Saumons

120 saumons atlantiques et truites de mer vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, relâchés dans le milieu naturel après pose du matériel puis, pour une partie, recapturés et tués. Chaque poisson reçoit sous anesthésie un émetteur inséré dans l'estomac par la bouche et une puce RFID par trocart, un geste que le porteur décrit comme induisant un malaise passager et une douleur modérée. Les individus sont suivis par radiopistage jusqu'à la reproduction, certains mourant naturellement ou par pêche, d'autres euthanasiés à la recapture pour récupérer l'émetteur. L'étude vise à décrire la recolonisation d'un bassin côtier après l'arasement de barrages.

Objectifs

Les populations de saumon Atlantique et de truites de mer (Salmonidés) ont chuté de 70% depuis les années 1970. La France abrite des populations de ces espèces qui ont une très forte valeur patrimoniale et leur conservation est un enjeu fort. La fragmentation des cours d'eau par des ouvrages comme les barrages est une des causes principales du déclin de ces espèces et la reconnexion des habitats essentiels à l’accomplissement du cycle de vie est un levier pour gérer les populations. L'objectif du projet est d'évaluer les modalités de recolonisation, par les salmonidés migrateurs amphihalins, d'un bassin versant côtier suite à l'arasement de grands barrages. entre 2019 et 2022, une première phase du projet a eu vocation a décrire les déplacements des poissons dans le bassin versant avant l'arasement du barrage et a fourni un état de référence.

Bénéfices attendus

Les connaissances produites sur le comportement des poissons permettront de mieux gérer les populations en protégeant leur habitat par exemple.

Procédures

Les animaux sont soumis à 2 interventions consécutives (réalisées lors de la même anesthésie) et ponctuelles dans la même procédure : l'insertion d'un émetteur dans l'estomac via la bouche et l'oesophage à l'aide d'un tube poussoir et l'insertion d'une puce RFID pour l'identification à l'aide d'un trocart.

Impact sur les animaux

L'insertion d’un émetteur radio dans l’estomac par la bouche est susceptible d'induire un malaise passager (par la suite, la présence de l'émetteur dans l'estomac par la suite est supposé ne pas être problématique car les individus ne s'alimentent plus à ce stade de leur développement). L'insertion d’une puce électronique RFID pour identification à l'aide d'un trocart dans la cavité générale des salmonidés est susceptible d'induire une douleur modérée. Ces interventions sont réalisées sous anesthésie de façon à limiter les nuisances.

Devenir

Après l'insertion du matériel biologique entre juin et août, les poissons sont relâchés dans le milieu naturel pour être suivi par radiopistage jusqu'à la reproduction qui a lieu en décembre. A l'issue de cette période, soit les individus sont morts naturellement ou par pêche, soit ils sont recapturés après la reproduction et euthanasiés par surdose d'anesthésique de façon à récupérer l'émetteur et les données enregistrées.

Remplacement

L’objectif étant l’apport de connaissances sur les comportements migratoires et l’utilisation de l’habitat de ces deux espèces en milieu naturel, le remplacement est impossible.

Réduction

Le nombre annuel d’adultes du genre Salmo (40, essentiellement des saumons, les truites de mer étant très rares dans les captures) résulte d'un compromis entre 3 éléments : 1- la nécessité de ne pas impacter significativement les populations sauvages (par ailleurs sujettes à la pêche de loisir) et la difficulté de capturer les individus. 2- l'acquisition d'une quantité de données suffisante pour fournir une image de la diversité des comportements. L'expérience de 4 années de suivi montre que les comportements varient entre individus au sein d'une année, mais également d'une année à l'autre (en lien avec les conditions environnementales notamment). Ainsi, l'accumulation de données sur plusieurs années est nécessaire pour bien décrire la migration des salmonidés. 3- Il existe une mortalité naturelle et liée à la pêche de loisir (cette dernière pouvant atteindre 10% des effectifs de poissons étudiés) qui réduit les effectifs au cours de l'étude.

