Poissons

576 jeunes poissons cichlidés vont être utilisés, tous tués, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, pour mesurer l'effet de polluants sonores et chimiques sur leur comportement et leur cognition. Les alevins sont exposés quatre semaines à du bruit ou à des contaminants avant une batterie de tests. Sur les procédures infligées, le RNT se limite à mentionner une "manipulation des animaux pour les tests comportementaux pouvant engendrer un stress", sans préciser davantage. Après anesthésie et mise à mort, cerveau et corps sont prélevés pour analyse.

Objectifs

Les animaux évoluent dans des environnements riches en signaux sensoriels d’origine abiotiques (lumière, température, courants, vibrations, champs géomagnétiques) et biotiques (signaux visuels, acoustiques, chimiques, tactiles ou électriques). La capacité à distinguer les informations pertinentes de celles qui ne le sont pas est essentielle à leur survie et à leur reproduction. Toutefois, l’intensification des activités humaines introduit de nouveaux signaux anthropiques, tels que les polluants chimiques et le bruit, qui peuvent masquer ou perturber les signaux biologiquement importants et provoquer des réponses de stress affectant la croissance, la reproduction, le comportement et la survie des organismes. La majorité de ces travaux portent sur des périodes courtes (stress aigü) et sur les individus adultes. Les effets chroniques de ces pollutions acoustique et/ ou chimique durant les jeunes stades de vie ou du développment restent encore peu étudiés. Pour aborder cette question, nous développons au sein du laboratoire une approche expérimentale et pluridisciplinaire sur une espèce de poisson Cichlidé (Maylandia zebra) endémique du lac Malawi, mêlant neurophysiologie et éthologie. Cette espèce, étudiée depuis plusieurs années au sein du laboratoire, utilise plusieurs canaux sensoriels pour communiquer, dont les canaux acoustique et olfactif, et possède des comportements très stéréotypés dans différents contextes comme par exemple la défense du territoire . De plus, l’incubation des oeufs, jusqu’au stade alevin, est réalisée dans la bouche de la mère pendant 21 jours, ce qui permet, en laboratoire, outre un contrôle des naissances, de suivre très précisémenent le développement et le devenir des couvées en environnement contrôlé. L’objectif du projet présenté ici, est d’évaluer les capacités cognitives et de mémorisation de jeunes alevins de poissons cichlidés soumis ou non à des polluants chimique et/ou sonore. Le niveau d'activité, le comportement exploratoire, les interactions sociales, les traits comportementaux ainsi que les capacités d’apprentissage et de mémorisation des animaux seront estimés à l’aide de tests éthologiques classiques ainsi que des tests de conditionnement.

Bénéfices attendus

Ces dernières années les études sur la pollution sonore se sont largement développées et nous savons qu'il existe des effets sur les comportements, la communication, la physiologie des populations aquatiques (poisson, invertébrés..). Toutefois, les études plus fines au niveau de l'individu et notamment au niveau des capacités cognitives ou de mémorisation des poissons sont rares et commencent à émerger. Ce projet vise également à produire des connaissances et un seuil de toxicité des effets de la contamination durant premiers stades de vie. Enfin, très peu d’études aujourd’hui concerne l’impact couplé de deux facteurs polluants anthropogéniques, c’est-à-dire liés à l’activité humaine.

Procédures

Manipulation des animaux pour les tests comportementaux pouvant engendrer un stress

Impact sur les animaux

L’environnement bruité ou le conditionnement pavlovien pourraient engendrer un stress pour l'animal : le comportement des animaux sera suivi (et enregistré) pendant toute la durée de l'expérimentation. Si un comportement anormal est observé l'expérience sera immédiatement stoppée. Un comportement anormal peut être: arrêt total de la nage (le poisson reste prostré dans un coin); nage en surface bouche ouverte; nage saccadée.... Concernant l’impact sur les poissons aux stades embryo-larvaires, compte tenu du peu de connaissance, nous pouvons supposer que les effets devraient être modérés car les doses testées sont des doses environnementales. La seule étude à notre connaissance portant sur les premiers stades de vie a été réalisée sur les larves de zebra fish, où peu de mortalité a été observée.

Devenir

Après anesthésie et mise à mort des prélèvements tissulaires seront effectués pour histologie

Remplacement

L’évaluation de l’impact des facteurs polluants sur les capacités cognitives et de mémorisation reposent sur des techniques d'apprentissage suivi de l'observation de séquences comportementales : l'animal ne peut pas être remplacé.

Réduction

Les analyses statistiques envisagées seront des analyses de variances et des modèles linéaires à effets mixtes. De plus, nous souhaitons avoir des données comportementales indépendantes (et non pas des mesures répétées) afin d’avoir des données plus facilement exploitables statistiquement et d’améliorer le bien-être des poissons : un individu donné ne sera soumis qu’à un seul test comportemental. Pour ce faire nous avons réduit au maximum le nombre d’animaux testés (12 par test comportemental). A partir d’un individu, plusieurs tissus seront prélevés (cerveau, corps) afin de réaliser l’analyse transcriptomique et la mesure du stress oxydatif.

