Novembre 2003 - n°82
Le Laboratoire de Physico & Toxico-chimie des systèmes
naturels : des recherches pour évaluer la qualité des écosystèmes
Mettre en oeuvre la pluridisciplinarité nécessaire aux
études ayant trait à l'environnement est ce qui a motivé
la création du Laboratoire de Physico & Toxico-chimie des systèmes
naturels (LPTC, UMR 5472 CNRS). Depuis, le laboratoire associe des chercheurs
ayant des compétences reconnues en physico-chimie, chimie analytique,
biochimie et toxicologie.
La contamination chimique s’étend à l’ensemble des
écosystèmes mondiaux. Parmi ceux-ci les écosystèmes
aquatiques marins et dulçaquicoles représentent des écosystèmes
particulièrement vulnérables de par l’atteinte aux ressources
aquatiques et aux activités humaines qui ont pu s’y développer.
La mise en place de la Directive Cadre Européenne sur l’Eau (DCE)
nécessite la mise en place d’outils permettant d’appréhender
le bon état écologique et chimique des écosystèmes
aquatiques. Le suivi du devenir des contaminants chimiques dans l’environnement
aquatique et l’observation des effets biologiques associés à
ces contaminants font partie de la panoplie d’outils nécessaires
à développer pour évaluer la qualité de ces écosystèmes.
Dirigé par Philippe Garrigues, Directeur de recherche CNRS, le LPTC
effectue des recherches rattachées aux secteurs de la chimie analytique,
de la biogéochimie et de la biologie. Les travaux sont menés
en collaboration avec les UFR de Biologie et des Sciences de la Terre de l'Université
Bordeaux I mais aussi à travers plusieurs plans de pluriformations
et groupes de recherche (GDR). Une structure interface (CDTA : Centre de Développement
et Transfert Analytique) propose des conseils et des transferts de technologie
dans les différents domaines de compétence du laboratoire :
analyse organique, analyse inorganique, toxicologie. Site d'accueil européen
Marie-Curie pour la Chimie Analytique Environnementale, le LPTC accueille
des doctorants effectuant leurs thèses dans d’autres pays européens.
Le Laboratoire de Physico & Toxico-chimie est partie prenante dans plusieurs
programmes de recherche européens, en particulier le projet BEEP (Biological
Effects of Environmental Contamination, http://beep.lptc.u-bordeaux.fr/ )
dont il assure la coordination. Ces projets génèrent des recherches
ayant pour objectifs de définir des paramètres biologiques appelés
biomarqueurs qui seront des indicateurs du changement biochimique au sein
des organismes marins exposés à une contamination chimique.
Ces différentes méthodologies de surveillance (approches chimique
et biochimique) ont ainsi été appliquées au suivi des
pollutions pétrolières de l’ERIKA et du PRESTIGE.
Différents thèmes de recherche
Dans ces différentes optiques, le LPTC développe deux thèmes
de recherche importants :
Physico-chimie de l'environnement
Il s’agit de développer des méthodes et de protocoles
d'analyses permettant l'accès, d'une part aux molécules et espèces
chimiques, et d'autre part aux cycles biogéochimiques (transport, bioaccumulation,
biotransformation, biodégradation) des substances chimiques simples
(espèces atomiques ou moléculaires) ou complexes (macromolécules
humiques) dans les différents compartiments de l'environnement (eaux,
sédiments, sols, organismes).
Biochimie & Toxicologie
- Ce thème étudie les mécanismes biochimiques
de réponse des organismes à la présence de contaminants
dans l'environnement. Un accent plus particulier est dévolu aux systèmes
enzymatiques (fonctionnalités, structures...) induits ou inhibés
par la présence de contaminants spécifiques (monooxygènases
dépendantes de cytochromes P450, induites par les composés aromatiques,
métallothionéines/métalloprotéines inductibles
par les métaux). Des travaux de modélisation moléculaire
et de relations structure-activité quantitatives (QSARs) sont appliquées
à l'étude des interactions xénobiotiques/systèmes
enzymatiques
Des secteurs d'applications bien ciblés
L'application de ces recherches se fait dans différents secteurs :
Environnement & Toxicologie :
Surveillance chimique et biologique des eaux, des effluents et des
déchets. Evaluation des sources des contaminants et de leurs impacts.
