Éliminer les composés pharmaceutiques des eaux usées
Une fois consommés par les êtres humains ou les animaux, certains composés pharmaceutiques sont métabolisés tandis que d'autres restent intacts avant d'être éliminés. Ce mélange de métabolites et de médicaments inaltérés pénètrent le système des eaux usées et, selon leur stabilité intrinsèque, certaines molécules ne sont pas éliminées lors du traitement. Le projet ENDETECH (Enzymatic decontamination technology), financé par l'UE, a mis au point un système de décontamination de l'eau à base d'enzymes pour éliminer les composés pharmaceutiques polluants. Le système s'est concentré sur les produits pharmaceutiques et les produits chimiques perturbateurs endocriniens (EDC) qui résistent aux méthodes couramment utilisées de traitement des eaux usées. Les chercheurs se sont penchés sur l'écotoxicité des composants cibles et des produits de dégradation potentiels. Ils ont ensuite conçu plusieurs tests pour évaluer l'activité d'enzymes sur les antibiotiques, les hormones et le gardénal (un médicament psychiatrique courant). Les bibliothèques d'enzymes et celles de métagénomique ont été examinées afin d'identifier ces enzymes capables de digérer ces polluants. Les scientifiques ont identifié des enzymes laccase capables d'inactiver les activités biologiques de la tétracycline, les hormones et les EDC. Ils ont également identifié l'enzyme estérase (EreB), qui inactive l'activité biologique de l'érythromycine. Les deux enzymes ont été produites et leur dégradation des composants cibles ont été décrits dans le détail. Les partenaires du projet ont également exploré l'immobilisation de la laccase et de l'EreB sur les membranes en matière de taux d'immobilisation, d'activité recouvrable et de stabilité. Les meilleures enzymes immobilisées ont été mises en œuvre dans un bioréacteur pilote spécialement conçu. Différentes expériences ont été conçues dans le bioréacteur pilote à l'aide d'eau dopée de 38 composés pharmaceutiques cibles à faible concentration ainsi que des eaux usées d'hôpital. Les échantillons en résultant ont été analysés d'un point de vue chimique et écotoxicologique afin de déterminer la façon dont les polluants ont été dégradés. Par ailleurs, l'équipe a créé un modèle qui a simulé la dégradation de la tétracycline dans les eaux usées à l'échelle industrielle pour un hôpital, une ville de taille moyenne et une unité de production pharmaceutique. Les résultats ont servi de base pour estimer les coûts d'exploitation du bioréacteur, afin qu'ENDETECH puisse être comparé à d'autres technologies. Les travaux menés par ENDETECH ont fait l'objet de nombreuses publications dans des revues à comité de lecture et permettront de stimuler la recherche dans le domaine de la remédiation enzymatique dans l'UE.
Mots‑clés
Produits pharmaceutiques, eaux usées, décontamination enzymatique, écotoxicité, laccase, enzyme estérase
