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Étude de la situation naturelle ou après amendement par des molécules antibiotiques de la diversité des gènes de résistance à des antibiotiques

Dans le génome des bactéries telluriques, de leur prévalence dans le sol et de leurs potentialités de transfert horizontal

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Auteur(s) : SIMONET P
Organisme : ECOLE CENTRALE DE LYON, EUROFINS, ADEME
Description : janvier 2012 - 76 p.
Type de contenu : Etude, Rapport

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Résumé : Les objectifs du projet Générique étaient d'approfondir les connaissances sur la prévalence et la diversité des gènes de résistance à des antibiotiques dans les sols et de définir les potentialités de ces déterminants génétiques à être disséminés parmi la microflore tellurique lors de l'amendement en plein champ des sols par les déjections d'animaux de fermes traités par des antibiotiques.
Dans le cadre strictement limité au projet « Générique » les travaux ont été réalisés en combinant études chimiques et microbiologiques sur des échantillons préparés et incubés en laboratoire. L'ajout d'antibiotiques a été réalisé soit sous forme de solutions purifiées, soit dans le cadre de simulations d'épandage de déjections animales provenant de fermes (porcs, bovins et volailles) faisant usage d'antibiotiques à des fins thérapeutiques. Nous avons étudié si ces ajouts pouvaient influer à plus ou moins long terme sur la structure des populations bactériennes du sol de référence (Rothamsted, RU) étudié initialement dans le cadre du projet ANR « Metasoil » et du consortium international « Terragenome », modifier la prévalence de ces déterminants génétiques et leur diversité, accroître les potentialités de transfert de ces gènes du fait de modifications de leur environnement génétique.
Les antibiotiques étudiés (tétracycline, sulfaméthoxazole (sulfamide), triméthoprime, tylosine (macrolide), enrofloxacine (fluoroquinolone) et ampicilline (betalactame - pénicilline)) ont été sélectionnés principalement sur des critères quantitatifs de consommation, de représentativité des diverses familles d'antibiotiques, de leur origine naturelle (produits par des microorganismes (ex : les pénicillines)) ou artificielle (synthèse chimique (ex : fluoroquinolones)) et selon des critères de présence / comportement dans l'environnement sur la base d'une synthèse bibliographique précédente mise à jour dans le cadre de Générique.
Au niveau chimique, les antibiotiques ont été extraits des sols selon un protocole d'extraction par agitation en présence de solvant puis analysés en chromatographie liquide couplée à un spectromètre de masse en tandem. Les résultats ont confirmé les difficultés à travailler sur les matrices telluriques. L'analyse comparée à t=0, t=1 mois tet t=6 mois montrent toutefois que les molécules initialement quantifiées subissent une dégradation importante au cours du temps.
Au niveau microbiologique les travaux ont permis de montrer que naturellement (avant addition des antibiotiques) le sol de référence étudié (certifié sans apport anthropique d'antibiotiques) présente une gamme très étendue de gènes de résistance à des antibiotiques (plus de 49% des séquences présentes dans la base de données ARDB) confirmant de récents résultats sur le sol comme réservoir naturel de ces déterminants génétiques. Les analyses en composante principale appliqués à des données RISA indiquent que le dopage des sols en antibiotiques ne génère pas de modifications drastiques de la structure des communautés bactériennes. En revanche, l'ajout des effluents modifie considérablement le profil des communautés, indépendamment de l'effet antibiotique. Les outils utilisés (les plus performants actuellement sur le marché en termes de sensibilité) n'ont pas montré une dissémination des gènes de résistance à des antibiotiques présents dans les effluents aux populations bactériennes telluriques indigènes.
Ces travaux, tant en ce qui concerne les analyses chimiques que microbiologiques devraient être complétés par des analyses in situ (au champ) selon les pistes identifiées dans le cadre de ce projet « Générique ».

Détails

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Mots-clés : AMENDEMENT DU SOL, ANALYSE CHIMIQUE, SOL, BIODISPONIBILITE, DEJECTION ANIMALE
Date de mise en ligne : septembre 2012
Date d'édition : 2012
Langue : FR
Type de support : pdf/A4
Cible(s) concernée(s) : Entreprises et Monde Agricole
Public : Agriculture et Forêt