Raffinement

Afin d’optimiser le bien-être des animaux, les aquariums seront enrichis avec du sable et des abris adaptés (utilisation de galets). Les densités utilisées dans les aquariums respecteront les règles sanitaires (soit 6 juveniles de 1,5cm dans un aquarium de 10 litres). Enfin, les conditions de température, lumière, pH et Nitrates seront contrôlées et se rapprocheront au mieux de l'environnement dans le milieu naturel garantissant la qualité de l'habitat et le suivi des animaux (présence de filtration, chauffage, oxygénation, fréquence et type de nourriture adaptée aux jeunes poissons). Si une de ces conditions devient inadaptée des changement d'eau seront envisagés. D'autre part ltous les animaux seront anesthésiés avant la mise à mort et les points limites stricts et spécifiques du projet seront appliqués.

Choix des espèces

Notre modèle est un poisson cichlidé social, grégaire présentant une forte hiérachie. En contexte de défense du territoire et de parade nuptiale, ce poisson communique via les canaux visuels, acoustique et olfactif, ce qui en fait un modèle de choix pour l'étude des interactions sociales et de lacommunication multimodale. De plus, l'incubation des oeufs se fait dans la bouche de la femelle, ce qui facilite l'étude de l'effet de paramètres environnementaux au cours du développement embryonnaire. Il est étudié au laboratoire depuis plus de 15 ans : les comportements de ce poisson, dans différents contextes, sont bien connus de l'équipe : toute modification comportementale liée à l'envoi de stimuli sonores (bruits de bateaux) ou chimiques sera donc facilement identifiable. L'objectif de cette étude est de mesurer l'impact de la pollution sonore et/ou chimique sur le comportement, les capacités cognitives et de mémorisation chez les poissons pendant les premiers stades de vie. Après la sortie de l’incubation buccale de la mère, les juvéniles seront soumis pendant 4 semaines à une pollution sonore et/ou chimique. Ensuite les juvéniles âgés de 1 mois (ils mesurent alors environ 2cm de long) seront soumis à des tests comportementaux.

575 juvéniles de bar sauvages vont être capturés puis marqués, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré, avant d'être relâchés dans leur zone de capture. Après anesthésie, chaque poisson reçoit une puce électronique, et 375 d'entre eux subissent en plus l'incision de l'abdomen pour y implanter une marque acoustique. Un poisson qui ne se réveille pas au bout de trente minutes est tué. L'étude cherche à comprendre les déplacements et la survie des juvéniles, dont le déclin est lié à celui des stocks de bar.

Objectifs

L’objectif de ce projet est de marquer des juvéniles de bars sauvages dans leurs nourriceries pour mesurer leur présence dans différents habitats, leurs mouvements et leur survie. Au stade juvénile, le bar réside dans les zones côtières et estuariennes mais nous manquons d’informations sur leur écologie car ils vivent très près des côtes et ne sont pas facilement capturables avec les méthodes de pêches classiques (chaluts mis en œuvre à partir de bateaux de pêche). Le déclin des bar adultes pouvant être pêchés, s’explique en partie par une diminution du taux de survie des juvéniles dans les nourriceries. Comprendre leur comportement (utilisation d’habitat, mouvements, saisonnalité) et leur survie nous permettra d’identifier les zones d’habitats essentiels et in fine de comprendre l’effet des facteurs environnementaux (vagues de chaleur, hypoxie, etc.) sur ces paramètres. Ce projet s’articule autour de deux méthodes de marquages : des puces électroniques et des marques acoustiques. La fonction générale d’une marque individuelle est d’identifier les animaux et leur recapture (puce électronique) ou leur détection à proximité d’un récepteur (marque acoustique) nous permettent d’estimer la présence/absence d’un individu dans une zone (et donc son déplacement si les informations sont collectées dans différents lieux). Les puces électroniques nous permettront d’évaluer le taux de recapture des poissons (càd le ratio entre le nombre de poissons marqués, relâchés puis recapturés par le nombre total de poissons marqués initialement). Les marques acoustiques nous permettront de caractériser les mouvements des juvéniles de bar sur plusieurs mois et d’estimer leur taux de survie dans leur environnement naturel.