Raffinement

Les principales mesures de raffinement concernent la limitation des nuisances (angoisse et douleur) lors de la manipulation des animaux avant, pendant et après les procédures. Les poissons capturés seront anesthésiés avant toute manipulation. Les conditions environnementales d'importance première pour les poissons (température et oxygénation de l'eau) seront contrôlées avant, pendant et après la capture et l'opération. Les individus seront gardés en observation dans un vivier placé dans la rivière afin de contôler la façon dont ils récupèrent de l'anesthésie et seront relâchés lorsqu'ils auront retrouvé un comportement actif normal (équilibre dans la colonne d'eau, nage).

Choix des espèces

Les populations de saumon Atlantique et de truites de mer (Salmonidés) ont chuté de 70% depuis les années 1970. La France abrite des populations de ces espèces qui ont une très forte valeur patrimoniale et leur conservation est un enjeu fort. La fragmentation des cours d'eau par des ouvrages comme les barrages est une des causes principales du déclin de ces espèces et la reconnexion des habitats essentiels à l’accomplissement du cycle de vie est un levier pour gérer les populations. L'objectif du projet est d'évaluer les modalités de recolonisation d'un bassin versant côtier suite à l'arasement de grands barrages par les salmonidés migrateurs amphihalins. Les individus seront des adultes de retour en rivière après la phase de croissance en mer. Les connaissances sur ce stade de vie sensible sont encore très éparses, mais on sait que les individus sont exposés à de multiples stress en particulier les modifications de la continuité écologique qui peut réduire l'accès aux sites de reproduction situés en amont.

65 saumons atlantiques sauvages vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent une chirurgie de moins de cinq minutes pour implanter dans leur cavité abdominale un capteur de fréquence cardiaque, puis sont relâchés en rivière avant d'être mis à mort après leur reproduction pour récupérer le matériel et les données. Le projet est décrit comme une étude de faisabilité visant à mesurer la réponse physiologique de l'espèce au réchauffement des cours d'eau. Le porteur relativise la mise à mort en indiquant que 90 % des saumons de cette population meurent de toute façon après la reproduction, jugeant l'effet "marginal" sur la population locale.

Objectifs

Les populations sauvages de saumon atlantique Salmo salar ont chuté de 70% depuis les années 1970. De nombreux facteurs sont incriminés parmi lesquels le réchauffement climatique. Le saumon atlantique est une espèce d’eau froide, et les températures observées dans les cours d’eau et en mer et celles prédites pour les décennies à venir sont suspectées être au-delà de l’optimum physiologique pour différentes étapes du cycle biologique. Les données disponibles sur la réponse physiologique aux températures élevées sont très éparses mais néanmoins nécessaires pour mieux prédire le devenir des populations et mieux les gérer. Les développements technologiques de ces dernières décennies, en matière de miniaturisation des capteurs notamment, permettent de réaliser des mesures physiologiques sur les animaux in situ. L’objectif de ce projet est d’évaluer la possibilité d’utiliser, sur des saumons sauvages de retour en rivière après leur phase de croissance marine, des capteurs de fréquence cardiaque implantés dans la cavité péritonéale à proximité du cœur. Nous souhaitons notamment mesurer la relation qu’il existe entre la fréquence cardiaque – utilisé comme proxy de l’activité métabolique – et la température afin d’évaluer les limites physiologiques des saumons et l'effet des températures estivales élevées sur le comportement et la survie.

Bénéfices attendus

A court terme : Ce projet est en fait une étude de faisabilité qui vise notamment à évaluer notre capacité à récupérer les émetteurs et les données récoltées et le taux de perte ainsi que la qualité des données produites par le capteur afin de valider ou ajuster le paramétrage. Elle permettra en outre de produire des premières données sur la physologie des saumons lors de la phase de migration retour et d'évaluer la réponse physiologique aux températures estivales qui sont suspectées affecter la survie ou à la reproduction des saumons. A long terme : Il s'agit de mieux comprendre comment cette espèce emblématique des cours d’eau français répond aux contraintes thermiques et pourra faire face (ou non) aux conditions futures, dans le contexte du changement climatique. Il s'agit aussi de fournir des pistes pour améliorer la gestion des populations et des habitats, par exemple en préservant ou restaurant des habitats refuges.

