Cours Stage - Gestion des écosystèmes

Exercice - La mycoremédiation

L'énoncé

Prendre connaissances des documents qui suivent puis répondre aux questions. 

 

Document 1 : Description du pleurote huître (source : Wikipédia)

Le pleurote huître (pleurotus ostreatus) est une espèce de champignon comestible, se développant essentiellement en milieu forestier mais capable de pousser sur de nombreux types de substras différents (notamment liquide). Il est dit "saprophyte" car capable de dégrader de la matière organique morte, notamment les molécules de lignite qui composent le bois, en sécrétant des enzymes oxydatives dans leur milieu puis en ingérant les produits de dégradation issus de l'action de ces enzymes. ces enzymes catalysent des réactions de cassage des liaisons C-H des composés organiques.

 

Document 2 : Sporophore de pleurote huître (source : Wikipédia)

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Document 3 : La mycoremédiation 

La mycoremédiation est une technique de bioremédiation et désigne l'ensemble des techniques utilisant des espèces de champignons pour épurer un milieu ou plusieurs polluants. La bioremédiation désigne, quant à elle, la décontamination d'un milieu pollué en utilisant les activités d'organismes vivants. Les polluants concernés sont de nature organique : hydrocarbures, composés organochlorés, ainsi que les métaux lourds, qui ne peuvent être dégradés par les champignons mais stockés dans les soprophores (partie visible du champignon).

Ainsi, soit le champignon absorbe les contaminants inorganiques dans son sporophore et l'on élimine ensuite ce dernier ; soit le champignon métabolise les composés organiques polluants présents dans le milieu ou les transforme en produits moins toxiques par sécrétion d'enzymes oxydatives.

Les objectifs de la mycoremédiation sont de permettre la restauration des sols, d'augmenter leur capacité productive.

Les champignons utilisés sont des espèces saprophytes capables de dégrader la lignine.

 

Document 4 : Comparaison de deux cultures liquides de mycélium de pleurote huître au bout de 21 jours 

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Fiole de gauche : le milieu contient des hydrocarbures et de l'eau.

Fiole de droite : le milieu contient de l'eau uniquement.


Question 1

D'après les documents 1, 2 et 3, le pleurote huître pourrait-il être utilisé pour faire de la mycoremédiation ? 

D'après le document 3, les champignons pouvant potentiellement être utilisés pour faire de la mycoremédiation doivent être saprophytes, c'est-à-dire capables de dégrader de la matière organique morte ; et capables de dégrader des molécules telles que la lignine. Cela signifie en effet pour ces champignons, d'après le document 1, qu'ils sécrètent dans leur milieu des enzymes oxydatives puissantes pouvant briser les liaisons C-H des composés organiques, notamment polluants tels que des hydrocarbures provenant par exemple de raffineries.

Or, d'après le document 1, c'est le cas du pleurote huître qui pourrait donc être utilisé à priori pour restaurer des sols pollués par des composés organiques à l'origine de la dégradation du milieu. 

Lire attentivement les documents et identifier les caractéristiques que présente un bon candidat pour la mycoremédiation. 

Question 2

Le document 4 est le résultat d'une expérience dans laquelle on a cultivé durant 21 jours du mycélium (partie immergée d'un champignon) de pleurote huître dans deux milieux différents : l'un contenant des hydrocarbures et de l'eau, l'autre de l'eau uniquement. Interpréter les résultats obtenus. 

On observe sur la photo que le mycélium n'a pu se développer au bout de 21 jours de culture que dans le milieu contenant de l'eau et des hydrocarbures (le mycélium y est structuré et entier). Dans le bocal ne contenant que de l'eau, le mycélium est brisé, destructuré, et n'a pas pu bien se développer. 

L'élément différenciant les deux milieux était la présence d'hydrocarbures. On ne s'attendait pas à ce que le mycélium se développe dans le milieu ne contenant que de l'eau, puisque le champignon n'y pouvait donc en aucun cas trouver une source de nourriture (absence de matière carbonée). 

Par contre on ne savait pas ce qu'il adviendrait dans le bocal contenant des hydrocarbures : ceux-ci seraient-ils toxiques pour le champignon ? Pourrait-il s'en nourrir, c'est-à-dire s'en servir comme source de matière carbonée, les dégrader en composés comestibles pour lui par sécrétion d'enzymes dans le milieu ? Puisque le mycélium a pu se développer dans ce milieu, cela signifie que les hydrocarbures présents ne sont pas toxiques pour le champignon et qu'il est capable de les métaboliser. 

Cela confirme que le pleurote huître est un bon candidat pour servir des projets de mycoremédiation. 

Chercher à identifier le témoin de l'expérience, à deviner ce que cherchaient à démontrer les personnes ayant effectué cette expérience, en lien avec le sujet de l'étude de documents proposée ici. 

Question 3

Quels types de projets d'ingénierie écologique servent les projets de mycoremédiation ? Imaginer un projet de mycoremédiation. 

Les projets de mycoremédiation s'inscrivent dans des projets d'ingénierie écologique de type restauration ou réhabilitation d'écosystèmes. 

On pourrait imaginer planter par exemple des pleurotes huîtres dans des anciennes zones d'exploitation d'hydrocarbures, demeurées polluées. Ils métaboliseraient les polluants en quelques mois/années ce qui permettrait peu à peu le retour de plus en plus d'espèces dans le milieu et la mise en place d'un nouvel écosystème, plus riche que celui qu'on pouvait trouver dans le milieu pollué.

Quels sont les types de projets soutenus par l'ingénierie écologique ? Les mettre en lien avec les objectifs de la mycoremédiation.