Soutenance mémoire
Toxicité de méthanol (CH3OH)
Solvant industriel très apprécié des laques, vernis, celluloïdes et matières plastiques, très souvent utilisé en synthèse organique et pour la fabrication des liquides antigels, le méthanol est aussi utilisé couramment en laboratoire (cristallisation, chromatographie, etc.). En milieu professionnel, les voies d’absorption sont essentiellement respiratoires (58 % du méthanol inhalé sont absorbés), cutanée (équivalente ou supérieure à l’absorption pulmonaire) et accessoirement digestive. Après absorption, le méthanol diffuse rapidement et complètement dans l’eau de l’organisme. Cette forte affinité pour l’eau est responsable de sa lente élimination et aboutit à un phénomène cumulatif. Le méthanol est métabolisé en aldéhyde formique (HCHO) et en acide formique (HCOOH), tous deux responsables de son action toxique, notamment au niveau du tissu rétinien. Ces deux facteurs (lente élimination et métabolisme oxydatif toxifiant) font du méthanol, à dose égale, un produit plus dangereux pour l’homme que l’éthanol. En dehors de l’intoxication aiguë qui se produit essentiellement par ingestion et qui est très grave, il faut souligner qu’à long terme, l’exposition pulmonaire répétée à ce solvant se manifeste essentiellement par la conjonctivite, des troubles nerveux légers (céphalées, insomnies, etc.), une baisse de l’acuité visuelle (amaurose méthanoïque) aboutissant souvent à une cécité plus ou moins complète. Le pronostic de cette intoxication est grave car son évolution peut parfois être brutale et aboutir au coma. Le contact cutané répété avec le méthanol entraîne des signes d’irritation cutanée : dermite, érythèmes). (Conso, 1997) La surveillance en hygiène industrielle de l’exposition par voie pulmonaire au méthanol est réalisée grâce à des prélèvements d’ambiance ou individuels à hauteur des voies respiratoires des salariés et vérifie que la valeur moyenne d’exposition (V. M. E.) calculée sur 8 heures de travail, ne dépasse pas 200 ppm (260 mg/m3).
Risque pour l’environnement
Tous les alcools font partie de C.O.V. (composés organiques volatils). Leur émission dans l’atmosphère contribue à augmenter la production d’ozone dans la troposphère (couche atmosphérique la plus proche du sol) par réaction photochimique, augmentant ainsi les risques pour les personnes asthmatiques ou souffrant d’insuffisance respiratoire. Les alcools sont solubles dans l’eau et rapidement dégradables, leur rejet massif à l’égout peut cependant contribuer sensiblement à la détérioration de la faune et la flore peuplant les fleuves et les rivières. (INRS, 2009)
Production d’éthanol à partir de la biomasse
Dans ce cas, on parle de bioéthanol. La majorité du bioéthanol produit aujourd’hui provient du traitement des plantes sucrières (betterave, canne à sucre, …) ou des céréales (maïs, blé, …). Dans le cas du raisin, des levures se retrouvent sur la pruine du ce fruit. Ces levures vont alors transformer le sucre du raisin en alcool. Au cours de la glycolyse anaérobie, le glucose se transforme en pyruvate. Le pyruvate est ensuite transformé en éthanol par fermentation alcoolique. Ce processus nécessite au préalable la réduction du pyruvate en éthanal et la libération de dioxyde de carbone. L’éthanal est ensuite réduit en éthanol grâce à l’oxydation de NADH, H+ en NAD+ . La fermentation sert ainsi à régénérer le NAD+ , indispensable au bon déroulement de la glycolyse.