Bénéfices attendus

Les jeux de données générés seront : - Pour tous les poissons (N = 575) : l’âge des animaux marqués et le taux de recapture du bar juvénile lors de trois sessions ultérieures 10 jours, 20 jours et 3 mois après les captures initiales. - Pour les poissons avec une marque acoustique (N= 375) : leurs trajectoires, leurs zones d’habitat, et leur survie pendant 3 à 12 mois (selon la taille du poisson et de la marque acoustique). Le taux de recapture nous est nécessaire pour préparer nos futurs projets dans ces sites. Les marquages par puce électronique ont un prix limité (n = 100 poissons = 570 € contre 73 521 € pour les marques acoustiques) et sont peu invasifs (simple implant dans le muscle). Cela nous permettra d’évaluer le taux de recapture des bars juvéniles sur ces sites d’études (pourcentage d’animaux marqués puis recaptures) et de déterminer nos tailles d’échantillons pour les projets futurs impliquant des suivis longitudinaux avec recaptures. A court terme, le projet de marquage acoustique nous permettra de comprendre l’écologie des juvéniles de bar dans leur nourricerie. A moyen terme, ce projet nous permettra d’envisager le déploiement de marques acoustiques dans de plus grandes nourriceries estuarienne et dans des zones contrastées pour consolider nos connaissances sur les juvéniles de bar.

Procédures

Les animaux seront pêchés à la senne de plage ou au chalut et maintenus dans leur milieu naturel dans des nasses. Les animaux seront soumis à une anesthésie (< 10 min), puis prélèvement d’écailles (< 1 minute) et implant d’une petite puce électronique (< 1 minute, 575 poissons). 200 des 575 poissons seront réveillés (< 10 min), surveillés minimum 1 heure et remis à l’eau. 375 des 575 poissons seront sédatés et opérés afin d'implanter une marque acoustique (< 10 min). Ils seront ensuite réveillés (< 10 min), surveillés minimum 1 heure et remis à l’eau.

Impact sur les animaux

Voici le détail des nuisances : - Stress lié à la capture (intensité légère < 15 min). - Stress lié au maintien dans une nasse (intensité légère 1-24 heures). - Stress lié à la période de captivité dans un bac de stockage avant intervention (intensité légère 1-3 heures). - Transfert des poissons de leur bac de stockage au bac d’anesthésiant avec une épuisette. - Le prélèvement de quatre écailles et la pose d’une puce électronique pourront induire une douleur d’intensité légère (< 1 min) - L’incision de la cavité abdominale pour insérer une marque acoustique (intensité modérée pendant 5 min). - Stress lors la phase de réveil en milieu captif (intensité légère pendant 1 heure).

Devenir

Les animaux seront libérés dans leur zone de capture.

Remplacement

Cette étude vise à caractériser les habitats marins utilisés par les juvéniles de bar européen dans leur milieu naturel et à analyser leurs mouvements et taux de survie. Ces processus sont le résultat d’interactions complexes entre les individus et leur environnement physique et biologique, et donc permettent de caractériser les réponses comportementales face à l’environnement. Il n’est donc pas possible de faire appel à des méthodes de remplacement.

Réduction

L’effectif total de 575 individus assure une réduction du nombre de poissons utilisés, tout en s’assurant de la pertinence de l’étude. Le taux de recapture est d’environ 10% sur les bars adultes. Si ce taux est similaire chez les juvéniles – ce que l’on cherche à identifier ici - il faudrait marquer avec une puce électronique 100 poissons pour en recapturer 10. Le N = 10 est la limite inférieure dans les expérimentations (notamment sur la physiologie des animaux en réponse à leur environnement) qui suivront ce projet. Quatre sites représentatifs des zones de nourricerie du Finistère, c’est-à-dire des cours d’eau à débit variable, allant de très faible à très fort, dans un habitat proche d’une plage ou d’un petit estuaire, ont été choisis pour rendre compte de la variabilité des comportements des juvéniles. Le nombre de poissons qui sera implanté avec une marque acoustique a été réduit au minimum et défini au regard de la pertinence scientifique. Il est communément admis que les marques acoustiques permettent d’estimer raisonnablement les mouvements et le taux de survie des individus d’une zone à partir de N = 100. Pour les marques acoustiques, nous prévoyons de réaliser 3 sessions de marquage à 2 périodes de l’année (juin : été, septembre : automne). En tout, nous marquerons 125 juvéniles par session dans un site (deux sessions) et 125 juvéniles dans un autre (N = 375 au total). En effet, l’implant de marques acoustiques sur les bars adultes n’entraine pas de mortalité et les poissons reprennent ra,pidement un comportement classique (chasse, mouvements journaliers, etc. ; observations personnelle). Néanmoins, le taux de mortalité naturelle est plus important chez les juvéniles que chez les adultes ; c’est pourquoi nous avons décidé de marquer 125 juvéniles par session avec les marques acoustiques.

