Thématiques et organisation du laboratoire Biomarqueurs

Le laboratoire mène des recherches innovantes sur la thématique des biomarqueurs en métabolomique et lipidomique. Nos travaux visent à développer de nouveaux descripteurs d’exposition, d’effets et d’impacts biologiques et écologiques. Ces biomarqueurs améliorent l’appréhension spécifique et précoce des réponses aux différents types de stress, par rapport aux descripteurs globaux classiques (croissance, respiration, photosynthèse). De plus, la métabolomique et la lipidomique abordent les mécanismes physiologiques au sein des organismes, ces approches permettent d’accéder aux modifications du fonctionnement des organismes suite à un stress.  En effet, l'exposition à un stress toxique altère la réponse moléculaire du biote, et certains paramètres environnementaux tels que la température, la lumière ou les nutriments modulent les réponses mesurées. 

Par ailleurs, nos recherches en écotoxicologie bénéficient de l'expertise antérieure forte en matière de développement d’outils d’échantillonnage passif. Ces techniques permettent de mettre en relation exposition in situ et effets biologiques observés sur les organismes aquatiques (végétaux, poissons, crevettes). L'utilisation des échantillonneurs intégratifs passifs  améliore la résolution spatio-temporelle des mesures de contamination, dans le cadre de la surveillance DCE ou le suivi de tendances.

Enfin, les capacités et compétences analytiques du laboratoire permettent la mesure des paramètres majeurs et nutriments, dans le but de caractériser le niveau trophique, en lien avec les producteurs primaires en eaux douces.

La description fine de l'exposition in situ ou en laboratoire (i.e. microcosmes) soutient les travaux en écologie et écotoxicologie de l’équipe ECOVEA et de l’unité de recherche EABX.

Spécialité « Échantillonnage passif des pesticides dans les milieux aquatiques »

Aujourd'hui, la pratique utilisée en routine par les réseaux de surveillance des milieux aquatiques est l’échantillonnage ponctuel. Cette approche présente un défaut majeur de représentativité temporelle lorsqu’elle est réalisée avec une fréquence réduite (prélèvements d’eau mensuels par exemple). En effet, il s’agit d’une mesure instantanée qui ne prend pas en compte les variations réelles des concentrations de contaminants dans le temps et entraîne par exemple une surestimation du risque.

La solution la plus évidente consisterait à augmenter le nombre de prélèvements ; toutefois, on se heurte rapidement à un fort accroissement des coûts analytiques, ce qui est incompatible avec une surveillance à large échelle de la qualité des eaux.
Une autre approche a émergé depuis une quinzaine d'années et consiste à installer dans le milieu un dispositif piégeant les contaminants en continu. Cette technique d'échantillonnage dit passif offre actuellement le meilleur compromis puisqu’on aboutit à une mesure intégrée des polluants dans le temps (concentrations moyennes) avec des coûts et une logistique acceptables. Les travaux menés au sein du laboratoire de chimie des eaux depuis 2005 portent sur le développement des « Polar Organic Chemical Integrative Samplers » (POCIS).

	La pertinence de ces dispositifs a été montrée afin de suivre en continu la contamination de divers cours d'eau (Charente, Leyre, Gave de Pau, Morcille-Ardières) par des pesticides. Les travaux de validation se poursuivent actuellement dans le cadre d'Aquaref, notamment avec des essais interlaboratoires. Par ailleurs, des perspectives sont attendues quant à l'application des POCIS pour mieux estimer l'exposition des organismes aquatiques et plus particulièrement l'impact des pesticides sur les biofilms de rivière.
Équipement du laboratoire de chimie des eaux
Étuves et balances Étuves (Memmert ) et four à moufle (Nabertherm) Balance de précision MS 204S (Mettler) Balance PB 1501 (Mettler)
	Préparation d'échantillons Hottes aspirantes Paillasses Rampes de minéralisation (dosage phosphore total) Centrifugeuse ST16 (Thermo) Centrifugeuse gros volume (JOUAN) Station eau MQ Neptune (France Eau) Tamiseuse AS200 (Retsch) Unité de distillation automatique B-324 (Buchi) pour l’azote Kjeldahl Lyophilisateur Alpha 1/2-4 (CHRIST) Évaporateur multiposte SpeedVac SPD121P (Thermo) Système d’extraction solide-liquide sous pression ASE 200 (Dionex) pour les sédiments, boues et matrices biologiques Incubateur HiSorb Agitator (Markes)
Analyses physico-chimiques, dosage du carbone organique et des nutriments Titreur pH et TAC easy plus (Mettler Toledo) COT-mètre TOC-VWP (Shimadzu) équipé d'une oxydation au persulfate Spectrophotomètre UV-visible 1800 (Shimadzu) Système de chromatographie ionique Compact 881 avec passeur d'échantillons/dilution automatisée 858 et détecteur conductimétrique (Metrohm)
	Analyses bio-organiques  lecteurs microplaques, multiskan (Thermofisher) et Synergy HT (Bioteck) Dosage des pesticides organiques Chromatographie gazeuse couplée à un spectromètre de masse en tandem TSQ Quantum GC - GC-MS/MS (Thermo) Chromatographie liquide haute performance UltiMate 3000 (Thermo) couplée à un spectromètre de masse en tandem API 2000 (AB Sciex) Chromatographie Liquide Ultra Performance ACQUITY H-Class (Waters) couplée à spectromètre de masse à temps de vol Xevo G2-S ToF (Waters)
Dosage des Composés organiques volatils (COV) Module de désorption thermique TD100-xr Advanced, passeur d'échantillons intégré, (Markes) couplé au GC-MS/MS (Thermo)
	Hygiène & Sécurité et équipements divers Armoire stockage acides, bases et solvants à charbon actif CAPTAIR Douches et rince œil Réfrigérateurs de sécurité stockage produits chimiques et échantillons Congélateurs de sécurité stockage produits chimiques, solutions étalons Eau déminéralisée (purification par cartouche de résine), nombreux points d’arrivée dans les différentes pièces. Générateur d'azote (AirFlux) Compresseur d'air (AirFlux) Local extérieur pour bouteilles de gaz : Azote, Argon et Hélium 6.0 Local extérieur pour stockages solvants, acides, bases Local extérieur pour stockage déchets avant recyclage