Les particules atmosphériques appelées aérosols jouent un rôle potentiellement important sur le bilan radiatif terrestre et sur celui des photo-oxydants comme l'ozone troposphérique. Lorsque leurs tailles est inférieures à 2,5µm, ils peuvent présenter un danger pour la santé publique. La connaissance de la composition physico-chimique de ces aérosols est encore très insuffisante en ce qui concerne sa composante organique, appelée MOP (Matière Organique Particulaire). De même, les mécanismes de formation de la MOP demeurent encore mal connus. Ce travail s'inscrit donc dans la problématique générale d'une meilleure connaissance de la composante organique de l'aérosol.<br /> <br />Dans le cadre du programme PO.V.A. (POllution des Vallées Alpines), articulé autour de la réouverture du tunnel sous le Mont Blanc et dont les principaux objectifs sont de mieux appréhender les phénomènes de pollution atmosphérique et les mécanismes dispersifs propres aux systèmes montagneux, des aérosols ont été collectés dans les vallées de Chamonix et de Maurienne au cours de deux campagnes intensives de mesures. Elles se sont déroulées au cours de l'été 2000 et de l'hiver 2001. <br /><br />Après la présentation des problématiques (chapitre I) et des méthodes utilisées (chapitre II), les résultats de deux types d'analyse sont présentés (chapitre III). Le premier type se focalise sur une classe de composés : Les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP). L'intérêt de l'étude des HAP est double. D'une part ils sont, pour la plupart, considérés comme cancérogènes et mutagènes. D'autre part, ils sont émis quasi exclusivement par les combustions (dérivés du pétrole et biomasse) et leur étude permet de mieux appréhender les influences relatives des différentes sources anthropiques. Le second type d'analyses, plus exploratoire, consiste à réaliser une spéciation quantitative, la plus exhaustive possible, de la fraction organique et d'établir des relations entre la composition chimique, les sources, les saisons et les paramètres météorologiques. Des composés comme le guaiacol, la vanillin, le syringol (...) (émis par les feux de bois) ou comme la nopinone (composé secondaire) ont ainsi pu être quantifiés.<br />Les résultats obtenus ont permis de mettre en évidence :<br />- un apport anthropique important dans les deux vallées, pour les deux saisons et plus particulièrement en hiver où des concentrations en HAP très élevées et représentatives de grands centres urbains ont été observées (maximum 150 ng.m-3) ;<br />- des niveaux de concentrations en composés anthropiques primaires systématiquement plus importants dans la vallée de Chamonix, malgré l'absence du trafic des poids lourds;<br />- l'influence des conditions météorologiques et de la géomorphologie des vallées dans la dispersion des polluants ; <br />- une contribution très marquée des combustions de bois (chauffage domestique) dans la vallée de Chamonix l'hiver.<br /><br />La spéciation quantitative de la MOP (chapitre III) a permis de déterminer globalement entre 10 et 74% du carbone organique. La fraction identifiée dépend de la saison considérée et est plus élevée l'hiver (34-74%) lorsque l'apport des sources primaires anthropiques est prépondérant. Cette variabilité saisonnière a mis en évidence les lacunes du protocole analytique utilisé, qui ne permet pas de quantifier la plupart des composés oxygénés polyfonctionnels et donc les composés constitutifs l'aérosol organique secondaire. Une méthode alternative de prélèvement et d'analyse de ces composés a été développée (Chapitre IV).

L’expérience SAM de la mission Mars Science Laboratory (MSL) a pour objectif de rechercher de la MO via l’utilisation des techniques EGA/CPG-SM. Pour améliorer la détection de MO, l’instrument SAM incorpore un laboratoire de chimie humide, une expérience de pyrolyse et des pièges adsorbants. L’utilisation de ces outils analytiques a soulevé de nouvelles problématiques concernant la compréhension de l’instrument analytique et sur l’interprétation des résultats obtenus. C’est dans ce cadre qu’intervient cette thèse. Dans un premier temps, nous avons défini l’impact lors des analyses des adsorbants de polymère de Tenax® contenus dans les pièges adsorbants de SAM. Nous avons également déterminé l’incidence de la durée conditionnement, des réactifs de dérivatisation et des perchlorates sur le Tenax®. Nous avons listé les sous-produits de la décomposition du Tenax® pur et mélangé aux réactifs de dérivatisation ou aux perchlorates. Nous montrons que l’agent de dérivatisation, le MTBSTFA, intensifie l’altération du Tenax®, que l’ajout du DMF au MTBSTFA réduit l’impact du MTBSTFA et que les sous-produits de décomposition des perchlorates accentuent la propagation de la dégradation du Tenax®. Dans un second temps, nous nous sommes intéressés à l’influence de la nontronite et des perchlorates sur la pyrolyse des composés organiques de familles chimiques variés susceptibles d’être présents sur Mars à savoir l’alanine, le phénanthrène et l’acide phtalique. Nous constatons que la nontronite de par sa nature acide (acide de Lewis et acide de Brönsted) catalyse certaines réactions