Caractérisation de la flore microbiennne d’un bioprocédé aérobie thermophile pour la traitement du lisier de porc.

摘要

Les volumes énormes de lisier de porc produit dans les régions qui présentent une grande densité de production animale et un épandage inapproprié peuvent engendrer la détérioration de la qualité de l'environnement et présenter un risque important pour la santé humaine et animale. Les composés azotés et phosphorés contenus dans le lisier peuvent contribuer à l'eutrophisation des plans d'eau et de l'appauvrissement des sols, alors que les gaz émis par les installations porcines ont un rôle à jouer dans le réchauffement de la planète. De plus, certains éléments présents dans le lisier, composés chimiques, microorganismes pathogènes, peuvent causer des troubles de santé au bétail, aux travailleurs de la production et à la population environnante.udAfin de rendre le lisier de porc plus stable et sécuritaire, un traitement utilisant unududbioréacteur aérobie thermophile (échelle laboratoire) est présentement à l'étude. Ce traitement a la particularité de permettre la dégradation de la matière organique,udd'éliminer les odeurs, de d.étruire les microorganismes pathogènes et d'extraire une partieuddu phosphore et de l'azote ammoniacal.ududPuisque l'élévation de la température et la dégradation de la matière organique sont le résultat du métabolisme bactérien, une étude microbiologique semble une approche intéressante pour la compréhension du système. L'analyse de la population thermophile à l'aide de la biologie moléculaire et par techniques classiques de microbiologie ainsi que l'évaluation de la destruction de microorganismes indicateurs et pathognènes sont les principaux objectifs de ce projet.udPour observer les variations des populations tout au long d'un cycle de traitement, un suivi de l'évolution de la microflore a été réalisé par PCR-DGGE ("Polymerase Chain Reaction-Denaturing Gradient Gel Electrophoresis"). Dans notre cas, c'est le gène codant pour l'ARN ribosomal 16S qui a été étudié. Cette technique permet de séparer les gènes ou les fragments d'ADN selon leur séquence en acides nucléiques. Elle a aussi été utilisée comme outil pour le criblage d'une librairie de clones. Les méthodes de microbiologie traditionnelle ont été utilisées pour étudier la présence de bactéries thermophiles cultivables et pour la vérification de la destruction des microorganismes pathogènes au cours du traitement.ud udLe suivi des populations nous a permis d'observer l'établissement d'une diversité microbienne importante. Elle semble se stabiliser après trois à quatre mois de fonctionnement du système. Les 78 clones qui ont été obtenus lors de l'élaboration de la génothèque ont pu être rassemblés en 24 groupes. Environ 64% des cJones étudiés appartiennent ou sont de proches parents du genre Bacillus tandis que 18% sont apparentés aux Clostridiales. Quelques souches ont été capables de croître sur milieux de culture solides et 20 isolats ont été obtenus. Parmi celles-ci, 16 appartiennent à la famille des Bacillaceae, dont Je tiers correspond à l'espèce Bacillus thermocloacae, et quatre font partie de la famille des Micrococcaceae.udLe bioréacteur aérobie thermophiJe a la capacité de détruire plus de 99% des coliformes fécaux, des Campylobacter spp. et de l'espèce Clostridium perfringens. La température semble influencer l'élimination de microorganismes thermostables comme C. perfringens, puisqu'un traitement qui avait atteint 70°C a montré une meilJeure efficacité de destruction (99.9%) que celui maintenu à 50°C (99.3%). Toutefois, unudtraitement de trois jours à50°C est suffisantpour obtenir l'éliminationde microorganismes indicateurs et pathogènes contenus dans le lisier à 99%.