La distillation
Pour extraire l’éthanol du mélange d’éthanol et d’eau on peut procéder à une distillation fractionnée. Cette distillation s’appuie sur la température d’ébullition de l’éthanol 78,4°C, inférieure à celle de l’eau 100 °C. Le mélange appelé parfois alcoolat est porté à ébullition, et l’éthanol s’évapore avant que l’eau ne commence à bouillir. En pratique, une certaine proportion d’eau et de produits plus volatiles que l’éthanol entrent dans le liquide obtenu après la première distillation qu’on appelle parfois flegme, la flegmasse étant le résidu de cette distillation. D’autre part, de multiples distillations ne permettent pas d’obtenir un éthanol à plus de 96 % car il forme avec l’eau un azéotrope (Claudio et al., 2009). Pour obtenir de l’éthanol plus pur, il faut déshydrater l’azéotrope, par exemple en le distillant sur CaO (L’oxyde de calcium). Si le point azéotropique est dépassé, les distillations sont de nouveau opérationnelles. D’autres filières existent cependant, notamment la production de bioéthanol (dit bioéthanol cellulosique) à partir de déchets végétaux (sciure de bois, paille de blé, emballages, …). En effet ces produits contiennent de grandes quantités de cellulose, un autre polymère du glucose. Le problème réside dans l’hydrolyse de la cellulose, difficilement réalisée à ce jour.
Toxicité aigue
L’éthanol est irritant pour les yeux mais n’a pas d’effet irritant ou sensibilisant sur la peau. Quelle que soit la voie d’administration et l’espèce considérée, les symptômes observés sont très semblables: ataxie, prostration, somnolence, paralysie, dyspnée. La mort survient par défaillance respiratoire ou circulatoire après baisse progressive de tension artérielle. Dans le cas d’inhalation, on note en plus une irritation des muqueuses respiratoires. (INRS, 2011) L’examen anatomopathologique révèle des lésions hépatiques : œdème des cellules périphériques des lobules, accumulation des lipides et notamment des triglycérides. Localement, n’a pas d’effet irritant appréciable sur la peau de lapin, sauf si l’on prolonge le contact 24 heurs sous pansement occlusif. Une faible irritation passagère est alors observée. Sur l’œil de lapin, le produit utilisé pur provoque une irritation oculaire modérée qui se manifeste par une légère opacification de la cornée et une rougeur de la conjonctive modérée à sévère. Ces effets sont réversibles en moins de 14 jours. (INRS, 2011) Les manifestations observées en cas d’intoxication aigue par ingestion sont bien connues : elles sont essentiellement neuropsychiques, puis coma plus ou moins profond avec menace du pronostic vital par paralysie des centres respiratoires et ont pu être reliées de façon assez précise au taux d’alcoolémie. Des altérations neuropsychiques sont observables pour des concentrations d’éthanol dans le sang de 0,2 g/l : diminution du temps de réaction, de coordination motrice et troubles de jugement. (Pastino et al., 1997) Il convient toutefois de signaler que l’alcool industriel présente des dangers particuliers dus notamment aux additifs de dénaturation, et surtout à sa concentration, les produits à plus de 70% d’éthanol risquant d’entrainer des lésions gastriques sérieuses. Les essais réalisés sur volontaires ont permis de préciser les niveaux d’action suivants :
-1380 ppm : après 30 minutes d’exposition, céphalée suivi d’un léger engourdissement ;
-3340 ppm pendant 100 minutes : sensation de chaud et froid, irritation nasale, céphalée engourdissement.
-5000 ppm : irritation immédiate des yeux et des voies aériennes supérieurs (toux) disparaissant en 5 à 10 minutes, odeur presque intolérable initialement mais acclimatation rapide ; très vite, céphalée, tension intraoculaire, sensation de chaleur, après 1 heure, engourdissement marqué.
-9000 ppm, en plus des symptômes ci-dessus, fatigue et somnolence après 30 minutes.
-20000 ppm ; larmoiement permanent, toux irrépressible, suffocation, cette concentration n’est tolérable que pour de très courte périodes.
Toutes ces effets sont transitoires et disparaissent très vite après la fin de la période d’exposition. En cas d’expositions répétées ou chez les sujets ingérant régulièrement de l’éthanol un certain degré de tolérance apparaît : pour une même concentration atmosphérique, les symptômes sont moins sévères et le temps nécessaire pour les faires apparaître est plus long.