impliquant la matière organique : la MO adsorbée sur la nontronite est majoritairement convertie en CO2 lors de la pyrolyse et la décarboxylation et la chloration de la matière organique sont favorisées. / The purpose of SAM experiment on board Mars Science Laboratory (MSL) rover is to detect OM through the usage of EGA/GC-MS techniques. To improve the detection of OM, SAM experiment incorporates a wet chemistry laboratory, a pyrolysis experiment and adsorbent traps. The utilization of these analytical tools raises new issues about the understanding of analytical instrument and the interpretation of the results obtained. It is within this framework that this thesis comes in. Initially, we have defined the impact of polymer adsorbents i.e. Tenax® contain on SAM trap during analysis. We also have determined the effect of conditioning duration, of derivatization reagents and of perchlorates on Tenax®. We have shown that the derivatization agent MTBSTFA intensify Tenax® degradation, that adding DMF to MTBSTFA reduce the impact of MTBSTFA on Tenax® and that perchlorates by-products accentuate the propagation of Tenax® degradation. Then, we get interested about the influence of nontronite and perchlorates in the pyrolysis of organic compounds from various chemical classes that may be present on Mars like alanine, phthalic acid and phenanthrene. We have noticed that the nontronite by its acidity (Lewis et Brönsted acid sites) catalyse some reactions involving OM: the organic matter adsorbed on the nontronite is mostly converted into CO2 during pyrolysis and the decarboxylation and the chlorination of OM is catalysed by the clay.

Au cours de ce travail de thèse intitulé " Identification chimique de métabolites secondaires de certains microorganismes, évaluation de leurs effets dans les domaines pharmaceutiques et agronomiques ", nous nous sommes intéressés à l'étude des effets des conditions de culture sur la production des composés organiques volatils microbiens à partir de deux souches bactériennes co-existantes dans le sol Français : Burkholderia sp. et Bacillus megaterium. A partir des différents extraits préparés, plus que cent composés ont été identifiés, comprenant les dicétopipérazines, les alcools, les composés soufrés, les esters et les acides carboxyliques, par le biais de plusieurs techniques chimiques, analytiques et spectroscopiques. Les résultats obtenus ont montré que les conditions de culture sont les pricipales responsables de la production des différentes familles chimiques des volatiles. Nous avons identifiés des composés qui sont rapportés pour la première fois à partir des bactéries tel que: la N-butylbenzènesulfonamide, triacontane, le proponaoate de 3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphényl), (E) -5-chloro-3-(hydroxyimino) indoline-2-one et 1,3,5-triméthyl-2-octadecylcyclohexane. Sur le plan biologique, on a montré que les résultats obtenus sont fortement influencés par les conditions de culture utilisées pour cultiver les bactéries testées. En parallèle à cette investigation, nous avons montré que les extraits de Burkholderia sp. sont dotés d'un très important potentiel allélopathique. Enfin, une série des analogues de dicétopipérazines a été préparée et évaluée pour leurs activités anti-xanthine oxydase, anti a-amylase et anti 5-lipoxygénase ainsi que pour leurs activités cytotoxiques contre les lignées cellulaires suivantes ; OVCAR, MCF7 et HCT116. Un certain nombre de ces dérivés de dicétopiperazine ont montré des activités anti a-amylase et cytotoxique importantes. / In this thesis entitled " Chemical identification of secondary metabolites from microorganism, evaluation of their effects on pharmaceutical and agronomic fields ", we are interested in studying the effect of culture conditions on the production of microbial volatiles organic compounds by two bacteria that inhabit French soil which are: Burkholderia sp. and Bacillus megaterium. From different prepared extracts, more than one hundred compounds were identified, including diketopiperazine, alcohols, sulfur containing compounds, esters and carboxylic acids, by means of several chemical, analytical and spectroscopic techniques. Results showed that culture conditions of different bacteria are the mainly responsible of production of different blend of volatiles. Many identified compounds including N-butylbenzenesulfonamide, triacontane, octadecyl 3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate, (E)-5-chloro-3-(hydroxyimino)indolin-2-one and 1,3,5-trimethyl-2-octadecylcyclohexane are reported for the first time from bacteria.Biologically, we have shown that obtained results are greatly influenced by the cultures conditions used in cultivation of tested bacteria. In addition to that, we have shown that Burkholderia sp. extracts possessed a very good allelopathic potential. Finally, a series new protested deketopiperazine derivatives have been prepared and evaluated in vitro against xanthine oxidase, a-amylase and 5-lipoxygenase enzymes, OVCAR, MCF7 and HCT116 cancer cell lines. Some of these molecules have been shown to be potent inhibitors of a-amylase and different cancer cell lines.