Mots-clés : Ecotoxicologie, nanopesticide, cuivre, lixiviation, amphibien, plante.
Contexte
Le cuivre (Cu) est depuis longtemps utilisé en agriculture pour ses propriétés antifongiques et antibactériennes. L’application répétée de pesticides à base de Cu est la principale source de pollution cuprique des sols agricoles. Compte tenu de la toxicité du Cu pour l’environnement et la santé rapportés par l’EFSA, la Commission européenne (CE) a recommandé en 2018 de réduire le recours au Cu et a limité son utilisation phytosanitaire à 28 kg/ha sur 7 ans. Des nanopesticides à base de nanoparticules (NPs) de Cu constituent une alternative aux pesticides conventionnels et sont déjà utilisés en agriculture conventionnelle et biologique hors UE. Leur taille nanométrique facilite le passage systémique pour des effets biocides plus importants que les formes conventionnelles, tout en réduisant les taux d’applications de Cu sur les sols. Toutefois, le nombre limité de données sur le devenir et les impacts des NPs de Cu ne permet pas d’évaluer le risque spécifique lié à leur taille, en particulier, si la réduction de l’utilisation de Cu se fait au détriment d’une plus grande toxicité des NPs pour l’environnement. Ce stage s’inscrit dans le cadre d’une thèse étudiant l’impact un nanopesticide commercial à base de NPs de Cu sur les écosystèmes terrestres et aquatiques.
Objectifs et missions
L’objectif est de caractériser le transfert et la toxicité du nanopesticide depuis un sol préalablement contaminé vers le milieu aquatique par le biais de la lixiviation mais également d’évaluer le risque nanospécifique. Pour ce faire, le produit sera comparé à un équivalent commercial non nanométrique et à un témoin de la toxicité du cuivre seul (Sulfate de Cuivre).
Dans ce cadre, différents modèles biologiques seront utilisés : plante, amphibien, crustacé chez lesquels seront étudiés de multiples paramètres (germination, génotoxicité, cycle cellulaire, étude du microbiote intestinal).
Les missions :
1) Participation à l’élaboration des lixiviats de sol,
2) Participation aux expérimentations d’exposition aquatique (daphnie, larve d’amphibien)
3) Réalisation de cultures de plants de tomate sur le sol après lixiviation
4) Procéder aux phases de prélèvement et d’analyse des échantillons biologiques,
5) Analyse, traitement et interprétation des diverses données obtenues,
6) Présentation des résultats en réunion et rédaction du rapport de stage.
Perspectives
Au cours de ce stage, l’étudiant(e) aura l’occasion d’apprendre :
– La réglementation en expérimentation animale,
– La conduite d’un bio-essai en conditions contrôlées,
– Le prélèvement d’échantillons biologiques,
– La réalisation de travaux de biologie (Extraction d’ADN, Cytométrie en flux, Microscopie, …),
– Des connaissances en bio-informatique et en biostatistiques nécessaires à l’analyse des divers jeux de données tels que les résultats de séquençage des microbiotes,
– La valorisation et la communication de résultats scientifique,
– L’évolution et l’interaction au sein d’une équipe.
Profil
Il est souhaitable que le candidat présente une formation en écotoxicologie. Un intérêt pour la culture végétale, l’écologie aquatique et la microbiologie serait une véritable plus-value. Une maîtrise des approches de base en statistiques et du langage R est indispensable.
Encadrants : Florence Mouchet
Laboratoire d’accueil : Centre de Recherche sur la Biodiversité et l’Environnement (CRBE), UMR 5300, Avenue de l’agrobiopôle 31326 Auzeville-Tolosan.
Equipe d’accueil : ECotoxicologie Intégrative (ECI).
Durée du stage : 6 mois.
Période de stage : à partir de janvier 2025.
Candidature : Veuillez envoyer un CV, une lettre de motivation et au moins une lettre de recommandation à thomas.moura@toulouse-inp.fr et florence.mouchet@toulouse-inp.fr avant le 15 novembre 2024.
Bibliographie associée :
Keller, A.A. et al. (2017) ‘Comparative environmental fate and toxicity of copper nanomaterials’, NanoImpact, 7, pp. 28–40. Available at: https://doi.org/10.1016/j.impact.2017.05.003.
Rajput, V. et al. (2020) ‘Interaction of Copper-Based Nanoparticles to Soil, Terrestrial, and Aquatic Systems: Critical Review of the State of the Science and Future Perspectives’, Reviews of Environmental Contamination and Toxicology, 252, pp. 51–96. Available at: https://doi.org/10.1007/398_2019_34.
Vijayaraj, V. et al. (2018) ‘Transfer and Ecotoxicity of Titanium Dioxide Nanoparticles in Terrestrial and Aquatic Ecosystems: A Microcosm Study’, Environmental Science & Technology, 52(21), pp. 12757–12764. Available at: https://doi.org/10.1021/acs.est.8b02970.
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