Soutenance de thèse de Laurent VERNEUIL

Toxicité environnementale et écotoxicité de nanotubes de carbone chez des diatomées benthiques : de la cellule au biofilm


Titre anglais : Environmental toxicity and ecotoxicity of carbon nanotubes on benthic diatoms: from the cell to the biofilm
Ecole Doctorale : SDU2E - Sciences de l'Univers, de l'Environnement et de l'Espace
Spécialité : Ecologie fonctionnelle
Etablissement : Institut National Polytechnique de Toulouse
Unité de recherche : UMR 5245 - Laboratoire écologie fonctionnelle et environnement
Direction de thèse : Eric PINELLI
Co-encadrement de thèse : Jérôme SILVESTRE


Cette soutenance a eu lieu vendredi 09 janvier 2015 à 14h00
Adresse de la soutenance : INRA-Institut National de Recherche Agronomique 24 Chemin de Bordé Rouge 31326 Castanet-Tolosan Chemin de Bordé Rouge 31320 Auzeville-Tolosane INRA Institut National de Recherche Ag - salle Salle Marc Rivet

devant le jury composé de :
Eric PINELLI   Professeur   INPT-ENSAT Ecolab UMR5245   Rapporteur
Jérôme SILVESTRE   Ingénieur de recherche   INPT-ENSAT Ecolab UMR5245   Rapporteur
Jean-Pierre GAGNÉ   Professeur   Institut des science de la mer à Rimouski   Rapporteur
Benoît SCHOEFS   Professeur   EA2160 Mer Molécules Santé   Rapporteur
Catherine SANTAELLA   Chargée de Recherche CNRS   LEMiRE (Laboratoire d'Ecologie Microbienne de la Rhyzosphère et des Environnements Extrêmes) UMR7265   Rapporteur
Elisabeth GIRBAL-NEUHAUSER   Professeur   Laboratoire de Biotechnologies Agroalimentaire et Environnementale (LBAE) UPS EA4565   Examinateur


Résumé de la thèse en français :  

Différents effets de nanotubes de carbone (NTC) sur des diatomées benthiques ont été évalués via des approches microscopiques et biochimiques. Il a été montré que la structure du frustule, paroi silicifiée propre aux diatomées, est déterminante sur l'entrée ou non des NTC dans les cellules. Une internalisation des NTC dans la cellule a conduit à des effets génotoxiques et tératogènes. L'interaction des NTC avec les substances polymériques extracellulaires (SPE) produites par les diatomées a aussi été évaluée. Les SPE ont favorisé l'agglomération des NTC entre eux, ainsi que leur isolement physico-chimique vis-à-vis des diatomées. Une réponse des diatomées à la présence des NTC par la surproduction de SPE explique partiellement le retard de croissance observé. De plus, les interactions entre SPE et NTC, majoritairement hydrophobes, ont été révélées. Cette adhérence aux SPE a permis de réduire considérablement les effets des NTC sur les diatomées au cours du temps.

 
Résumé de la thèse en anglais:  

Various effects of carbon nanotubes (CNTs) on benthic diatoms were assessed via microscopic and biochemical approaches. It has been shown that the structure of the specific to diatoms silicified frustule has a key role in the entry or not of CNTs into the cells. Moreover, Internalization of CNTs in the cell led to genotoxic and teratogenic effects. The interaction of the CNTs with the extracellular polymeric substances (EPS) produced by diatoms was also evaluated. EPS favored agglomeration of CNTs between them as well as their physico-chemical isolation for diatoms. A response of diatoms in the presence of CNTs by the overproduction of EPS partially explains the observed growth retardation. In addition, interactions between the EPS and CNTs, predominantly hydrophobic, have been revealed. This adherence to the EPS significantly reduced the effects of CNTs in diatoms over time.

Mots clés en français :Nanoparticules, Ecotoxicologie, Diatomées, eau douce, Toxicologie environnementale, Biofilm,
Mots clés en anglais :   Nanoparticles, Ecotoxicology, Diatoms, Freshwater, Environmental toxicology, Biofilm,