Recensement des métabolites des HAP produits par différents organismes et méthodes analytiques employées

Résumé du document

Les voies biochimiques de la dégradation des composés aromatiques (HAP) ont été largement décrites.
Ce rapport bibliographique est un recensement exhaustif de tous les métabolites connus à ce jour des composés aromatiques produits par différents organismes, ainsi que des méthodes analytiques employées pour leur détection.
Il est maintenant certain que l'étape initiale dans le catabolisme d'une molécule de HAP par une bactérie se produit via une oxydation du HAP en un dihydrodiol par un système multiple d'enzymes. Ces intermédiaires dihydroxylés procèdent soit par un clivage ortho, soit par un clivage méta, conduisant à des intermédiaires centraux tels que le protocatéchuate et le catéchol, qui sont par la suite convertis en intermédiaires cycliques d'acide tricarboxylique.

Extraits

[...] L'oxydation initiale des HAP par Mycobacterium souche PYR-1 est catalysée par une attaque de dioxygénases sur le cycle aromatique pour former un cis-dihydrodiol. Une attaque de mono-oxygénases formant un trans-dihydrodiol a également été rapportée. Le mécanisme d'oxydation est unique puisque cette bactérie possède à la fois des mono- et des dioxygénases pour catalyser l'attaque initiale sur les HAP Méthodes (Moody et al., 2001) Extraction L'extraction des cellules incubées se fait à l'acétate d'éthyle à pH neutre. Méthode analytique L'anthracène, le phénanthrène et leurs métabolites sont séparés par HPLC avec détecteur à photodiode, équipé d'une colonne C18 Inertsil ODS-3 par 250 mm, 5µm), à un débit de 1 mL/min. [...]

[...] n'ont pas pu distinguer de quel produit de fission méta il s'agissait. Pour une fission de la liaison 9-10, le produit formé serait l'acide cis-4-(7-hydroxypyrèn-8-yl)-2-oxobut-3- énoïque; pour une fission de la liaison le produit serait alors l'acide cis-4-(8-hydroxypyrèn-7-yl)-2-oxobut-3-énoïque (ces deux intermédiaires seraient formés par une fission méta du benzo[a]pyrène hydroxylé). En tout cas, le produit de fission de la liaison 8,9 ne se forme pas, car ce composé ne fournirait pas un tel spectre. Le second métabolite (TR=16 min) présente un spectre de masse indiquant que ce composé possède une structure type chrysène avec des longueurs d'onde maximales de et 428 nm. [...]

[...] Celle du trans-9,10- dihydrodiolphénanthrène produit le 9-phénanthrol qui donne un seul pic à 33,78 minutes : cette attaque des positions 9 et 10 avait déjà été étudiée pour Streptomyces flavovirens (Sutherland et al.,1990). Le trans-9,10-dihydrodiolphénanthrène est un métabolite du phénanthrène également produit par des champignons (Bezalel et al., 1996), une cyanobactérie (Narro et al., 1992) et un actinomycète (Sutherland et al., 1990). Ces micro-organismes n'utilisent pas le phénanthrène comme seule source d'énergie pour grandir, mais ils le cométabolisent comme le fait Mycobacterium souche S Mycobacterium sp. [...]

[...] Le tout est couplé à un spectromètre de masse avec les conditions opératoires suivantes : mode ionisation, énergie d'ionisation 70 eV, émission continue 200 µA, température de la source 250°C, gamme de masse m/z 50 à Résultats Les analyses révèlent des métabolites du naphthalène déjà connus, mais aussi des produits de dégradation non recensés. L'oxydation initiale produit du 1-naphthol, du 2-naphthol et du 2,3-dihydroxynaphthalène. Le 1-naphthol et le 2-naphthol ont déjà été décrits comme intermédiaires durant la cométabolisation du naphthalène par d'autres souches Bacillus. Sont également détectés des métabolites phénoliques, qui sont des produits de réarrangement d'oxydes d'arène, et des dérivés de dihydroxynaphthalène : il y a donc une co-occurrence de mono- et de dioxygénases. Le 2,3-dihydroxynaphthalène est un métabolite plus atypique. [...]

[...] Elles sont ensuite extraites trois fois avec 20 mL d'acétate d'éthyle. La phase organique est alors déshydratée sur du Na2SO4 anhydre, évaporée sous un flux d'azote et dissoute dans 1 mL d'acétonitrile pour les analyses par HPLC Méthode analytique Résultats Expérience de Andersson et Henrysson (1996) Méthode analytique Résultats ALGUES ET CYANOBACTERIES Cyanobactérie marine Agmenellum quadruplicatum PR-6 (Narro et al., 1992) Méthodes Extraction Résultats Cyanobactérie Oscillatoria sp. souche JCM Algue verte Selenastrum capricornutum COCULTURE CHAMPIGNON-BACTERIE : EXPERIENCE DE BOONCHAN ET AL. [...]