Pendant des années, Elizabeth Edwards de l'Université de Toronto et son équipe ont développé un puissant mélange de microbes qui peuvent ingurgiter des produits chimiques toxiques. Maintenant, ils se préparent à les lâcher dans la nature pour la première fois.

Les cultures bactériennes sont conçues pour traiter un ensemble de contaminants appelés BTEX-benzène, toluène, l'éthylbenzène et le xylène. Les produits chimiques BTEX se trouvent couramment dans le sol et les eaux souterraines où le pétrole brut et ses produits ont été utilisés, comme les anciennes stations-service et les raffineries de pétrole. Au Canada seulement, ces sites se comptent par milliers.

« Si nous pouvons utiliser cette technologie pour rendre l'assainissement de l'environnement plus efficace à long terme, tout en le rendant moins coûteux à déployer, le résultat est que plus de sites seront finalement nettoyés, " dit Edwards, professeur d'université au département de génie chimique et de chimie appliquée de la Faculté des sciences appliquées et de l'ingénierie.

"C'est une victoire pour tout le monde."

Une façon de lutter contre la contamination par les BTEX est de creuser le sol ou de pomper les eaux souterraines à la surface, où il peut être exposé à l'oxygène. Cela encourage la croissance d'organismes naturels qui peuvent décomposer les produits chimiques BTEX. Mais creuser et pomper sont énergivores et coûteux, ce qui limite le nombre de sites réellement traités.

Par contre, Edwards et son équipe ont identifié d'autres souches de bactéries naturelles qui peuvent décomposer les BTEX sans accès à l'oxygène, un processus connu sous le nom de dégradation anaérobie. Ces microbes peuvent traiter le sol et les eaux souterraines en place, mais sur la plupart des sites contaminés, leur nombre est faible.

Il y a plus de 15 ans, Edwards et son équipe ont extrait des cultures de bactéries anaérobies mangeuses de BTEX de plusieurs sites contaminés. Depuis, les cultures ont suivi un régime d'entraînement intensif :l'équipe les a nourris de BTEX, sélectionné les échantillons les plus efficaces pour le décomposer, et utilisé ceux-ci pour inoculer la prochaine génération. Le résultat :une sorte de « équipe A microbienne » sélectionnée pour la dégradation la plus rapide des BTEX.

En collaboration avec SiREM, une entreprise dérivée fondée en 2001 sur la technologie du laboratoire Edwards, l'équipe a cultivé des centaines de litres de cultures qui dégradent le plus rapidement les BTEX. Maintenant, ils lancent une collaboration public-privé de près de 3 millions de dollars pour tester ces cultures sur le terrain.

Les contributeurs du projet comprennent Ontario Genomics, les provinces de l'Ontario et de l'Alberta, SiREM, Coopératives fédérées limitée, Pétrolière Impériale Limitée, et trois universités—U of T, l'Université de l'Alberta et l'Université de Waterloo. Ensemble, cette équipe s'apprête à déployer son arme secrète sur trois sites contaminés à travers le Canada. L'espoir est que les insectes enrichis accélèrent la dégradation naturelle des BTEX sans avoir besoin de creuser et d'oxygéner le sol et les eaux souterraines, connue sous le nom de bioaugmentation.

L'un des aspects uniques du projet sera l'utilisation d'outils de surveillance hautement spécifiques basés sur le génome pour suivre avec précision le rôle et le devenir des nouveaux organismes introduits, ainsi que les communautés microbiennes résidentes. En améliorant notre compréhension des gènes que les bactéries utilisent pour décomposer les produits chimiques toxiques, ainsi que de la manière dont ils travaillent ensemble pour obtenir une dégradation complète, le projet ouvrira la voie à des technologies de bioaugmentation et de bioremédiation encore meilleures à l'avenir.

La collaboration a un bilan de succès. Edwards et SiREM commercialisaient auparavant une culture connue sous le nom de KB-1 (KB signifie « kick butt »). Développé selon une approche similaire, KB-1 est conçu pour décomposer les solvants chlorés largement utilisés dans le nettoyage à sec et le dégraissage. Aujourd'hui, SiREM l'utilise sur des sites partout dans le monde.

Si les nouveaux essais sont concluants, SiREM envisage d'ajouter la culture dégradant les BTEX à son arsenal, ce qui pourrait contribuer à accroître leur part du marché mondial de plusieurs milliards de dollars du traitement biologique des contaminants.

"Je suis ravi d'apporter de nouveaux partenaires académiques et industriels à ce projet, " dit Edwards. " C'est formidable que nous ayons autant de personnes talentueuses prêtes à se concerter pour trouver une solution viable à ce problème épineux. "