Procédures

Les animaux seront soumis à une seule opération chirurgicale visant à l'introduction dans la cavité générale de matériel scientifiques (capteurs de fréquence cardiaque et radioémetteur). Cette opération durera moins de 5 minutes.

Impact sur les animaux

Insertion par chirurgie du capteur et de l'émetteur (réalisée sous anesthésie ) : les nuisances potentielles (douleurs, saignements, infection) sont limitées par l'utilisation de mesures prophylactiques et des traitements adaptés et définis avec la collaboration d'un vétérinaire spécialisé. Cette intervention est considérée comme "modérée". Les individus choisis pèseront un poids qui leur permettra de supporter l'insertion du matériel scientifique. Ce dernier ne dépassera pas 2% du poids de l'animal comme recommandé dans la littérature.

Devenir

A l'issue de la procédure expérimentale, c'est à dire à l'issue de la reproduction des individus, tous les animaux sont mis à mort part surdose d'anesthésiant afin de récupérer le matériel scientifique et les données enregistrées. NB: 90% des saumons de la population étudiée meurent après la reproduction, épuisé par un effort et un investissement intense. Leur mise à mort est considérée comme n'ayant qu'un effet marginal sur la population locale.

Remplacement

L'objet de l'étude est de produire des connaissance sur les déplacements et la physiologie du saumon Atlantique dans le milieu naturel. Le modèle biologique ne peut être substitué par des alternatives non animales.

Réduction

L'effectif d'animaux utilisés (65) a été déterminé en fonction de critères scientifiques (effectifs suffisant pour apporter des réponses aux questions posées) et le bien être animal (les interventions sur les individus se déroulent-elle comme prévu et quelles sont les effets notamment en terme de comportement et de survie après remise dans le milieu naturel). D'un point de vue scientfique, 65 est un nombre suffisant pour valider les réglages des paramètres d'enregistrement des biologgers dans un premier temps et produire des données représentatives de la variabilité phénotypique au sein de la population.

Raffinement

Les principales mesures de raffinement concernent la limitation des nuisances (angoisse et douleur) lors de la manipulation des animaux avant, pendant et après la chirurgie et la limitation des risques d'infection post-opératoire. La combinaison d'utilisation de produits anesthésiques de concentration adaptée (1- concentration pour l'anesthésie pré-opératoire et 2- pour le maintien de l'anesthésie pendant l'opération) et d'antalgiques limitent directement l'angoisse et la douleur pendant et après l'opération et l'administration d'antibiotiques limite les risques d'infections liés à l'opération. Les mesures prophylactiques classiques (désinfection du matériel) limitent également les sources d'infection pouvant induire des nuisances post-opératoires. Les opérations de chirurgie seront effectuées par du personnel habilité et spécifiquement formé par un vétérinaire. Le protocole opératoire est co-construit avec un vétérinaire. Les conditions environnementales d'importance première pour les poissons (température et oxygénation de l'eau) seront contrôlées avant, pendant et après la capture et l'opération. Les individus seront gardés en observation dans un vivier placé dans la rivière afin de contôler la façon dont ils récupèrent de l'anesthésie et seront relâchés lorsqu'ils auront retrouvé un comportement actif normal (équilibre dans la colonne d'eau, nage).

Choix des espèces

L'espèce ciblée, le saumon atlantique, est étudié dans son milieu naturel. Les populations de saumon sont actuellement menacées par divers facteurs dont certains sous contrôle anthropique (ex. changement climatique). L'objectif de l'étude est in fine d'améliorer la compréhension de la réponse des saumons à ces facteurs afin de produire des connaisances permettant d'améliorer leur gestion. Les individus seront des adultes de retour en rivière après la phase de croissance en mer. Les connaissances sur ce stade de vie sensible sont encore très éparses, mais on sait que les individus sont exposés à de multiples stress et que la mortalité ou les affections subléthales sont élevées.