Raffinement

Nos observations sur le terrain ont montré que les techniques de pêche n’altèrent que peu l’état de santé des poissons capturés. Les individus seront maintenus en groupe dans de grands bacs équipés d’un bulleur pour maintenir l’oxygène à un niveau saturant (poissons capturés à la senne de plage) ou des viviers (poissons capturés au chalut) afin qu’ils aient un comportement normal et calme. - Le transfert de chaque poisson entre les bacs se fera avec une épuisette adaptée. - Les poissons seront gardés dans des bacs opaques. - Une fois le poisson mis dans l’anesthésiant ou le bac de réveil, il sera surveillé par un expérimentateur en continu. - Si le poisson ne se réveille pas au bout de 30 min, il sera mis à mort. - La manipulation du poisson anesthésié se fera avec des mains équipées de gants en latex. - Lorsque le poisson sera mesuré et pesé, et les gestes 1 & 2 réalisés (procédure 1), il sera posé sur une éponge humide (< 1 min). - l’eau des bacs sera l’eau du site de pêche du poisson. - Les quatre écailles seront prélevées au niveau ventral, dans une zone où le poisson se frotte le moins et où les risques de blessures à la suite du retrait des écailles sont minimaux. - Les écailles seront prélevées loin les unes des autres afin de ne pas créer de zone continue sans écaille. - La puce électronique est la plus petite disponible sur le marché (1.4x8 mm) et est utilisée chez des individus encore plus petits que les nôtres sans effets négatifs - L’injecteur monobloc stérile est aussi miniaturisé : l’aiguille ne mesure que 1,75 mm de diamètre, et il est couramment utilisé chez des individus encore plus petits que les nôtres sans effet négatif. - Un pansement sera ensuite appliqué sur la zone d’insertion de l’aiguille de l’injecteur (poudre gélifiante). – Pour l’implant des marques acoustiques, nous réaliserons une incision aussi petite que possible (environ 1,5 fois le diamètre de la marque), nous utiliserons un antalgique (injection intra-musculaire par seringue). La dose de lidocaïne sera de 1mg/kg, soit 50 μL pour un poisson de 1kg. La dose sera ajustée à la masse de chaque animal. - Nous surveillerons les poissons au moins 1 heure avant de les relâcher dans le milieu naturel

Choix des espèces

Le bar européen est un poisson d'intérêt écologique, économique et social. Le déclin de survie des juvéniles dans les nourriceries a été identifié comme une des raisons ayant conduit au déclin du stocks de bar dans la zone Manche-Mer du Nord entre 2015-2020. Il est donc important de mieux comprendre le comportement de cette espèce dans son environnement naturel et son utilisation des zones côtières au stade juvénile. Juvéniles – entre 0 et 3 ans, car c’est l’utilisation des zone côtières par les stades juvéniles qui nous intéressent et qui nous permettront de mieux comprendre prédire les stocks de bars adultes (stade cible de la pêche). Avant de connaître leur âge précis, nous utiliserons la biométrie afin de sélectionner les classes d’âges ciblées. Les juvéniles 0 à 3 ans pèsent en moyenne moins de 250 g (données issues des campagnes scientifiques; les gammes de poids pour les poissons d’âge 0, 1, 2 et 3 ans sont respectivement : 3-35g, 7-152g, 35-365g, 230 – 580g). Aucun poisson de moins de 30 grammes ne sera marqué avec des marques acoustiques afin que le ratio entre le poids de la marque acoustique et celui du poisson soit inférieur ou égal à 4%.

Nourris pendant 84 jours avec un aliment volontairement contaminé par des mycotoxines, 300 tilapias vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré, tous tués à l'issue. La contamination peut provoquer perte de poids, refus de s'alimenter, gonflement du ventre et inflammation de l'anus, pour tester un additif détoxifiant. Le porteur reconnaît que l'étude vise l'enregistrement commercial du produit en Amérique latine, requis par la réglementation. Le nombre de poissons est présenté comme issu de "calculs statistiques détaillés" qui ne sont pas rapportés.

Objectifs

À l’échelle mondiale, les mycotoxines constituent un des risques majeurs pour la sécurité alimentaire touchant les cultures, les aliments pour animaux et la santé animale et humaine. Une exposition aiguë ou chronique peut provoquer des effets délétères chez l'humain et chez l'animal, incluant des troubles gastro-intestinaux, rénaux, immunitaires ou carcinogènes. Les cultures agricoles sont fréquemment contaminées par plusieurs mycotoxines, renforçant la toxicité via des effets synergiques. Les données issues d’une étude mondiale montrent que 70 % des échantillons agricoles contiennent plusieurs mycotoxines et qu'une proportion importante franchit les seuils de risques zootechniques. Dans les secteurs de l'élevage, l’impact économique est considérable. En effet, les mycotoxines compromettent la croissance, la fertilité, l’immunité et la productivité des animaux. Les pertes économiques globales liées aux mycotoxines sont estimées à plusieurs centaines de millions de dollars par an dans les chaînes de valeur agricoles et agroalimentaires. L’aquaculture est également touchée, avec une exposition croissante aux aflatoxines, fumonisines et trichothécènes qui coexistent dans les farines végétales utilisées pour l’alimentation, notamment dans les régions d’Asie-Pacifique qui sont fortement contaminées. Il existe une gamme de produits représentant la solution la plus avancée pour préserver la santé et la performance des animaux en désactivant les mycotoxines qui contaminent les aliments destinés aux animaux d’élevage. Par le biais de trois modes d’actions (adsorption, biotransformation et bioprotection), ces produits détoxifiants assurent une protection ciblée, irréversible et immédiate contre les mycotoxines (fumonisine, deoxynivalenole). La dernière innovation de la gamme de produits détoxifiants conserve toutes les stratégies de détoxification de la gamme précédente tout en introduisant une nouvelle approche de biotransformation enzymatique ciblant les ochratoxines. Ce projet visant à tester l’efficacité et la sureté fonctionnelle de ce nouveau produit, permettra d'obtenir l'autorisation de mise sur le marché du produit

