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Responsable de l’équipe de recherche

Pierre ADAM
Directeur de Recherche au CNRS

Année de création de l'équipe - 2007

Localisation

Institut Le Bel, 7^ème étage Sud

Secrétariat et gestion assurés par

Paola SAGER
courriel : paola.sager@unistra.fr
téléphone : 03 68 85 12 41

Personnels permanents

Personnels non permanents (mars 2024)

Doctorante

Descriptif de l'équipe de recherche

L'équipe de recherche de Biogéochimie Moléculaire est spécialisée dans l’étude moléculaire détaillée de mélanges organiques complexes provenant de sédiments actuels ou anciens, de sols, de biomasse microbienne ou végétale, d’objets archéologiques, ou encore d’additifs organiques industriels (thématiques en relation avec l’Industrie). Elle fait partie de l’Ecole Doctorale des Sciences Chimiques et est laboratoire d’accueil pour les Masters Sciences Analytiques, Chimie Moléculaire & Supramoléculaire, Chimie, Biologie & Médicament.

Thèmes de recherche

Les thèmes de recherche du laboratoire de Biogéochimie Moléculaire sont à l’interface entre chimie (bio)organique analytique, chimie de synthèse et chimie des substances naturelles.

Principaux domaines de recherche abordés

Les travaux de recherche de l’équipe de Biogéochimie moléculaire comprennent 4 axes principaux :

1. Géochimie organique : Développement de nouveaux outils moléculaires et isotopiques pour l’étude du fonctionnement d’écosystèmes récents et la reconstitution d’environnements anciens. Il s’agit notamment d’étudier l’évolution de ces milieux au cours des temps géologiques en fonction des changements climatiques ou biologiques et des influences anthropiques.

2. Archéologie moléculaire : Etude moléculaire et isotopique de substances organiques provenant de sites et objets archéologiques (baumes, enduits, ambre…) pour retracer l’origine de ces substances, leur mode d’utilisation, les pratiques et modes de vie passées.

3. Biogéochimie de lipides microbiens : Etude du lipidome de bactéries et d’archées en relation avec leurs stratégies d’adaptation, au niveau de la constitution des lipides membranaires, à leur environnement et aux changements physico-chimiques qu’il peut subir, par exemple en termes de stress salin. Ces travaux portent également sur le développement de nouveaux biomarqueurs de processus biogéochimiques comme, par exemple, des hopanoïdes spécifiques synthétisés par des bactéries anammox.

4. Thématiques en relation avec l’industrie : Etude du mode d’altération d’additifs d’huiles moteur en conditions thermo-oxydantes et étude des interactions au niveau moléculaire entre les différentes familles d’additifs.

L’approche moléculaire spécifique mise en œuvre pour le développement de ces différentes thématiques repose sur l’identification de marqueurs moléculaires par spectrométrie de masse (GC-MS, LC-MS). Dans certains cas, la structure de nouvelles substances est identifiée soit après isolement à partir de matrices complexes des composés d’intérêt puis études de RMN, soit par synthèse organique de composés de référence. Ces travaux sont réalisés dans le cadre de nombreuses collaborations aussi bien académiques (nationales et internationales) qu’industrielles.

Liste du matériel et des appareils de l’équipe

• Trois chromatographes en phase gazeuse (détecteur à ionisation de flamme, GC-FID)
• 2 modules de HPLC analytique et préparative (détection : barrette de diodes, indice de réfraction)
• Un chromatographe en phase gazeuse couplé à un spectromètre de masse triple quadrupôle (GC-MS-MS), détection en mode EI et IC (NH₃, i-Bu, CH₄)
• Un chromatographe en phase gazeuse couplé à un spectromètre de masse de rapport isotopique (C, H, N, O ; GC-IRMS)
• Deux modules de HPLC couplés à des spectromètres de masse de type trappe à ions (avec détection APCI, ESI, APPI, DAD)

Publications récentes

Y.M. Kiw, P. Adam, P. Schaeffer, B. Thiébaut, C. Boyer, N., Obrecht
Molecular evidence for improved tribological performances of MoDTC induced by methylene-bis(dithiocarbamates) in engine lubricants.
RSC Advances, 2022, 12, 23083-23090.
https://doi.org/10.1039/D2RA03036E

M. Tourte, P. Schaeffer, V. Grossi, P.M. Oger
Membrane adaptation in the hyperthermophilic archaeon Pyrococcus furiosus relies upon a novel strategy involving glycerol monoalkyl glycerol tetraether lipids.
Environmental Microbiology, 2022, 24, 2029-2046.
https://doi.org/10.1111/1462-2920.15923 (hal-03434057).