40 truites arc-en-ciel vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Pendant vingt-huit jours, elles reçoivent une alimentation dosée à dix fois la limite réglementaire européenne en déoxynivalénol, une mycotoxine, pour dégrader leur paroi intestinale, avec marquage par transpondeur et prélèvements sanguins, avant d'être tuées pour prélever l'intestin. Le porteur décrit une perte de poids, un refus de s'alimenter et une inflammation de l'anus. Il indique que les tests in vitro sur cellules humaines ne suffisent pas et qu'il faut connaître le mode d'action de la toxine chez le poisson visé, en vue d'un additif alimentaire.

Objectifs

Le projet présenté ici a pour objectif de développer un modèle de dégradation de la paroi intestinale chez la truite arc-en-ciel en vue du développement d’un additif alimentaire comme stratégie de prévention aux mycotoxines retrouvées dans les régimes alimentaires de poissons. Les mycotoxines sont des métabolites secrétés par des moisissures.Elles sont produites par une large variété de denrées alimentaires avant, pendant et après la récolte. Lorsqu’elles sont présentes en trop grande quantité dans l'alimentation des animaux, une fois ingérées par l’animal, elles peuvent s'avérer toxiques, notamment chez les poissons d’élevage et peuvent entraîner des conséquences sur leur santé et leurs performances. Les effets des mycotoxines varient en fonction de leur nature, de leur concentration et des espèces contaminées. Leur particularité et leur danger tiennent aussi à une forte résistance à la chaleur, même après l'extrusion de l'aliment. Parmi toutes les mycotoxines, la déoxynivanélol, est celle la plus couramment trouvé représentant un facteur de stress « naturel » avec comme voie d’entrée le tractus digestif, son effet est difficilement décelable sans recours à des analyses spécifiques. Contrairement aux possibles utilisations de produits chimiques ou autres toxines pour induire le délabrement intestinal, la déoxynivalénol est une toxine qui est présente naturellement dans l’alimentation des poissons. Elle constitue donc un moyen pour développer le modèle de délabrement intestinal, tout en permettant de mieux appréhender son mode d’action qui sera utile et applicable aux actuels problèmes de l’industrie aquacole. Cependant, selon le groupe CONTAM de l’EFSA (Autorité Européenne de Sécurité des Aliments), les données disponibles sur la toxicité de la déoxynivalenol sont limitées pour les poissons d’élevage et aucun critère d'effet spécifique pour les effets aigus n'a été identifié. De plus, les données disponibles sont relatives aux effets sur les paramètres immunitaires, hépatiques ou neuroendocriniens mais pas sur les paramètres intestinaux. À la vue du peu de données disponibles, il a été choisi de doser la toxine dans des conditions permettant d’induire un plausible délabrement de la paroi intestinale soit à un niveau d’inclusion de 50 mg/kg d’aliment correspondant à 10 fois la dose règlementaire européenne mais aussi à une dose suffisante pour bien comprendre le mode d’action et détecter les effets au moyen des méthodes d'analyses sélectionnées.

Bénéfices attendus

Les résultats de ce projet à court terme permettront de comprendre le mode d’action de cette mycotoxine au niveau intestinal et contribueront ainsi à répondre aux problèmes actuels de l’industrie aquacole et aussi à développer un additif alimentaire correcteur chez la truite arc en ciel. Les résultats de ce projet aideront à revoir à la baisse le nombre d’animaux utilisés par traitement. En effet, à ce jour, aucune donnée n’est disponible sur l’effet de cette mycotoxine sur les paramètres étudiés chez la truite arc en ciel. Le fait de mieux connaitre les écarts types de nos paramètres d’intérêt permettra de raffiner les tests statistiques utilisés pour définir le nombre d’animaux nécessaires et suffisant pour répondre à l’hypothèse de l’étude. De plus, si une corrélation est faite entre les effets au niveau de l’intestin et le niveau de biomarqueurs ciblant la santé intestinale au niveau sanguin, un seul et même animal pourrait être utilisé pour évaluer l’effet aigu et chronique de la mycotoxine (cinétique sanguine) dans une prochaine étude pilote d’évaluation de l’effet d’un additif correcteur, diminuant au moins de moitié le nombre d’animaux utilisés.