Géochimie pétrolière &
Pétrochimie
Géochimie moléculaire pour l'évaluation de la
maturité et de l'origine des pétroles.
Etude de procédés de transformation des produits pétroliers.
Chimie Analytique
Développements analytiques pour la détermination des
contaminants organiques, des produits naturels
Agro-Alimentaire
Qualité et Sécurité des aliments. Description
et évolution des arômes.
Mise au point et validation d'aliments fonctionnels ayant des effets protecteurs
sur la cancérogénèse.
Modélisation
Calcul de paramètres physico-chimiques & QSAR.
Modélisation de macromolécules & des interactions ligands-récepteurs.
Matériels et personnels.
Toutes ces recherches nécessitent un matériel adéquat.
Le laboratoire est équipé avec plusieurs chaînes chromatographiques
liquides ou gazeuses couplées à divers types de détection
(UV-Vis, Fluorescence, électrochimie) ainsi qu’à des spectromètres
de masse (7 chaînes GC/MS, 2 chaînes LC/MS). Plusieurs équipements
chromatographiques ainsi qu’une torche à plasma couplée
à un spectromètre de masse ( ICP/MS) et une chaîne GC/MS
sont spécifiquement dédiés à la cellule de transfert
( CDTA). De nombreux spectrophotomètres et spectrofluorimètres
sont aussi utilisés tant par les physicochimistes que les biochimistes.
Enfin, plusieurs salles d’aquariums sont disponibles ainsi que divers
matériels d’intervention sur le terrain (vedette transportable,
équipements de plongée autonome).
Le LPTC est composé de plus de 40 personnes comprenant 10 Enseignants-chercheurs,
6 Chercheurs CNRS et 6 Ingénieurs, Techniciens, Administratifs. De
nombreux doctorants (actuellement une douzaine) effectuent des thèses
dans les domaines de chimie et toxicologie de l’environnement. Il est
possible aussi d'effectuer la préparation de doctorats, des stages
Post Doctoraux et des stages de Fin d’Etude au sein des divers groupes
de recherche du laboratoire. Afin de mener à bien ses travaux, le laboratoire
s'entoure de partenaires institutionnels (IFREMER, INRA, INERIS, CEA, Ministère
de l'Environnement…) et d' industriels régionaux, nationaux &
internationaux
En parallèle, le laboratoire bénéficie d'une antenne
"Equipe Périgourdine de Chimie Appliquée" située
en Dordogne à Périgueux (24) sur le site de l'IUT et dirigée
par le Pr. Montury.
Le thème de ses recherches est "Analytes Organiques et Matrices
Naturelles" et les scientifiques travaillent sur différents domaines
:
- Extraction de molécules organiques à l’état dispersé
dans des matrices naturelles
- Développement de nouvelles méthodes de dosage
- Caractérisation chimique par couplage de l’analyse SPME/et
des Réseaux de neurones
Le Laboratoire de Physico & Toxico-chimie organise régulièrement
des manifestations scientifiques internationales. Du 17 au 19 septembre dernier,
à Thessalonique (Grèce), a eu lieu un symposium intitulé
"Computational Methods in Toxicology and Pharmacology Integrating Internet
Resources (CMTPI-2003)." Organisé conjointement par le LPTC, l'université
de Thessaloniki et le CTIS Rillieux La Pape (France), il a généré
de nombreux visiteurs et intervenants sur le thème de l'évolution
de l'utilisation d'internet et de l'ordinateur pour les recherches en toxicologie
et pharmacologie.
Le LPTC organisera en 2004 (28 aout/1er sept) le 9° Congrès "
Chimie et Environnement " de la FECS (Fédération Européenne
des Sociétés de Chimie : http://www.scientificjournals.com/espr/fecs).
Fort de ses différents atouts, le Laboratoire de Physico & Toxico-chimie
entend bien continuer ses différentes recherches nécessaires
à la survie de nos mers et à la lutte contre la pollution.
MH
Pour en savoir plus, contactez :
LPTC
Philippe Garrigues