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Chimie dans l’Hydrosphère : du Minéral au Vivant

Problématique

Cet axe est centré sur une approche chimique aussi bien inorganique qu’organique, permettant de répondre à des questions écologiques et environnementales dans le milieu aquatique. Il nous conduit également à développer des activités dans le cadre des biotechnologies marines pour évaluer l’impact du changement global sur certains services écosystémiques. Ainsi les métabolites secondaires produits par des organismes marins représentent notre cible chimique et les contaminants inorganiques et organiques nos principaux facteurs de stress environnementaux. Cet axe est développé en étroite collaboration avec le laboratoire GeoAzur dans lequel nous participons aux activités de la nouvelle équipe Eau. Il est aussi soutenu par le CNRS-InEE à travers le GDR MediatEC dans lequel nous coordonnons un thème sur Ecologie chimique dans un environnement changeant.

Les deux principaux objectifs sont :
- Transformation et transfert de composés chimiques dans l’hydrosphère : étude des formes chimiques des polluants (spéciation) et de leur transformation en fonction des conditions physicochimiques du milieu.
- Impact du changement global (acidification, réchauffement climatique, stress liés à des composés chimiques) sur le métabolisme d’organismes aquatiques cibles impactant sur la valeur des services écosystémiques rendus. Evaluation de la capacité de bioremédiation.

Les méthodologies mises en place sont les suivantes :
- Etude de la distribution, de la spéciation et des mécanismes de transfert de contaminants inorganiques en milieu aquatique (HPLC-ICPMS en partiuclier)
- Isolement et la caractérisation de substances naturelles d’origine marine avec comme organismes cibles les éponges marines et les microalgues à deux niveaux trophiques différents. Une approche globale de type métabolomique (UPLC-MS et RMN) est développée pour répondre à des questions écologiques sur l’invasion d’espèces ou la taxonomie mais aussi des questions environnementales comme l’impact de contaminants minéraux ou organiques.
- Dans ce cadre, une attention particulière est portée aux voies métaboliques présentes chez ces organismes marins par utilisation de radiotraceurs. Ces études réalisées in situ et ex situ en aquarium permettent de mieux comprendre et d’optimiser la production de substances d’intérêt thérapeutique par exemple.
- Enfin nous développons des activités en biotechnologie marine sur ces organismes cibles avec comme principal objectif de développer des méthodes durables de production de substances valorisables dans les industries cosmétiques et thérapeutiques et ainsi contribuer au développement de l’aquaculture d’invertébrés marins. En effet ces métabolites secondaires représentent une contribution prometteuse aux services écosystémiques fournis par le milieu aquatique

Pour ce dernier point consulter la video Euronews : Crambe crambe, une éponge à médicaments ?

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