Bénéfices attendus

Ce projet permettra l’enregistrement du produit dans les régions d’Amérique Latine et donc la mise à disposition du produit le plus récent et le plus efficace pour gérer les risques liés aux mycotoxines dans l'industrie de l'élevage. L'introduction d'un produit détoxifiant dans l'aquaculture latino-américaine offre un avantage car il s’adresse à l'un des problèmes les plus fréquents retrouvés dans les régions tropicales comme le Brésil qui est la contamination des aliments pour animaux par des toxines fongiques. En effet, les températures élevées et l'humidité favorisent la prolifération des toxines, ce qui augmente considérablement leur présence dans les matières premières végétales telles que le maïs et le soja, largement utilisées dans l'alimentation aquacole. De plus, même à de faibles doses, les mycotoxines provoquent une immunosuppression, des lésions hépatiques et rénales et une plus grande sensibilité aux infections, réduisant ainsi les performances des poissons d'élevage. L’impact économique est significatif, d'autant plus que les aliments représentent environ 60 % du coût total de production dans les systèmes intensifs et super intensifs. Réduire la charge toxique dans l’alimentation à l'aide d'un détoxifiant permet non seulement d'éviter les pertes, mais aussi d'optimiser l'efficacité alimentaire et d'améliorer l'uniformité des lots. Par ailleurs, certaines mycotoxines peuvent être transférées aux tissus animaux en cas d'exposition prolongée, ce qui représente un risque pour la chaîne alimentaire humaine. Avec la croissance de l'aquaculture comme pilier pour répondre à la demande mondiale en protéines, et le Brésil s'imposant comme l'un des plus grands producteurs de tilapia en Amérique Latine, disposer d'un produit détoxifiant permet de garantir des normes sanitaires plus strictes, et facilite l'accès à des marchés exigeants. Enfin, l’utilisation d’un produit détoxifiant s’inscrit dans une politique plus écoresponsable. En effet, il favorise la transition vers des régimes alimentaires aquacoles plus durables en sécurisant l’utilisation des matières premières végétales en remplacement des ingrédients d’origine marine (farine de poisson). En Amérique latine, où les défis liés au stockage, au transport et à la variabilité climatique sont importants, ce type de produit devient un allié stratégique pour limiter les pertes économiques et garantir la résilience du système aquacole.

Procédures

Les animaux seront soumis à la procédure pour une durée de 84 jours. Sorties hors de l’eau pour la pesée des poissons par groupe (7 fois en 12 semaines, moins de 30 secondes) Prises de sang unitaires (durée 30 secondes). Un volume sanguin supérieur à 10% du volume sanguin circulant sera prélevé car les poissons seront immédiatement mis à mort (durée 1 seconde). .

Impact sur les animaux

Les animaux seront nourris avec un aliment standard répondant à leurs besoins nutritionnels et supplémenté en mycotoxines et en enzymes détoxifiantes pendant 84 jours après une semaine d’acclimatation. [[Les mycotoxines ajoutées artificiellement dans l’aliment peuvent influencer la santé et la qualité de vie des animaux caractérisées par une perte de poids, un refus de s’alimenter, des changements d’apparence (gonflements du ventre, inflammation de l’anus), une détérioration de la barrière intestinale, une immunosuppression. Stress dû à la capture et à la sortie des bassins pour la pesée. Douleur transitoire à l’endroit du prélèvement de sang réalisé une fois par animal.

Devenir

Tous les animaux entrant dans la procédure expérimentale seront mis à mort soit afin de réaliser des prélèvements biologiques soit parce qu’ils ne peuvent pas être réutilisés ou replacés en raison de leur exposition aux mycotoxines. Les différents prélèvements permettront de démontrer l’efficacité du mélange d’enzymes détoxifiantes en comparaison avec les différents groupes contrôles, et que la santé des animaux n’est pas affectée.