Procédures

Les animaux seront soumis à la procédure pour une durée de 28 jours. Chaque poisson anesthésié sera identifié une fois au début de la procédure par un transpondeur placé dans le muscle du dos. La moitié des animaux (soit 20 poissons) seront soumis à un prélèvement sanguin à jour 7 et l’autre moitié à la fin de l’étude (J28). A chaque temps (J7 et J28), un volume sanguin de 4 ml nécessaire et suffisant, pour analyser la concentration plasmatique des mycotoxines et des biomarqueurs, est prélevé en une seule fois sur chaque poisson anesthésié. Pour chaque prise de sang, le temps ne dépassera pas 1 minute. A la fin de la prise de sang, les poissons sont euthanasiés (procédure sans réveil) pour le prélèvement des contenus et des tissus intestinaux.

Impact sur les animaux

Perte de poids, diminution du facteur K (coefficient révélant l'état physiologique des poissons en terme de poids, de longueur, relation taille-poids), refus de s’alimenter, inflammation de l’anus.

Devenir

Tous les animaux entrant dans la procédure expérimentale seront mis à mort à la fin de la procédure afin de réaliser des prélèvements biologiques tels que les intestins et les contenus intestinaux.

Remplacement

Des alternatives non animales, réalisées in vitro ont démontré l’effet néfaste et cytotoxique de la déoxynivalenol sur des lignées cellulaires intestinales humaines. Ces méthodes confirment l’effet délétère de la mycotoxine, la déoxynivalenol. Cependant, le développement d’un additif alimentaire correcteur implique de connaitre le mode d’action de la mycotoxine chez l’animal auquel il est destiné. La procédure expérimentale utilisant des animaux vivants, est, sur la base des connaissances acquise in vitro, nécessaire pour comprendre et évaluer l’effet de la mycotoxine au niveau de l’intestin de la truite arc en ciel spécifiquement.

Réduction

Les alternatives non animales décrites dans la littérature sur l’effet de la déoxynivalenol chez la truite arc en ciel ont ciblés des paramètres immunitaires, hépatiques ou neuroendocriniens mais pas intestinaux. Une seule étude a montré l’impact de la déoxynivalénol ajoutée à 5.5 mg/kg sur l’intégrité intestinale chez le saumon. Sur la base des résultats rapportés dans cette étude, un test statistique de référence a permis de réduire le nombre d'animaux par groupe à 10 sans affecter l'effet attendu. Ainsi, 2 groupes d’animaux seront considérés avec 2 temps de prélèvements (7 j post traitement avec la mycotoxine et 28 jours post traitement). Pour chaque temps de prélèvement, 10 animaux par groupe seront utilisés et prélevés afin de pouvoir bien évaluer les paramètres d’intérêt de ce projet.

Raffinement

Avant toute manipulation (pesée ou prélèvement) au cours d’une étude, les truites arc en ciel sont sédatées puis anesthésiées à. Utilisation d'un anesthésique local par voie intramusculaire une fois l'animal marqué afin de réduire la douleur après le marquage. La capture et le stress dus à la sortie des bassins pour la pesée individuelle des animaux et pour le marquage au-dessus de la ligne media et les prises de sang (approche ventrale) sont réduits par une manipulation délicate des animaux par les applicateurs, un séchage modéré des poissons, le port de gants, l’utilisation d’un mousse humide pour poser l’animal sur le support de contention et d’un point de pression sur le site de prélèvement comme décrit dans le procédure interne « Geste technique sur animaux vivants : prises de sang » qui définit le volume limite de prélèvement sanguin et les périodes de récupération nécessaires. Les conditions d’hébergement des animaux sont définies de telle sorte que la densité des animaux par bassin (

