Emission du 16 janvier 2001

Toxines

Ce lac d'Ile-de-France inquiète les scientifiques. Sa couleur brun-vert rappelle celle de certains lacs de Finlande, d'Australie ou d'Ecosse qui ont été envahis par des micro algues toxiques. De nombreuses têtes de bétail sont mortes d'avoir bu cette eau contaminée. D'où l'inquiétude des scientifiques : quelle est l'identité de la micro algue qui a infecté ce lac francilien, quelle est son degré de toxicité ?

Une enquête s'ouvre donc. Elle débute par des prélèvements. Certains sont conservés tels quels, afin de réaliser des analyses de toxicité. D'autres échantillons sont conservés dans du formol. Ils permettront de révéler l'identité de la micro algue.

Jean-François Briand : On est maintenant au laboratoire de cryptogamie au Muséum National d'Histoire Naturelle, à Paris. On va observer les échantillons qu'on a récoltés sur le terrain. On va déposer une goutte de ce prélèvement sur une lame.

Ces micro algues sont à la fois algues, parce qu'elles utilisent la photosynthèse, et bactérie parce que ce sont des êtres faits d'une seule cellule. Leur nom : des cyanobactéries.

Jean-François Briand : L'espèce que nous observons se présente sous la forme de filament pluricellulaire qui mesure quelques dixièmes de millimètre. On va comparer avec la littérature où sont décrites toutes les espèces actuellement connues.
On peut donc affirmer qu'on est en présence, au niveau de ce bassin, de cyanobactéries du genre Planktothrix et de l'espèce agardhii.

Robillot : Nous, en ce qui concerne notre prélèvement, ce que nous voulons savoir c'est si oui ou non il y a un potentiel toxique. Donc afin de l'évaluer, nous utilisons un test biologique de détection basé sur le mode d'action de ces toxines. Donc en fait nous utilisons des extraits cellulaires, donc les extraits issus du prélèvement, que nous introduisons dans une plaque.

Dans chaque rangée, on dépose une concentration différente d'extrait cellulaire. Puis on ajoute une molécule indispensable au fonctionnement d'une cellule, une enzyme. Si le prélèvement est toxique, l'enzyme ne fonctionne pas normalement. Le contenu de certains tubes reste alors blanc.

Robillot : Ensuite, cette plaque est placée à incuber pendant une heure à 37 degrés. L'objectif est de voir s'il y a eu toxicité en mesurant la coloration. Si l'enzyme a exercé son activité, la coloration sera jaune, si elle n'a pas exercé son activité, la coloration sera blanche.

À la fin du test, l'absence de coloration, ici en bas de l'image, montre la concentration à partir de laquelle l'algue se révèle toxique

Robillot : Donc les prélèvements effectués sur le terrain étaient effectivement toxiques, reste à déterminer la nature de la toxine. Nous avons travaillé à l'échelle du prélèvement, donc du lac, ensuite nous sommes descendus à l'échelle de la micro algue en identifiant Planktothrix agardhii , maintenant nous allons descendre encore plus bas dans l'échelle au niveau de la molécule de la toxine impliquée. Donc, pour ce faire, nous allons utiliser un spectromètre de masse et déterminer la masse de la molécule. Quand on connaît la masse de la molécule, on peut connaître sa structure.

La première étape consiste à déposer l'échantillon prélevé sur une plaque.

Jean-Pierre le Caer : L'échantillon déposé sur cette plaque est introduit dans le spectromètre de masse et va subir la première étape qui est une étape d'ionisation.

La technique d'ionisation permet de donner une charge électrique à une molécule. Ainsi chargée, la molécule sera attirée par le courant électrique qui circule dans l'appareil.

Jean-Pierre le Caer : Donc on va, pour ce faire, irradier la plaque avec un faisceau laser, et une fois que les ions vont être formés, on va accélérer ces ions et on va mesurer le temps qu'ils mettent pour parcourir les deux mètres dans le tube de Voll. Les plus petites molécules vont arriver en premier, les plus lourdes arriveront par la suite et après étalonnage avec des molécules de masses connues, on pourra déterminer la masse des molécules inconnues qu'on étudie.

La cible sur laquelle on a déposé le prélèvement est introduite dans la machine par un sas. Un rayon laser irradie les cristaux et les molécules ionisées apparaissent sur l'oscilloscope. Les plus légères d'abord puis les plus lourdes. Mesurer le temps que met une molécule inconnue à parcourir les deux mètres permet de connaître sa masse et, connaître sa masse, c'est identifier la molécule. Celles-ci s'avèrent être des toxines hépatiques de type RR. Ces toxines s'attaquent au foie. Ce lac pose donc des problème d'ordre sanitaire et devra faire l'objet d'une surveillance, avant d'être dépollué.

Travailler sur la toxicité des micro algues est une nouveauté en France. Les scientifiques doivent maintenant convaincre les autorités de prendre en compte ce nouveau critère lors de leurs inspections des divers plans d'eau.