Remplacement

Au moment de la délivrance de cette autorisation de projet, il n’existe pas de modèle in vitro ou in silico capable de mimer l’intégralité des fonctions cellulaires et physiologiques sollicitées par les poissons lorsqu'ils sont affectés par les mycotoxines. De plus l’évaluation d’un additif alimentaire, implique de connaitre son mode d’action chez l’animal auquel il est destiné impliquant l'utilisation d'animaux vivants. Enfin, cette procédure est nécessaire car l’enregistrement d’un additif alimentaire requis par la loi nécessite la réalisation d’une étude in -vivo.

Réduction

Des calculs statistiques détaillés ont été réalisés afin de déterminer le nombre d'animaux adéquat pour ce projet. Le nombre d'animaux à utiliser permettra d'apporter de bonnes conditions d'élevage en favorisant une hiérarchie sociale essentielle au bien-être des animaux et d'obtenir des données scientifiquement robustes. Des analyses post-mortem seront réalisées sur les tissus de chaque animal afin de générer le maximum d'informations possibles par animal.

Raffinement

[[Un minimum de deux observations quotidiennes des animaux est réalisé afin de détecter prématurément des signes cliniques de dommages corporels qui sont suivis au moyen d’une grille de score spécifique et adaptée à la procédure.]]. Les conditions d’hébergement des animaux sont définies afin que la densité des animaux par bassin, les paramètres environnementaux (température, pH) l'enrichissement des bassins (couvercle semi opaque pour simuler un refuge, aérateur pour stimuler les poissons) ou encore la qualité d’eau procurent le maximum de confort aux animaux, et répondent à la législation en vigueur. Aucun animal ne restera isolé sans contact visuel ou tactile avec ses congénères, ceci afin de réduire l’angoisse et le stress des animaux. Avant toute manipulation (pesée ou prélèvement) au cours de cette étude, les tilapias sont anesthésiés. La capture et le stress dus à la sortie des bassins sont réduits par une manipulation délicate des animaux par les applicateurs lors des pesées et des prises de sang. Les conditions expérimentales sont également raffinées par un séchage modéré des poissons, le port de gants, l’utilisation d’une mousse humide pour faire reposer l’animal sur un support de contention adapté, d’un point de pression sur le site de prélèvement comme décrit dans une procédure interne qui définit le volume limite de prélèvement sanguin et les périodes de récupération nécessaires.

Choix des espèces

L'espèce est choisie en fonction de la pertinence de la région d'enregistrement du produit. , Le tilapia est un poisson peu exigeant, résistant aux conditions d'élevage, aux maladies, avec un taux de croissance élevée. Il est particulièrement adapté aux conditions climatiques et environnementales tropicales. Néanmoins, le tilapia, comme poisson d’eau chaude est la principale espèce exposée aux risques liés aux mycotoxines en Amérique latine et au Brésil et le deuxième plus important groupe de poissons mis en élevage après les carpes. Dans ce projet, l’espèce Oreochromis aureus du genre mâle sera utilisée. Les additifs alimentaires dont l’activité détoxifiante veut être confirmée, chez cette espèce, sont destinés à être incorporés dans les rations alimentaires distribuées aux tilapias. [[Au début de l’étude, les tilapias pèseront 80 g, ce qui correspond à un stade juvénile avancé / pré adulte. Les tilapias de 80 g se trouvent dans un stade où les organes cibles des mycotoxines (foie, intestin, gonades) sont fonctionnels mais encore en maturation, ce qui augmente la sensibilité aux perturbations métaboliques. La croissance est exponentielle, permettant une détection claire des effets chroniques des mycotoxines sur les performances zootechniques, l'efficience alimentaire ou les indices corporels. En terminant l’étude avec un poids supérieur à 350 g, les poissons atteindront un stade sub-adulte proche du poids commercial, un niveau de développement où les organes sont pleinement formés, permettant une évaluation complète des effets toxiques. Ce choix garantit que l’exposition couvre l’ensemble de la phase juvénile à sub-adulte, une fenêtre critique de développement durant laquelle les mycotoxines peuvent provoquer des effets physiologiques détectables et pertinents pour l’aquaculture.

Soumises à dix jours de stress d'entassement, avec réduction du volume d'eau une heure par jour, des jeûnes de 36 puis 45 heures et sept sorties hors de l'eau, 400 truites arc-en-ciel vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées pour prélèvements. Le porteur présente le projet comme visant la santé et le bien-être des poissons d'élevage. Il précise pourtant que la pigmentation du filet est un "critère économique majeur" et que l'acide lipoïque testé pourrait réduire les dévalorisations commerciales liées à une couleur insuffisante. La truite sert ici de modèle pour le saumon atlantique.

