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Title:
BACTERIA USED FOR OXIDISING ARSENIC, METHOD FOR SELECTING SAME AND USES THEREOF FOR TREATING MEDIA CONTAINING ARSENIC
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/029007
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention concerns isolated autotrophic aerobic bacteria capable of oxidising As(III) into As(V) using CO¿2? as only carbon source and As(III) as only energy source. The invention also concerns a use of said bacteria in treating media containing arsenic.

Inventors:
BATTAGLIA-BRUNET FABIENNE (FR)
MORIN DOMINIQUE (FR)
DICTOR MARIE-CHRISTINE (FR)
BARANGER PHILIPPE (FR)
Application Number:
PCT/FR2001/003052
Publication Date:
April 11, 2002
Filing Date:
October 03, 2001
Export Citation:
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Assignee:
B R G M BUREAU DE RECH S GEOL (FR)
BATTAGLIA BRUNET FABIENNE (FR)
MORIN DOMINIQUE (FR)
DICTOR MARIE CHRISTINE (FR)
BARANGER PHILIPPE (FR)
International Classes:
C02F3/34; C12N15/31; C12P3/00; C12Q1/04; (IPC1-7): C12N1/20; C12Q1/04; C02F3/02; C02F3/34
Other References:
SANTINI ET AL.: "A new chemolithoautotrophic Arsenite-Oxidizing baterium isolated from a Gold mine : phylogenetic, physiological and preliminary biochemical studies", APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, vol. 66, no. 1, January 2000 (2000-01-01), pages 92 - 97, XP002171929
SANTINI ET AL.: "A new chemolithoautotrophic Arsenite-Oxidizing baterium isolated from a Gold mine : phylogenetic, physiological and preliminary biochemical studies", APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, vol. 66, no. 1, January 2000 (2000-01-01), pages 92 - 97, XP002171929
Attorney, Agent or Firm:
Puiroux, Guy (68 rue d'Hauteville, Paris, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Bactéries, caractérisées en ce qu'il s'agit de bactéries isolées, autotrophes, aérobies, capables d'oxyder l'arsenic sous forme d'arsenite As (III) en arseniate As (V) en utilisant le CO2 comme seule source de carbone et l'As (III) comme seule source d'énergie, et dont l'ADN ribosomal 16S présente au moins 95 % d'identité avec la SEQ. ID n° 1 ou la SEQ. ID n°2.
2. Bactéries selon la revendication 1, caractérisées en ce qu'elles présentent en outre au moins une des caractéristiques suivantes : elles supportent jusqu'à 1 g. 11 au moins d'As (III) atteint sans perdre leur aptitude à oxyder l'As (III), la vitesse d'oxydation de 1'As (III) par ces bactéries en bioréacteur atteint au moins 4 mg. 1 l. h 1, leur activité spécifique d'oxydation de l'As (III) atteint au moins 5x107 mg d'As (III) par bactérie et par heure, elles sont capables de réduire la concentration résiduelle en As (III) à moins de 50 pg. 11.
3. Bactéries selon la revendication 1 ou 2 comprises dans un groupe constitué : a) de la souche déposée à la CNCM le 20 juin 2001 sous le numéro 12687 et nommée Cas01 ; b) des souches dont le génome présente 80 % d'identité, de préférence 90 % d'identité avec la souche en a).
4. Milieu de sélection de bactéries capables d'oxyder l'arsenic sous forme d'arsenite As (III) en arseniate As (V) en utilisant le CO2 comme seule source de carbone et l'As (III) comme seule source d'énergie, caractérisé en ce qu'il comprend le traitement d'un échantillon susceptible de les renfermer, avec un milieu de sélection contenant de 50 à 500 mg. l 1 d'arsenite As (III), ne contenant pas de source de carbone ajoutée et ne fournissant que l'As (III) comme source d'énergie aux bactéries, cet échantillon pouvant en particulier tre prélevé sur un matériau contaminé par de l'arsenic.