Choix des espèces

Les additifs alimentaires susceptibles d’être développés afin d’atténuer les effets des toxines, sont destinés à être incorporés dans les aliments destinés aux poissons d’eau froide. Il peut s’agir de la truite qui fait partie de la famille des salmonidés, utilisée comme modèle pour les poissons d’eau froide car il est taxonomiquement proche du saumon, et également un animal plus résistant aux conditions d'élevage, avec un taux de croissance plus élevé. Truites jeunes/adultes pesant entre 550 et 650 grammes. Cette taille de poisson est nécessaire pour pouvoir effectuer les échantillonnages de tissus et les prélèvements de sang demandés par l’étude

720 truites arc-en-ciel vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Pour valider des indicateurs de bien-être en pisciculture, une partie subit une réduction de moitié du volume d'eau une fois par semaine et 360 sont soumises à une infection provoquée pendant dix jours, avec des pesées sous anesthésie. Le porteur signale un stress aigu, des furoncles et une surmortalité liés à l'infection. Il indique tuer tous les poissons en fin de protocole faute de pouvoir relâcher des individus potentiellement infectés, et affirme que l'évaluation des enrichissements ne peut se faire que sur animaux vivants.

Objectifs

Le projet cherche à valider des indicateurs opérationnels du bien-être des truites en pisciculture. Nous étudierons dans quelles mesures un milieu enrichi physiquement (abris, plantes, ombrière) permet-il d’améliorer le bien-être et la robustesse des truites et de contrecarrer les effets de stress rencontrés en pisciculture. Les résultats seront transférés aux professionnels de la filière et aux structures d’enseignement agricole.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus sont d'apporter des éléments objectivés et mesurés (diminution du stress, meilleure prise de poids, comportements adaptés, résistance aux maladies) de l'effet de différents types d'enrichissements physiques dans le milieu d'élevage de la truite arc en ciel. Cela permettra de valider l'effet des enrichissements sur le bien-être et d'apporter des éléments de discussion pour déployer l'usage des enrichissements chez les poissons (en élevage, en expérimentation animal, en aquarium).

Procédures

Pesée sous anesthésie : 3 pesées (T0, T1 et T2) pour tous les animaux (T0 =720, T1 = 600 et T2 = 480 animaux). L'anesthésie et la pesée dure environ 7-8 minutes pour 1 animal. Réduction de moitié du volume d'eau dans le bac d’élevage : 45 animaux, 1 fois par semaine, soit 9 fois pendant 1 heure. Challenge infectieux : 360 animaux pendant 10 jours.

Impact sur les animaux

Pesée sous anesthésie, nuissances: stress de l'anesthésie. Réduction de moitié du volume d'élevage, nuissances : stress aigue. Challenge infectieux, nuissances: stress, furoncle surmortalité

Devenir

L'euthanasie des poissons est prévu en fin de protocole, pour des raisons notamment sanitaire (impossibilité de relacher ou de réutiliser des poissons potentiellement infectés par A. salmonicida)

Remplacement

L'objectif du projet CASDAR AQUA BEA étant d'évaluer l'efficacité d'enrichissements sur le bien être et la robustesse des animaux, cela ne peut se faire que sur animaux vivants.

