ-1 identifiée au Proteus mirabilis, a été examiné au niveau de sa production, de sa caractérisation et de ses applications. L’activité de floculation de TJ-F1 obtenue sous des conditions de culture optimales atteint 93. 13%. Environ 1. 33 g du solide purifié du floculant microbien, ayant une masse molaire de 1. 2×105 Da, peut être produit à partir d’un litre de bouillon de fermentation. L’analyse chimique de TJ-F1 a indiqué qu’il contient des protéines (30. 9%, w/w) et des polysaccharides (63. 1%, w/w). Les images obtenues par microscopie électronique à balayage du TJ-F1 à l’état solide ont montré qu’il a une structure linéaire cristalline. L’analyse de TJ-F1 par la spectrométrie infrarouge à transformée de Fourier a indiqué la présence de liaisons hydrogène, de groupes carboxyles, aminés et hydroxyles. Ces groupes participent de façon privilégiée dans le processus de floculation. Le mécanisme de floculation du floculant microbien TJ-F1 a été discuté selon ses caractéristiques chimiques et physiques et la variation du potentiel Zeta dans le système de floculation. Les applications de traitement des boues activées et d’élimination des colorants de l’eau ont démontré l’excellente performance de floculation du floculant microbien TJ-F1. Un milieu de culture à faible coût utilisant les eaux usées comme nutriments a été également développé, permettant ainsi non seulement de réduire le coût de production des floculants microbiens TJ-F1, mais aussi de diminuer le coût du traitement des eaux usées. Deux biocapteurs conductimétriques ont été développés pour l’analyse du nitrite et du phosphate. Les paramètres de fabrication des biocapteurs et les variables expérimentales ont été examinés en fonction de leur influence sur la sensibilité, la limite de détection, la gamme de fonctionnement et la stabilité du capteur. Le biocapteur développé pour l’analyse des phosphates a montré une réponse rapide (environ 10 s) avec une détection limite de 1. 0 μM et deux parties linéaires allant de 1. 0 à 20 μM et de 20 à 400 μM. Le biocapteur développé pour l’analyse des nitrites a montré une réponse rapide avec une limite de détection de 0. 05 μM et une partie linéaire allant de 0. 2 à 120 μM. Les deux biocapteurs ont montré une reproductibilité satisfaisante et une bonne stabilité. Pour les deux biocapteurs, aucune interférence significative provenant d’autres espèces ioniques présentes habituellement dans les eaux naturelles n’a été détectée. Les applications ont montré que ces biocapteurs peuvent être utilisés pour l’analyse de l’eau en conditions réelles