Etude des mécanismes et des facteurs de la biodégradation des acides humiques sous l'effet des peroxydases libérées par des bactéries mycéliennes isolées localement

Abstract

Une étude préliminaire a consisté l’isolement d’une souche de Streptomycètes codée AM2 à partir d’un échantillon du sol algérien de la région de Mitidja. Cette souche a la caractéristique de décolorer le milieu contenant 0,5% d’acides humiques (AHs) en présence des traces du glucose. Ces macromolécules (AHs) sont à l’origine des THM, substances très toxiques cancérigènes par fois retrouvées dans les eaux potables. La souche AM2 a donné une activité enzymatique de type peroxydases, très significative et par voie de conséquence, elle a été sélectionnée pour une étude ultérieure d’identification en se basant sur le séquençage du gène codant pour l’ARN 16S. Ainsi, à partir de cette souche, deux peroxydases HaP1 et HaP2 ont été purifiées. Ces deux enzymes ont été déterminées comme des monomères ayant respectivement les masses moléculaires de 40351,11 et 25175,19 Da en se basant sur la spectrométrie de masse MALDI-TOF. Les séquences des acides aminés « N-terminal » de l’HaP1 et de l’HaP2 ont été identifiées respectivement, AQCANATTVSDEACCVLLP et ATCADGTTVANDACCVLFPILDNQ et leurs valeurs optimales d’activité du pH sont respectivement 6 et 7,5. Les essais standards sur le substrat 2,4-dichlorophénol (2,4-DCP) ont montré que les deux enzymes ayant une activité maximale à 55 °C. HaP2 était stable à 55 °C pour plus de 24 h et avait une demi-durée de vie de 90 min à 65 °C. Bien que les propriétés catalytiques et l'énantioselectivité dans la sulfoxydation de HaP1 et de HaP2 sont presque identiques, mais leur stabilités et leur valeurs de Reinheitzahl (RZ) étaient considérablement différentes. Les deux peroxydases sont des hémoprotéines qui catalysent l'oxydation d'une large gamme de substrats en présence de peroxyde d'hydrogène, avec un éventail plus large de la spécificité de substrat démontrée par HaP2. Les deux peroxydases ont montré une activité contre les AHs, le guiacol, le 2,4-DCP, le 3,4-dihydroxyphénylalanine, chlorophénols, 2,4,5-trichlorophénols en présence de peroxyde d'hydrogène. Ces peroxydases en combinaison synergique présentaient des activités de dégradation puissantes qui leur ont permis d'accomplir la dégradation totale des acides humiques et donc peuvent jouer un rôle important dans les transformations de l’humus dans le sol et surtout dans l’élimination des AHs présents dans les eaux potables par l’utilisation des voies de traitement de finitions en bioréacteurs.