Un exemple d'application portant sur l’impact des antibiotiques sur la dénitrification, et plus particulièrement sur la mise en place d'une méthode pour déterminer la « concentration minimale inhibitrice », pour une bactérie dénitrifiante isolée d’une rivière, Pseudomonas veronii.
L’omniprésence d’antibiotiques dans les milieux aquatiques a entrainé, chez les bactéries, le développement d’antibiorésistances, elles-mêmes considérées comme des polluants émergents. Ces antibiorésistances sont répandues dans tout le monde bactérien, y compris celui des bactéries qui peuplent les milieux aquatiques et qui y réalisent de nombreux processus biogéochimiques. Parmi les processus-clés, la dénitrification permet de réduire le nitrate en diazote gazeux.
C’est dans le cadre de la thèse de Chen CHEN portant sur l’impact des antibiotiques sur la dénitrification que nous avons eu recours à la plateforme EcoChim. Bénéficiant d’une bourse du gouvernement chinois, ce projet a été financé à la fois par un projet Metallo-MIX (RT-MAP, K. Hannah) et un projet OSUR. Ainsi, nous avons mis en place une méthode pour déterminer la « concentration minimale inhibitrice » CMI, pour une bactérie dénitrifiante isolée d’une rivière, Pseudomonas veronii. Celle-ci consiste en l’incubation de la souche sur une plaque de 96 puits exposée à différentes concentrations d’antibiotique et un suivi de croissance, via la densité optique à 660 nm, sur le lecteur de microplaques SAFAS (Figure 1).
Figure 1 : Microplaque dans laquelle la bactérie P. veronii a été exposée à des concentrations croissantes d’antibiotiques (de gauche à droite)
Cette approche simple et rapide a permis de révéler que le comportement de cette bactérie dénitrifiante de rivière pouvait être de 3 types selon les antibiotiques (figure 1) : résistante comme vis-à-vis de l’érythromycine; résistante au cours d’un certain délai à concentration élevée comme pour la tétracycline et sensible comme pour la ciprofloxacine.
Figure 2 : Suivi du nombre de cellules de P. veronii en fonction de la concentration en antibiotique qui montre la croissance au cours du temps ; un nombre moindre de cellules indiquant une sensibilité à l’antibiotique comparé au contrôle (sans antibiotique)
En plus de l’impact sur la croissance de P. veronii (Figure 2), nous avons déterminé l’impact des antibiotiques sur l’activité dénitrifiante, la réduction de nitrate (NO3-) et la production de nitrite (NO2-) en utilisant l’analyseur spectrophotométrique Gallery+ (Thermofisher). Des batch en conditions anoxiques de P. veronii avec et sans antibiotique ont été échantillonnés régulièrement et les concentrations de NO3- et NO2- y ont été analysées (Figure 3).
Figure 3 : Suivi du nitrate et nitrite au cours du temps en présence et absence de ciprofloxacine
