Les champignons microscopiques ou fung

Les champignons ont la double particularité de posséder une grande capacité à se propager et des équipements enzymatiques capables de dégrader un large spectre de molécules polluantes (Cerniglia,1992).La capacité de se développer sur les hydrocarbures ne se limite pas uniquement aux bactéries, certains sites contaminés contiennent également de nombreux champignons et levures capables de les dégrader (Klug et Markovetz, 1971; Blasig et al., 1984; Meulenberg et al., 1997; Yamada-Onodera et al., 2002).

Les champignons constituent une des lignées les plus diverses des Eukaryota (Blakwell, 2011) et sont perçus comme un des groupes les plus importants en raison de leurs fonctions vitales aux écosystèmes (Mueller et Schmidt, 2007).Parmi les micromycètes les plus actifs dans la dégradation des produits pétroliers, ceux appartenant aux genres Aspergillus,

Penicillium, Acremonium, Trichoderma, Gongronella et Fusarium (Cao et al., 2009 ;

Chaineau et al., 1995 ; Leahy et Colwell, 1990) ; Mucor, Rhodotorula, Candida et

Sporobolomyces (Atlas et Bartha, 1992 ; Sarkhoh et al., 1990), ainsi que Absidia fusca

(Villemain et al., 2006).

Le rejet des produits pétroliers dans les milieux marins ou terrestres entraîne une prolifération des microorganismes aptes à se développer sur les hydrocarbures et leurs produits de dégradation. Leur nombre est beaucoup plus important dans les zones polluées de façon chronique et s’accroît après un apport d’hydrocarbures dans les sites dépourvus de contamination (Atlas, 1981; Floodgate, 1984).

La majorité des champignons est capable d’attaquer les HAP de haut poids moléculaire produisant des intermédiaires plus solubles et plus réactifs, qui sont potentiellement métabolisables par certaines bactéries aérobies (Boonchan et al., 2000). Ils préfèrent les environnements acides et leur activité enzymatique extracellulaire leur

Page 101 confère un avantage indéniable sur les bactéries en ce qui concerne la dégradation des hydrocarbures peu ou pas bio-disponibles.

Les champignons non lignolytiques tels que Cunninghamella elegans, Aspergillus

ochraceus, Aspergillus niger, Penicillium janthinellum, Syncephalastrum sp et Saccharomyces cerevisiae peuvent transformer une variété d’hydrocarbures

polyaromatiques; y compris le pyrène, le chrysene, et le benzo[a]pyrene en métabolites polaires. En effet, une étude a montré la capacité de la souche Aspergillus niger à transformer le pyrène et le phénanthrène en 1-methoxypyrène et 1- methoxyphénanthrène. L'attaque initiale des HAP est catalysée par le biais d’une monooxygénase. (Boonchan et al., 2000).

Toutefois, Salicis et al., (1999) et Ravelet et al., (2000) ont récemment montré la capacité de certains Deutéromycètes tel que Aspergillus sp., Penicillium sp.et Rhizopus sp. à utiliser le fluoranthène et le pyrène comme seules sources de carbone et d’énergie. Fusarium

solani, un champignon imparfait ou Deutéromycète, est capable de dégrader efficacement une

large gamme d’HAP de 2 à 7 cycles. Les taux de dégradation sont respectivement de 84, 70, 58, 34 et 40 % pour l’anthracène, le pyrène, le benzo[a]pyrène, le benzo[ghi]pérylène et le coronène. Quand Fusarium solani est cultivé sur un milieu synthétique contenant un des HAP comme substrat, des vésicules fluorescentes sont observées à l’intérieur des hyphes indiquant le prélèvement et le stockage des HAP (ou l’un de leurs métabolites) par ce champignon.

Les champignons filamenteux lignolytiques représentent la première source du monde microbien d’enzymes performants. Lorsqu’ils sont cultivés en conditions limitées en carbone, en azote ou en soufre, les champignons lignolytiques produisent des enzymes extracellulaires. Parmi elles, il y a des lignines péroxydases [LiP] qui permettent l’attaque de la structure aromatique de la lignine et également le manganèse péroxydases [MnP]. Ces enzymes sont présumées être impliquées dans le processus de dégradation des HAP.

Certains champignons dits de la pourriture blanche (Pycnoporus cinnabarinus,

Bjerkandera adusta et Pleurotus ostreatus) produisent, les laccases (proteines), (Mercier,

1998 ; Rama et al., 1998) pour faciliter la dégradation des produits pétroliers. Le mieux et plus étudié pour ses capacités de dégradation est phanerochaete chrysosporium (Boonchan et

al., 2000). Ce basidiomycète de type pourriture blanche a la capacité de dégrader une grande

Page 102 polychlorés ou les pesticides, qui peuvent être complètement éliminés. Cette capacité de dégradation serait reliée au système d’enzymes lignolitiques extracellulaires secrétées dans l’environnement (Kanaly et Hur, 2006).

L’espèce fongique Dothideomycetespa été observée dans des sédiments pollués par les HAP à une fréquence plus élevée, ce qui suggère que ce groupe a pu jouer un rôle dans la biodégradation (Mahmoudi et al., 2013).

Le champignon Cunninghamella elegans a également été beaucoup étudié sur le naphtalène, le biphényle, le phénanthrène (Sutherland et al., 1993), car il oxyde ces HAP jusqu'aux métabolites formés chez les mammifères.

Malgré le fait que l’utilisation des levures dans le domaine de la biotechnologie environnementale est peu répandue, les premières études à s’intéresser à la capacité des levures à assimiler des hydrocarbures remontent au début des années quarante. En 1939, Tausson fut le premier à présenter des résultats sur l’utilisation des hydrocarbures par plusieurs espèces de levures telles que Debaryomyces, Endomyces, Hansenula, Torulopsis et

Monilia (Komagata et al., 1964). Par la suite, Torulopsis colliculosa, Candida tropicalis et lipolytica, quelques Saccharomyces et certains Trichosporon ont montré une capacité

d’assimiler les hydrocarbures. Une recherche préliminaire effectuée par Komagata et al. (1964) sur une grande variété de levures, soit 498 souches, souligna entre autre que presque toutes les levures du genre Candida sont en mesure d’utiliser le kérosène. Il est bien établi que les levures, incluant les espèces aquatiques, utilisent des hydrocarbures particulièrement les alcanes comme source de carbone pour la croissance (Phaff et al., 1978). À ce jour, la littérature ne regorge pas d’articles sur la contribution des levures dans la biodégradation des hydrocarbures dans l’environnement mais la diversité métabolique de ces organismes suggère un rôle plus important qu’on le croyait. Cela laisse donc une opportunité pour trouver des moyens simples et efficaces d’utiliser les levures comme agents de dépollution de divers effluents industriels.