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Table des matières
Introduction
Chapitre I : Etude bibliographique
I – Généralité sur les alcools
I-1- définition
I-2- classification
I-3- Propriétés physiques et chimiques
I-4- Production
I-5- Toxicité de certains alcools
I-6- Risque pour l’environnement
II- L’éthanol
II-1- Identification de l’éthanol
II-2- Historique
II-3- Propriétés physico-chimiques
II-4- Utilisation
II-5- Production et synthèse
II-6- bioéthanol
II-7- La toxicocinétique de l’éthanol
II-7-1- Absorption
II-7-2- Distribution
II-7-3- Métabolisme
II-7-4- Élimination
II-8- Toxicité de l’éthanol
II-8-1- Toxicité aigue
II-8-2- Toxicité chronique
II-8-3- La génotoxicité
II-8-4- effet cancérogène
II-8-5- maladies alcoolique de foie
II-8-6- Stress oxydant et l’éthanol
II-8-7- Effets de l’alcool sur le système nerveux
II-8-8- Effets de l’alcool sur le système cardiovasculaire
II-8-9- Le pouvoir mutagène de l’éthanol
II-8-10 effets d’éthanol sur la reproduction
a- Chez l’homme
b- Chez la femme
Chapitre II : Etude expérimentale
III-Matériels et méthodes
III-1-Matériel biologique
III-1-1-Classification d’animal
III-2-Matériel chimique
III-2-1-Métabolisme de l’éthanol
III-3- Protocole expérimental
III-3-1- Les paramètres indicateurs de la fertilité
III-3-1-1- La mobilité des spermatozoïdes
III-3-1-2- la vitesse des spermatozoïdes
III-3-1-3- La concentration des spermatozoïdes
III-3-1-4- La vitalité des spermatozoïdes
III-3-1-5- Les anomalies des spermatozoïdes
III-3-2 Le dosage hormonal (testostérone)
III-3-3- Le dosage des paramètres biochimiques
III-3-3-1 Dosage du glucose
III-3-3-2 Dosage des protéines totales
III-3-3-3 Dosage de l’albumine
III-3-3-4 Dosage des triglycérides
III-3-3-5 Dosage du cholestérol
III-3-3-6 Dosage de créatinine
III-3-3-7 Dosage de l’urée
III-3-3-8 Dosage de bilirubine totale
III-3-3-9 Dosage de l’aspertate aminotransferase (ASAT/TGO)
III-3-3-10 Dosage de l’alanine aminotransferase (ALAT/GPT)
III-3-4 Techniques histologiques
III-4- Étude statistique
Chapitre IV : Résultats
IV- Résultats
IV- 1- Poids corporel
IV- 2- Poids absolu des organes
IV – 2-1- Poids des testicules
IV – 2-2- Poids d’épididyme
IV – 2-3- Poids du foie
IV – 2-4- Poids des reins
IV – 3- Paramètres indicateurs de la fertilité
IV – 3-1- Paramètres spermatiques
IV – 3-2- Taux de testostérone
IV – 4- Les paramètres hématologiques
IV – 4-1- Nombre des globules rouges
IV – 4-2- Nombre des globules blancs
IV – 4-3- Taux d’hémoglobine
IV – 4-4- Taux d’hématocrite
IV – 4-5- Taux des plaquettes
IV – 5- Paramètres biochimiques
IV- 5-1- Taux de TGO
IV – 5-2- Taux de TGP
IV – 5-3- Taux d’urée
IV – 5-4- Taux de créatinine
IV – 5-5- Taux du glucose
IV – 5-6- Taux des triglycérides
IV – 5-7- Taux du cholestérol
IV – 5-8- Taux de la bilirubine
IV – 5-9- Taux d’albumine
IV – 5-10- Taux des protéines totales
IV- 6- Etude histologique
Chapitre IV : Discussion
Discussion
Perspective et conclusion
Références bibliographiques
Annexes
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