Objectifs

En pisciculture, les poissons sont souvent exposés à différentes formes de stress, dont le stress oxydatif. Celui ci apparaît lorsque l’organisme produit trop de dérivés réactifs de l’oxygène par rapport à ses capacités de défense. Ces substances sont générées naturellement, notamment lors de la respiration ou de la transformation des nutriments en énergie. En conditions normales, le poisson contrôle ces composés grâce à ses systèmes de défense et à des éléments de l’alimentation, comme les vitamines C et E ou certains pigments antioxydants tels que l’astaxanthine. En élevage, cet équilibre peut être rompu par des facteurs environnementaux défavorables : forte densité, qualité de l’eau variable, variations de température, faible oxygénation, polluants ou manipulations fréquentes. La qualité de l’alimentation joue également un rôle, notamment lorsque les matières premières sont oxydées. Une production excessive de substances oxydantes peut alors nuire à la santé des poissons : altération des cellules, baisse des performances de croissance et de l’efficacité alimentaire, et sensibilité accrue aux maladies. Chez les salmonidés, le stress oxydatif peut aussi affecter la pigmentation, favoriser certaines pathologies, provoquer des troubles branchiaux ou la formation de cataractes. Pour limiter ces effets, les éleveurs agissent sur la qualité de l’eau, réduisent les manipulations et enrichissent l’alimentation en antioxydants. Malgré ces mesures, le stress oxydatif peut persister dans certaines conditions d’élevage. L’acide lipoïque est un antioxydant naturel capable d’agir à la fois dans les milieux aqueux et lipidiques. Il neutralise les composés oxydants en excès et renforce l’action d’autres antioxydants, comme les vitamines C et E. Des études internes suggèrent qu’il aide les poissons à mieux faire face au stress et à maintenir un meilleur état de santé. L’objectif du projet est d’évaluer l’effet de l’acide lipoïque sur la coloration de la truite arc en ciel à l’aide d’un modèle de stress représentatif des conditions d’élevage

Bénéfices attendus

Ce projet vise à générer des avancées concrètes en matière de santé, de bien être et de résilience des salmonidés d’élevage. Dans les pratiques aquacoles actuelles, certaines interventions techniques – telles que les manipulations mécaniques ou les opérations en bateau puits – peuvent constituer des sources de stress pour les poissons. En Norvège, les données de 2023 indiquent qu’environ 58 millions de saumons sont morts en mer, soit près de 16,7 % de la production annuelle, une partie de cette mortalité étant associée aux manipulations liées notamment aux traitements antiparasitaires. Par ailleurs, l’évolution observée entre 2012 et 2022 met en lumière une augmentation de la fréquence et de l’ampleur des épisodes de mortalité, suggérant une sensibilité accrue des poissons lors de certaines interventions techniques. Dans ce contexte, l’étude d’antioxydants nutritionnels tels que l’acide lipoïque pourrait contribuer à soutenir la robustesse des animaux et à atténuer les effets physiologiques liés à ces procédures indispensables. L’objectif ce de projet apportera des bénéfices qualitatifs importants en limitant les pertes de pigmentations associées aux conséquences du stress mécanique auquel les animaux sont soumis à travers les conditions d’élevage. Une étude récente a en effet démontré que les manipulations répétées, notamment les traitements de déparasitage, peuvent entraîner une dégradation marquée de la coloration du filet, touchant entre 2 % et 40 % des poissons selon les sites et l’intensité des traitements. Or, la pigmentation du filet est un critère économique majeur en salmoniculture. En améliorant le statut oxydatif et la stabilité pigmentaire, l’acide lipoïque pourrait réduire la fréquence des dévalorisations commerciales liées à une coloration insuffisante des filets. Enfin, l’utilisation de l’acide lipoïque et de l’astaxanthine lipoate permettra d’évaluer et de soutenir des stratégies nutritionnelles innovantes, potentiellement plus stables et plus efficaces pour aider la physiologie des poissons dans des conditions d’élevage exigeantes. En renforçant la résilience biologique et la qualité du produit final, ce projet contribuera à une aquaculture plus durable, en réduisant les pertes, en optimisant l’utilisation des ressources et en améliorant le bien être des animaux dans un cadre expérimental contrôlé.

Procédures

Une mise à jeun de 36 h, correspondant aux pratiques standards de gestion en aquaculture des salmonidés, est appliqué afin de diminuer le stress métabolique avant la mise en place des animaux. Les animaux seront soumis à la procédure (stress d’entassement) pour une durée effective de 10 jours. Une mise à jeun de 45 heures sera appliquée avant la période de stress. Au cours du stress, le volume d'eau dans le bassin sera diminué une heure par jour pendant 10 jours. Les animaux seront sortis hors de l’eau pour les pesées et le prélèvement (7 fois pendant 30 secondes ). Un prélèvement de sang sera réalisé une fois par animal avec un temps de prélèvement qui ne dépassera pas une minute.