5. Milieu selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre les composés suivants : ammonium zu 14 mg. l1, soit 10 mg. l1 d'azote ; phosphates de diet de monopotassium, qui servent également de tampon de pH compris entre 0,05 et 2 g. l1 sel de magnésium non biologiquement oxydable, comme le sulfate de magnésium entre 0,05 et 1 g. l1 sel de calcium non biologiquement oxydable, comme le chlorure de calcium entre 0,05 et 1 g. l 1 sodium et chlorure, notamment sous forme de chlorure de sodium ou autre sel non biologiquement oxydable entre 0,05 et 1 g. l1 métaux (oligoéléments) : traces.
6. Procédé de sélection de bactéries aptes à oxyder l'arsenic sous forme d'arsenite As (III) en arseniate As (V) en utilisant le CO2 comme seule source de carbone et l'As (III) comme seule source d'énergie, et comprenant : a) une mise en contact d'un échantillon susceptible de renfermer de telles bactéries avec un milieu de sélection contenant de 50 à 500 mg. l1 d'arsenite As (III) et des sels minéraux ; b) la mise en culture en conditions stériles de l'échantillon et du milieu de sélection, dans des conditions de pH comprises entre 5,5 et 6,5 et de température comprise entre 20° C et 35° C ; c) la sélection des bactéries aptes à oxyder l'As (III) en As (V) le cas échéant par des repiquages successifs dans le milieu de sélection.
7. Procédé selon la revendication 6 dans lequel le matériau contenant les bactéries que l'on souhaite sélectionner représente 5 à 20 % de la masse finale de culture.
8. Milieu de sélection pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 6 ou 7, et contenant : de l'arsenite : de 50 à 500 mg. l de l'ammonium : 5 14 mg. l1, des sels minéraux aptes à assurer une fonction de nutriment et/ou un effet tampon dudit milieu.
9. Bactéries susceptibles d'tre obtenues par un procédé selon la revendication 6 ou 7.
10. Procédé de traitement de milieux renfermant de l'arsenic pour oxyder les arsénites en arséniates, caractérisé par l'inoculation de ces milieux, dans un bioréacteur, avec une population bactérienne essentiellement constituée par des bactéries selon l'une des revendications 1 à 3 ou 9, et susceptibles d'tre sélectionnées par un procédé selon la revendication 6 ou 7.
11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que les bactéries sont inoculées à raison de 5.105 à 5.106 bactéries par ml de milieu final, de préférence de l'ordre de 106 bactéries/ml.
12. Procédé selon l'une des revendications 10 ou 11 caractérisé en ce que les bactéries sont au moins en partie concentrées dans le bioréacteur par un support de fixation.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que, pour accélérer l'oxydation, on ajoute dans le milieu aqueux à traiter des sels minéraux servant d'éléments nutritifs et/ou on injecte de l'air.
14. Procédé selon la revendication 12 dans lequel les sels minéraux sont : ammonium : 14 mg. 11, soit 10 mg. l~1 d'azote phosphates de diet de monopotassium, qui servent également de tampon de pH compris entre 0,05 et 2 g. l1 sel de magnésium non biologiquement oxydable, comme le sulfate de magnésium entre 0,05 et 1 g. l~1 sel de calcium non biologiquement oxydable, comme le chlorure de calcium entre 0,05 et 1 g. l 1 sodium et chlorure, notamment sous forme de chlorure de sodium ou autre sel non biologiquement oxydable entre 0,05 et 1 g. l 1 métaux (oligoéléments) : traces.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que le traitement microbiologique est effectué en mode batch ou en continu.
16. Utilisation des bactéries selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 et 9, pour traiter les eaux destinées à la consommation humaine, distribution collective ou forages privés, ainsi que les effluents miniers ou industriels, ou les eaux souterraines, notamment dans un procédé « in situ » de barrière réactive.