N. de Lama Valderrama, P. Schaeffer, A. Leprince, S. Schmitt, P. Adam
Novel oxygenated fossil nor−diterpenoids from Cretaceous amber (South−Western France) as potential markers from Cupressaceae and/or Cheirolepidiaceae.
Organic Geochemistry, 2022, 167, 104372.
https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2022.104372 (hal-03448347t).

Y.M. Kiw, P. Adam, P. Schaeffer, B. Thiébaut, C. Boyer
Molecular evidence for sulfurization of molybdenum dithiocarbamates (MoDTC) by zinc dithiophosphates: a key process in their synergetic interactions and the enhanced preservation of MoDTC in formulated lubricants.
RSC Advances, 2022, 12, 3542-3553.
https://doi.org/10.1039/d1ra08657j (hal-03451155t).

M. Tourte, P. Schaeffer, V. Grossi, P.M. Oger
Acid hydrolysis for the extraction of archaeal core lipids and HPLC-MS analysis.
Bio-protocol, 2021, 11, 4118.
https://doi.org/10.21769/bioprotoc.4118 (hal-03379753).

F. Vandier, M. Tourte, C. Doumbe-Kingue, J. Plancq, P. Schaeffer, P. Oger, V. Grossi
Reappraisal of archaeal C₂₀-C₂₅ diether lipid (extended archaeol) origin and use as a marker of hypersalinity.
Organic Geochemistry, 2021, 159, 104276.
https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2021.104276 (hal-03289860).

L.M. Van Maldegem, B.J. Nettersheim, A. Leider, J.J. Brocks, P. Adam, P. Schaeffer, C. Hallmann
Geological alteration of Precambrian steroids mimics early animal signatures.
Nature Ecology & Evolution, 2021, 5, 169–173.
https://doi.org/10.1038/s41559-020-01336-5 (hal-02981371).

R. Schwartz-Narbonne, P. Schaeffer, E. Hopmans, M. Schenesse, E. Charlton, M. Jones, J.S. Sinninghe Damsté, M. Farhan Ul Haque, M.S.M. Jetten, S.K. Lengger, C. Murrell, P. Normand, G.H.L. Nuijten, H.M. Talbot, D. Rush
A unique bacteriohopanetetrol stereoisomer of marine anammox.
Organic Geochemistry, 2020 143, 103994.
https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2020.103994 (hal-02553771)

M. Tourte, V. Kuentz, P. Schaeffer, V. Grossi, A. Cario, P.M. Oger
Novel intact polar and core lipid compositions in the Pyrococcus model species, P. furiosus and P. yayanosii, reveal the largest lipid diversity amongst Thermococcales.
Biomolecules, 2020, 10, 830.
https://doi.org/10.3390/biom10060830t (hal-02861881).

M. Tourte, P. Schaeffer, V. Grossi, P.M Oger
Functionalized membrane domains: An ancestral feature of archaea.
Frontiers in Microbiology, 2020 11, 526.
https://doi.org/10.3389/fmicb.2020.00526 (hal-02553764).

Y.M. Kiw, P. Schaeffer, P. Adam, B. Thiébaut, C. Boyer, G. Papin
Ligand exchange processes between molybdenum and zinc additives in lubricants: evidence from NMR (¹H, ¹³C, ³¹P) and HPLC−MS analysis.
RSC Advances, 2020, 10, 37962−37973.
https://doi.org/10.1039/D0RA07329F. (hal-02981371).

F. Salomon, D. Bernal−Casasola, J. Díaz, M. Lara, S. Domínguez−Bella, D. Ertlen,P. Wassmer,P. Adam,P. Schaeffer,L. Hardion,C. Vittori,S. Chapkanski, H. Delile,L. Schmitt,F. Preusser, M. Trautmann, A. Masi, C. Vignola, L. Sadori, J. Morales, P. Vidal Matutano, V. Robin, B. Keller, A. Sanchez Bellón, J. Martínez López, G. Rixhon High−resolution late Holocene sedimentary cores record the long history of the city of Cádiz (south−western Spain).
Scientific Drilling, 2020, 27, 35−47.
https://doi.org/10.5194/sd−27−35−2020 (hal-02733462).

