Soutenance mémoire
Comportement de l’aluminium en solution aqueuse
La chimie de l’ion aluminium en solution aqueuse est déterminée par la solvatation qui produit initialement l’ion hexo-aquo-aluminium (Al(H2O)3+) et les équilibres de déprotonation de cet ion [9]. L’ion Al(H2O)3+ est l’espèce prédominante en milieu acide (pH<5) [8,11]; lorsque la solution devient moins acide, il subit des déprotonations successives conduisant à la formation de Al(H2O)5(OH)2+,puis de Al(H2O)4(OH)2+ ; de l’espèce insoluble Al(H2O)3(OH)3 et enfin de l’aluminate tétraédrique Al(OH)4- [11].Celui-ci représente la principale espèce d’aluminium Al 3+ soluble dans les solutions basiques [12]. Les équilibres entre les quatre espèces hydrolysées sont décrits dans les quatre réactions suivantes:
Réaction 1: Al3++ H2O Al(OH)2+ + H+K1 = [H+][Al(OH)2+]/[Al3+]
Cette réaction déclenche des échanges successifs de protons qui conduisent aux réactions et aux constantes d’équilibres suivantes :
Réaction 2: Al(OH)2+ + H2O Al(OH)2+ + H+K2 = [Al(OH)2+][H+]/[Al(OH)2+]
Réaction 3: Al(OH)2++ H2O Al(OH)3+ H+K3 = [Al(OH)3[H+]/[Al(OH)2+]
Réaction 4: Al(OH)3+ H2OAl(OH)4- + H+K4 = [Al(OH)4-][H+]/[Al(OH)3]
Dans l’expression des constants d’équilibres indiquées ci-dessus les crochets représentent les concentrations des différentes espèces présentes dans la solution [12, 13].
Apports par l’eau
Dans certaines régions, les microparticules en suspension peuvent être en quantité importante. Dans ce cas elles vont alors modifier la coloration et turbidité de l’eau lui donnant un goût désagréable à la consommation. Pour pallier ce phénomène le service des eaux de la plupart des pays utilisent des sels d’aluminium solubles comme agents clarifiants tels que l’alun (sulfate d’aluminium) et les chlorures poly aluminium. Ces composés à base d’aluminium, chargés d’éliminer les microorganismes nocifs de l’eau, la débarrassent également des matières organiques qui y sont naturellement présentes. En effet, la réaction entre les substances chimiques utilisées pour la désinfection et ces matières organiques engendre des cancérogènes puissants éliminés lors du flocage coagulation entre les particules et le composé aluminique ajouté. Ces sels d’aluminium, peu couteux, ont en outre l’avantage de donner à l’eau une coloration légèrement bleutée que les consommateurs prennent pour une marque d’authenticité et de qualités. Le traitement de l’eau par les sels d’aluminium va la rendre plus potable mais en contrepartie va augmenter sa teneur en aluminium soluble, facilement absorbable [24].
Transport de l’aluminium
La concentration physiologique d’aluminium plasmatique est très faible, elle est, chez les sujets normaux, de l’ordre de 2,4 µg/l [35]. Quatre vingt pour cent de l’aluminium est fixé à des molécules de haut poids moléculaire telles que les protéines notamment la transferrine, qui représente la protéine majeure de transport de l’aluminium. L’albumine pourrait également être impliquée dans le transport de l’aluminium plasmatique mais d’une façon beaucoup moins spécifique que la transferrine. Seulement 20% de l’aluminium sanguin est ultrafiltrable [12, 35, 42 – 44]. Selon de nombreuses publications, le citrate, dont la concentration plasmatique est à peu prés de 0,1 mmol/l, serait une des molécules principales de transport de l’aluminium dans l’organisme [45].
Action au niveau des catécholamines
Dans les liquides biologiques où les taux de citrate, de transferrine et de nucléotides sont faibles, les catécholamines (dopamine, noradrénaline, épinephrine) peuvent représenter d’importants ligands de l’aluminium. Le complexe norépinephrine-Al3+ empêche, à pH neutre, l’Ométhylation enzymatique mais pas la N-méthylation par la catéchol Omethyltransferase ce qui a pour conséquence de diminuer les concentrations de catécholamines dans le cerveau de rat, et perturbe les processus neurochimiques [9, 13].