Impact sur les animaux

Pendant la période de stress : Perte de poids, diminution du facteur corporel, diminution de l'appétit, détérioration de l'état corporel. Stress chronique avec une densité plus élevée (densité de 100 kg/m³) dû à la diminution du volume d'eau pour simuler un entassement des poissons. Douleur transitoire à l’endroit du prélèvement de sang réalisé une fois par animal

Devenir

Tous les animaux entrant dans la procédure expérimentale seront mis à mort afin de réaliser des prélèvements biologiques. Ces prélèvements permettront de mieux appréhender l'effet de l’inclusion d’un antioxydant pour palier à la dégradation de la pigmentation des poissons soumis à des conditions d’élevage exigeantes.

Remplacement

Au moment de la réalisation de la procédure expérimentale il n'existe aucun modèle in vitro ou in silico capable de reproduire tous les facteurs cellulaires et acellulaires impliqués dans la complexité du stress physiologique, et les effets sur le stress oxydatif systémique et la modulation de ces réponses physiologiques par la nutrition. De ce fait, la procédure est nécessaire et ne peut être remplacée par une autre stratégie qui n'implique pas l'utilisation d'animaux vivants.

Réduction

Des calculs statistiques détaillés ont été réalisés afin de déterminer le nombre d'animaux adéquat pour ce projet. Les calculs ont été faits sur la base de résultats obtenus dans d'autres études sur la réponse au stress d’élevage lors de l’utilisation du complément alimentaire chez d’autres espèces aquatiques. Le nombre d'animaux à utiliser permettra d'apporter de bonnes conditions d'élevage en favorisant une hiérarchie sociale essentielle au bien-être des animaux et d'obtenir des données scientifiquement robustes. Des analyses post-mortem seront réalisées sur les tissus de chaque animal afin de générer le maximum d'informations possibles par animal.

Raffinement

Les conditions d'hébergement des animaux sont définies de manière à ce que la densité d'animaux par bassin, les paramètres environnementaux (température, luminosité), l'enrichissement des bassins (bâche semi-opaque simulant un refuge, aérateur stimulant les poissons) et la qualité de l'eau offrent un confort maximal aux animaux et restent conforme à la législation en vigueur. Aucun animal ne sera isolé sans contact visuel ou tactile avec ses congénères, afin de minimiser l'anxiété et le stress des animaux. Avant toute manipulation (pesée ou échantillonnage) au cours de cette étude, les truites arc-en-ciel sont anesthésiées. La capture et le stress liés à la sortie des bassins (moins de 30 secondes avant l'anesthésie ; procédure légère) pour la pesée par groupe des animaux et le prélèvement sanguin (approche ventrale ; durée : 30 secondes ; procédure légère) sont réduits par une manipulation délicate des animaux par les applicateurs, un séchage modéré des poissons, le port de gants, l'utilisation de mousse humide pour placer l'animal sur le support de contention et un point de pression sur le site de prélèvement, comme décrit dans la procédure interne qui définit le volume limite de prélèvement sanguin et les périodes de récupération nécessaires. Pendant la période de stress (60 minutes, procédure modérée), le poisson reste dans l'eau en permanence ; seule la nageoire dorsale sort de l'eau. Les concentrations en oxygène sont mesurées toutes les 12 minutes dans tous les bassins, ainsi que la température. Ce contrôle est assuré par des sondes placées à l'intérieur de chaque bassin et dotées d'alarmes si l'une des valeurs est atteinte.

Choix des espèces

La truite arc-en-ciel est utilisée dans cette étude comme modèle animal représentatif pour les salmonidés. La truite est une excellente espèce modèle car elle est elle-même un salmonidé largement élevé et est taxonomiquement proche du saumon, ce qui permet une extrapolation significative des résultats au saumon atlantique. De plus, la truite arc-en-ciel est bien établie comme un animal de laboratoire fiable et robuste. Ils présentent une forte résilience aux conditions de reproduction contrôlées, des taux de croissance relativement plus élevés et une plus grande résistance aux maladies courantes. Ces caractéristiques les rendent particulièrement adaptés à l'évaluation des effets antioxydants nutritionnels de l'acide lipoïque et des impacts sur la pigmentation chez les animaux stressés dans des conditions expérimentales contrôlées. Les truites utilisées dans cette étude auront 125 g au début du nourrissage, environ 220 g au début de la période de stress, 260 g après 10 jours, puis 300 g après récupération. Ces stades correspondent précisément à la phase juvénile tardive / sub adulte, reconnue comme optimale pour l’étude de la pigmentation musculaire chez les salmonidés. En effet, plusieurs travaux scientifiques montrent que la capacité d’absorption, de transport et de dépôt des caroténoïdes dans le muscle — en particulier l’astaxanthine — augmente fortement chez les truites entre 50 g et 300 g, avec une efficacité de dépôt maximale dans cette fourchette de poids.