D. Schwartz, V. Robin, P. Adam, P. Schaeffer, A. Gebhart, P.-A. Herrault, B. Keller, D. Dapiaggi, C. Stevenel, M. Thiss, M. Trautmann, D. Ertlen
Les géosciences au service de l’archéologie agraire. Une étude de cas sur les rideaux de culture de Goldbach (68).
Archimède : archéologie et histoire ancienne, 2020, 7, 205−216.
https://doi.org/10.47245/archimede.0007.act.08 (halshs-02893674).

I. Jovovic, V. Grossi, P. Adam, F. Gelin, M. Ader, I. Antheaume, L. Simon, P. Cartigny
Quantitative and specific recovery of natural organic and mineral sulfur for (multi−)isotope analysis.
Organic Geochemistry, 2020, 146: 104055.
https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2020.104055 (hal-02963254).

J. Perthuison, P. Schaeffer, P. Debels, P. Galant, P. Adam
Betulin-related esters from birch bark tar: identification, origin and archaeological significance.
Organic Geochemistry, 2020, 139, 103944.
https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2019.103944 (hal-02335022).

P. Schaeffer, L. Bailly, E. Motsch, P. Adam
The effects of diagenetic aromatization on the carbon and hydrogen isotopic composition of higher plant di- and triterpenoids: evidence from buried wood.
Organic Geochemistry, 2019, 136, 103889.
https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2019.06.010 (hal-02317649).

B. Courel, P. Adam, P. Schaeffer
The potential of triterpenoids as chemotaxonomic tools to identify and differentiate genuine, adulterated and archaeological balsams.
Microchemical Journal, 2019, 147, 411-421.
https://doi.org/10.1016/j.microc.2019.03.035 (hal-02317831).

B. Courel, P. Schaeffer, C. Féliu, Y. Thomas, P. Adam
Birch bark tar and jewellery: the case study of a necklace from the Iron age (Eckwersheim, NE France).
Journal of Archaeological Science: Reports, 2018, 20, 72-79.
https://doi.org/10.1016/j.jasrep.2018.04.016 (hal-02324638).

P. Adam, P. Schaeffer, J. Brocks
Synthesis of 26-methyl cholestane and identification of cryostanes in mid-Neoproterozoic sediments.
Organic Geochemistry, 2018, 115, 246-249.
https://doi.org/10.1016/j.orggeochem.2017.11.006 (hal-02317658).

Compléments

• Collaborations industrielles : TotalEnergies

• Collaborations académiques nationales et internationales :

• Institut National de Recherches Archéologiques Préventives (INRAP), France.
• Archéologie Alsace, Sélestat, France.
• Laboratoire Image, Ville, Environnement (UMR 7362, CNRS, Université de Strasbourg), France.
• Equipe Microbiologie des Environnements Extrêmes (M2E), INSA Villeurbanne, France.
• Laboratoire de Géologie de Lyon: Terre, Planètes , Environnement (UMR 5276, CNRS-Université de Lyon I-ENS Lyon), Villeurbanne, France.
• Géochimie des isotopes stable, Institut de Physique du Globe de Paris (UMR 7154), France.
• Research School of Earth Sciences, The Australian University, Canberra, Australie.
• Max-Planck-Institute for Biogeochemistry, Jena, Allemagne.
• Centre de Recherche sur les Sociétés et Environnements en Méditerranée (CRESEM - UR 7397, Université de Perpignan), France.
• Archéologie des Sociétés Méditerranéennes, UMR 5140, Montpellier.
• Service régional de l’archéologie, Occitanie, Montpellier, France.
• Institut für Biologie II, Molecular Biology of Archaea, Albert-Ludwigs Universität Freiburg, Allemagne.
• Institute of Southeast Asian Studies, Singapour.
• Géosciences Rennes, Université de Rennes, France.
• Sheffield Hallam University (Biomolecular Science Research Center), Royaume Uni.
• Organic Geochemistry Unit, University of Bristol, Royaume Uni.
• School of Geography, Earth and Environmental Sciences, University of Plymouth, Royaume Uni.
• Microbiology and Biogeochemistry Department, Netherland Institute for Sea Research, Pays-Bas.

Galerie photos de l'équipe de recherche

Un petit aperçu de notre équipe de recherche