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Dégradation de la chlordécone

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Publié le 17 janvier 2017

​La chlordécone (Kepone®) est un insecticide organochloré synthétique (C10Cl10O) qui a été utilisé dans les Antilles Françaises pour contrôler le charançon du bananier Cosmopolites sordidus. La toxicité de la chlordécone, sa persistance dans les sols (Cabidoche et al, 2009; Fernàndez-Bayo et al, 2013; Devault et al, 2016) et sa présence dans les eaux douces (superficielles ou souterraines) et marines provoque de nombreux problèmes de santé publique et socio-économiques (Dallaire et al, 2012 ; Kadhel et al, 2014 ; Multigner et al, 2010 & 2016).

Afin d'étudier la biodégradabilité de la chlordécone, des cultures d'enrichissement microbiennes ont été menées en anaérobiose sur de longues périodes de temps.


                    Chlordécone                          microorganismes                        métabolites

 Illustration de Marion Chevallier



Enceinte anaérobie ou boîte à gants. © Photo LMP


Le suivi de ces cultures microbiologiques est réalisé par des méthodes de chimie analytique. Une chromatographie en phase gazeuse couplée à un spectromètre de masse (GC-MS) au laboratoire LCOB et une chromatographie liquide à haute pression couplée à un spectre de masse Orbitrap (LC-MS) au sein du laboratoire LGBM, permettent le suivi de différentes familles de métabolites. Au cours des années, une bibliothèque de métabolites chlorés (80), issus de la dégradation de la chlordécone, a été constituée.

Des méthodes d'isolement sont développées afin d'obtenir les métabolites principaux avec une très grande pureté. La purification de ces métabolites implique différents équipements comme la chromatographie liquide à haute pression (HPLC) préparative et la chromatographie sur Combi Flash® Companion®, au laboratoire LCOB.

Parmi toutes ces cultures, deux sont particulièrement intéressantes car elles montrent une apparente disparition de la chlordécone au cours du temps et l'accumulation d'un métabolite majoritaire de formule C9Cl5H3.


L'analyse métagénomique de ces deux cultures révèle l'existence d'une douzaine de bactéries (consortia) transformant la chlordécone, avec cinq espèces communes aux deux consortia. Les génomes bactériens de ces consortia sont en cours d'analyse afin d'identifier la ou les bactéries responsables de ces transformations. Finalement, nous avons réussi à isoler et  à séquencer le génome de deux bactéries capables de transformer la chlordécone en ce métabolite majoritaire (de formule C9Cl5H3) appelé B1 (Chaussonnerie et al., 2016). 

Enfin, nous cherchons également à produire certains de ces métabolites par voie chimique ou biologique, les purifier, analyser leur structure et leur toxicité ainsi que leur dégradation.

Ce projet de recherche fait partie du programme 'Biodechlord' (AAP Demichlord) réalisé dans le cadre du Plan National Chlordécone (PNAC) et bénéficie d'un financement de l'INRA.

En savoir plus sur le programme  'Biodechlord' :

http://fabricemarti8.wixsite.com/biodechlord


Référence : 

  • Cabidoche YM, Achard R, Cattan P, Clermont-Dauphin C, Massat F, Sansoulet J. (2009). Long-term pollution by chlordecone of tropical volcanic soils in the French West Indies: a simple leaching model accounts for current residue. Environ Pollut 157:1697-1705.
  • Chaussonnerie S, Saaidi PL, Ugarte E, Barbance A, Fossey A, Barbe V, Gyapay G, Brüls T, Chevallier M, Couturat L, Fouteau S, Muselet D, Pateau E, Cohen GN, Fonknechten N, Weissenbach J, Le Paslier D. Microbial degradation of a recalcitrant pesticide: chlordecone. Front Microbiol. 2016 Dec 20;7:2025.
  • Devault DA, Laplanche C, Pascaline H, Bristeau S, Mouvet C, Macarie H. (2016). Natural transformation of chlordecone into 5b-hydrochlordecone in French West Indies soils: statistical evidence for investigating long-term persistence of organic pollutants. Environ Sci Pollut Res Int 23:81-97.
  • Kadhel P, Monfort C, Costet N, Rouget F, Thome JP, Multigner L, et al. (2014). Chlordecone exposure, length of gestation, and risk of preterm birth. American journal of epidemiology.179:536-44.
  • Fernàndez-Bayo JD, Saison C, Voltz M, Disko U, Hofmann D, Berns AE. (2013). Chlordecone fate and mineralisation in a tropical soil (andosol) microcosm under aerobic conditions. Sci Total Environ 463-464: 395-403.
  • Multigner L, Ndong JR, Giusti A, Romana M, Delacroix-Maillard H et al. (2010). Chlordecone exposure and risk of prostate cancer. J Clin Oncol 28:3457-3462.
  • Multigner L, Kadhel P, Rouget F, Blanchet P, Cordier S. (2016). Chlordecone exposure and adverse effects in French West Indies populations. Environ Sci Pollut Res Int 23:3-8.

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