La maladie de Parkinson et la maladie de Guam
Cliniquement, les symptômes qui apparaissent chez les Parkinsoniens sont des tremblements des membres au repos, une rigidité musculaire, une akinésie ou une bradykinésie. Parfois des atteintes intellectuelles telles que la détérioration de la mémoire, les troubles de l’élocution, de difficultés à adapter son comportement au changement de situation sont retrouvés ; à un stade plus avancé, la maladie peut s’accompagner de confusion mentale ou de démence. Dans 30 % des cas, le malade peut présenter une dépression. D’autres symptômes peuvent s’ajouter: amaigrissement, constipation, hypersalivation, troubles du sommeil et de l’écriture. Il a été supposé que l’aluminium est impliqué dans l’étiologie de la maladie de Parkinson (MP) que l’on observe avec une très grande fréquence chez les populations Chamorros de Guam. Chez ces individus on observe une perte de la fonction moteur et la présence d’enchevêtrements neurofibrillaires dans le cerveau comme dans la sclérose latérale amyotrophique (SLA), également très fréquente dans l’ile de Guam [42, 82, 83]. Le sol et l’eau potable de Guam sont très pauvres en calcium et en magnésium, mais très riches en aluminium, en fer et en silicium. Or, les carences sévères en calcium et magnésium pourraient faciliter l’absorption de métaux toxiques comme l’aluminium [42, 82-84]. L’analyse des métaux dans les cerveaux d’indigènes de l’Ile de Guam atteints et indemnes de neuropathologie a montré que les dépôts de calcium et d’aluminium étaient plus importants chez les patients alors qu’aucune différence significative n’était notée dans la teneur en magnésium, silicium, manganèse et fer [82]. Les dépôts de ces deux éléments se produisent dans les neurones de l’hippocampe où existe l’enchevêtrement de neurofilaments. Ces modifications sont semblables à celles trouvées dans l’encéphalopathie aluminique mais différentes de celles de la maladie d’Alzheimer [82]. Enfin, une baisse spectaculaire de la fréquence de la SLA et de la MP après un changement des habitudes alimentaires et de l’approvisionnement local en eau potable a été observée [82, 85]
|
Table des matières
Introduction
Première partie : Généralités sur l’aluminium
I- Historique
II- Propriétés physico-chimiques de l’aluminium
II-1-Description de l’élément
II-2-Comportement de l’aluminium en solution aqueuse
III- Utilisations de l’aluminium
III-1 Aluminium et alliages utilisés en industrie agro-alimentaire
III-2 Aluminium et alliages utilisés en milieu domestique
IV- Métabolisme de l’aluminium
IV-1- Les apports
IV-2- Absorption de l’aluminium
IV-3- Transport de l’aluminium
IV-4- Répartition dans l’organisme
IV-5- Elimination de l’aluminium
V- Toxicité de l’aluminium
V-1-Sources d’exposition
V-1-1-Sources Industrielles
V-1-2-Sources médicamenteuses et cosmétiques
V-2- Physiopathologie de la toxicité de l’aluminium
V-2-1- Action au niveau du système nerveux
V-2-2- Action au niveau des catécholamines
V-2-3- Action au niveau de l’ADN
V-2-4- Action au niveau des plaques séniles
V-2-5- Action au niveau de l’os
V-3-Signes cliniques et facteurs influençant
V-3-1-Toxicité neurologique [42]
V-3-2- Toxicité osseuse
V-3-3- Toxicité hématopoïétique
V-3-4- Autres organes cibles
Deuxieme partie : Travail expérimental
I- Cadre d’étude
II- Objectifs
III- Matériel et méthodes
III-1- Matériel
III-1-1- Echantillons
III-1-2- Appareillage et verrerie
III-1-3- Réactifs
III-2- Méthode de dosage
III-2-1- Principe
III-2-2-Préparation des réactifs
III-2-3- Préparation des solutions étalons
IV- Résultats
IV-1- Courbe d’étalonnage
IV-2- Dosage de l’aluminium dans le milieu eau distillée (ED)
IV-3- Dosage de l’aluminium dans le milieu eau de robinet (ER)
IV-4- Dosage de l’aluminium dans le milieu eau de robinet sel (ES)
IV-5- Dosage de l’aluminium dans le milieu eau de robinet vinaigre (EV)
IV-6- Dosage de l’aluminium dans le milieu eau de robinet citron (EC)
V- Discussion
Conclusion
Références bibliographiques
Télécharger le rapport complet
