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N° 3102 - Impact des paramètres majeurs du procédé de méthanisation à la ferme sur les Clostridium et leurs gènes de résistance aux antibiotiques : conséquences sur la dissémination des spores et de l’antibiorésistance.

Centre : Rennes -  Unité de recherche : OPAALE  -  Thème de recherche : TED
Responsable Irstea : Pourcher Anne-Marie
Domaine d'activité : Valorisation et traitement des effluents agricoles et urbains et des déchets organiques
Disciplines : Génie des procédés, Biologie moléculaire, biochimie, approches omiques, Microbiologie, biotechnologies, génie microbiologique
Fichier descriptif


Résumé :
Alors que la digestion anaérobie mésophile est en plein essor, les digestats issus de ce procédé n’entrent toujours pas dans un cadre normatif bien qu’ils soient destinés à l’épandage et donc susceptibles de disséminer des micro-organismes pathogènes et des gènes de résistance aux antibiotiques (GRAs) dans l’environnement. Les règlements européens n° 1069/2009 et n° 142/2011 relatifs aux sous-produits animaux et produits dérivés non destinés à la consommation humaine (SPAN) imposent de maintenir 1 heure à 70°C, avant la méthanisation, les SPAN de la catégorie 2 à laquelle appartiennent les effluents d'élevages. Il existe néanmoins des dérogations délivrées par les autorités compétentes qui permettent d’utiliser les effluents d’élevages comme substrats des méthaniseurs sans passer par une étape d’hygiénisation. L’impact de la digestion anaérobie sur les micro-organismes pathogènes et sur les GRAs retrouvés dans les effluents d'élevages est peu documenté et il existe très peu d’information sur l’influence des paramètres contrôlant le procédé de méthanisation (temps de séjour hydraulique, charge organique) sur leur devenir dans les digesteurs. Parmi les bactéries pathogènes, les espèces appartenant au genre Clostridium méritent une attention particulière en raison du portage sain de certaines d’entre-elles par les bovins et les porcins et de leur capacité à se multiplier dans des conditions anaérobies associées à une température mésophile et à une matrice riche en matière organique, telles que celles retrouvées dans les méthaniseurs. De plus, il a été observé que l’enrichissement des GRAs dans le sol était associé notamment aux espèces de Clostridium d’origine entérique, soulignant le rôle majeur joué par les Clostridium dans la dissémination de l’antibiorésistance. Dans ce contexte, les objectifs du projet de thèse sont d’étudier en pilotes semi-continus en s’appuyant sur un plan d’expérience, l’impact de paramètres régissant le procédé de digestion anaérobie mésophile (pré-étape d’hygiénisation, temps de séjour hydraulique, charge organique) sur le comportement des Clostridium et sur leur antibiorésistance. Le projet vise également à étudier en pilotes en batch l’impact du type de lisier entrant dans le digesteur ainsi que, en raison du développement actuel de la méthanisation thermophile, l’influence de la température de digestion (55°C vs 38°C). A l’issue de la thèse, il sera possible de déterminer si les paramètres de fonctionnement de la méthanisation jouent un rôle déterminant sur la dissémination des Clostridium pathogènes et de l’antibiorésistance lors du retour au sol des digestats.