Les cyanotoxines Par : Varsha Paupiah Dans le cadre du cours du CHM 3103 – Chimie analytique environnementale 15 mars 2011

Cyanobactéries Bactéries photosynthétiques 150 genre regroupant 2000 espèces Contributions: Premières formes de vie Formation de la couche d’ozone Écosystème aquatique Tolérance aux températures extrêmes

Eutrophisation des eaux 3 facteurs d’influence Concentration des nutriments Phosphore et diazote Stabilité de la colonne d’eau Conditions météorologiques

Conséquences Formation de fleurs d’eau bactériennes Changement des propriété de l’eau Environ 40 espèces produisent des toxines Danger pour l’environnement aquatique et les mammifères.

Cyanotoxines Intoxication et mort à travers le monde Exposition Chaîne alimentaire L’eau de consommation et récréative 3 familles de toxines Hépatotoxines Neurotoxines Dermatoxines

Hépatotoxines Toxine plus répandue Organe cible : le foie Très stable dans l’eau Résistantes à l’hydrolyse chimique ou à l’oxydation Demeurent actives après ébullition Peuvent persister plusieurs mois, années Retrouvées dans plusieurs pays incluant le Canada

Neurotoxines Dermatoxines Cible: jonction neuro-musculaire Peu stables et dégradation rapide Peuvent causer la paralysie et la mort Toxines à effets irritants

L’Organisme Mondial de la Santé (OSM) a fixé des concentrations standards pour certaines cyanotoxines. Plusieurs pays se basent sur ces concentrations pour leur sources d’eau: Australie, Brésil, Canada, Espagne, France, République tchèque

J. L. Graham, K. A. Loftin, A. C. Ziegler, M. T J. L. Graham, K.A. Loftin, A.C. Ziegler, M.T. Meyer; Cyanobactéria in lakes and reservoirs: Toxins and taste-and-odor sampling guidelines, chapitre A-7, 2008.

Défis analytiques Analytes en phase dissoute Échantillonnage Variabilité temporelle Variabilité spatiale Matière organique

Variabilité temporelle Abondance cyanobactérienne affectée par : Température (mi-été jusqu’en début automne) Irradiation solaire Peut varier sur une petite échelle de temps (heure, jour) Migration verticale Mouvement du vent

Variabilité spatiale Distribution cyanobactérienne importante à savoir: Servent de guide pour la sélection des sites Distribution des cyanobactéries varient de façon homogène ou irrégulière (mouvement des bactéries, action du vent)

J. L. Graham, K. A. Loftin, A. C. Ziegler, M. T J. L. Graham, K.A. Loftin, A.C. Ziegler, M.T. Meyer; Cyanobactéria in lakes and reservoirs: Toxins and taste-and-odor sampling guidelines, chapitre A-7, 2008

Matière organique Échantillons doivent être transportés et traités dans les 24 à 48h suivant l’échantillonnage Garder au frais et à l’obscurité

Méthodes analytiques Préparation de l’échantillon Séparation des phases solides et liquides (phase particulaire et dissoute) Extraction et purification des toxines Extraction selon la polarité des toxines Moins polaires -> cartouche sillice greffée C18 Plus polaires -> cartouche de copolymère de styrène divinylbenzène apolaire Purification avec cartouche SPE C18

Identification et dosage Méthodes physico-chimiques Séparation par LC et détection par UV Meilleure détection par MS Méthodes immunologiques et immunoessais ELISA

Détection de la toxicité Essais in vivo Détermination des organes cibles Identifier le caractère toxique de l’échantillon Effectué sur les souris -> résultat exprimé en dose léthale minimale (DLM)

Références [1] M.G. Antoniou, J.A. Shoemaker, A.A. de la Cruz, D.D. Dionysiou; Toxicon 51, 2008, p.1103–1118. [2] Groupe scientifique sur l'eau, Cyanobactéries et cyanotoxines (eau potable et eaux récréatives), Dans Fiches synthèses sur l'eau potable et la santé humaine, Institut national de santé publique du Québec, 2004, 18 p. [3] Agence Française de sécurité sanitaire des aliments, Rapport sur l’évaluation des risques liés à la présence de cyanobactéries et de leurs toxines dans les eaux destinées à l’alimentation, à la baignade et autres activités récréatives, juillet 2006, 230 p. [4] J. L. Graham, K.A. Loftin, A.C. Ziegler, M.T. Meyer; Cyanobactéria in lakes and reservoirs: Toxins and taste-and-odor sampling guidelines, chapitre A-7, 2008.

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