Réduction

Pour vérifier la répétabilité de notre protocole et éviter l'effet bac, chaque condition sera réalisée en triplicat (3 bacs). Pour le calcul du nombre de poissons nécessaires à notre étude, nous avons utilisé le site internet https://biostatgv.sentiweb.fr/et les données obtenues sur la mesure du cortisol dans les écailles et le plasma dans des projets précédents et dans la littérature. Le test de comparaison de deux moyennes observées avec un risque alpha de 0.05, une puissance à 0,8 et un test unilatéral, un nombre de 13 poissons par lot est préconisé. Pour prendre en compte notre étude en triplicat, le nombre d'animaux prélévés par lot est amené à 15 (3 x 5). Pour l'évaluation de la robustesse des animaux suite au challenge infectieux, en utilisant le site internet https://biostatgv.sentiweb.fr/, le test de comparaison de 2 proportions observés (pourcentage de mortalité dans le lot non enrichi et stressé estimé a 50%, pourcentage de mortalité dans le lot enrichi P2 estimé a 30% - 40 %), avec un risque alpha de 0.05, une puissance à 0,8 et un test unilatéral, un nombre de 36-37 poissons par lot est préconisé. Le nombre d'animaux restant si aucune mortalité avant challenge est de 45 poissons par lot et répond donc au nombre d'animaux préconisé.

Raffinement

Les animaux seront observés 2 fois par jour durant toute le durée du protocole (12 semaines). Les points limites sont d'une part les paramètres d'ambiance de l'élevage (température, oxygène). Si les paramètres critiques sont atteints (température > 20°C, oxygène 1 cm² lors du challenge seront retirés de l'expérimentation et euthanasiés par surdosage d'anesthésique.

Choix des espèces

La truite arc en Ciel est l'espèce de poisson la plus élevée en france, il est donc important de travailler sur cette espèce pour améliorer le bien être animal Les truites utilisées pèseront environ 150g au début pour aller jusqu'a 250g environ. Cela représente une partie de l'élevage de truite pour aller jusqu'au stade dit portion commercialisable (250g). Ce poids permet d'observer facilement les animaux pour remplir les grilles de bien être et de comportements. Des enrichissements adaptés à ces stages seront également adaptés pour des poissons plus gros.

310 truites arc-en-ciel vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont soumises à un test de nage à contre-courant croissant jusqu'à ce qu'elles ne puissent plus se maintenir à la verticale et soient plaquées contre une grille, puis pêchées et mises à mort. Le projet cherche à savoir si une faible proportion de muscle rouge, recherchée par sélection génétique pour la vente en tranches fumées, réduit les capacités de nage. Le porteur présente aussi l'étude comme visant le "bien-être" des poissons, alors que l'enjeu affiché est d'abord "agronomique et économique".

Objectifs

La production de truite arc en ciel en France s’oriente de plus en plus vers des poissons de grande taille destinés à la fumaison et vendus sous forme de tranches fines. La présence du muscle rouge, facilement repérable par sa couleur brune est fortement préjudiciable pour la vente. En effet, outre l’aspect visuel, le muscle rouge riche en lipides s’oxyde rapidement conduisant à des défauts de flaveur. C’est pourquoi certains cahiers des charges imposent aux transformateurs d’éliminer ce muscle. Ce niveau de parage élevé (élimination du muscle rouge) entraîne une perte en matière première et donc une perte économique pour les producteurs et les transformateurs. Il y a donc un enjeu agronomique et économique à maîtriser la croissance de ce muscle. C’est pourquoi les professionnels étudient la possibilité de diminuer la proportion de muscle rouge par sélection génomique. La musculature des poissons est très majoritairement (>90%) constituée d’un muscle blanc à contraction rapide et d’un muscle rouge à contraction lente. D’après la littérature, le muscle blanc avec un métabolisme anaérobie est surtout sollicité par le poisson pour la nage rapide alors que le muscle rouge avec un métabolisme aérobie est principalement sollicité pour la nage lente. Chez le zebrafish, l’absence totale de muscle rouge dans les stades précoces entraîne une forte mortalité résultant d’une incapacité à s’alimenter (Li et al 2019). Alors que les études sur la croissance du muscle blanc sont nombreuses et que l’impact des facteurs externes est bien connu, les facteurs qui influencent la proportion de muscle rouge chez les poissons sont très mal connus. Parmi les différents facteurs d’élevage, l’exercice modéré semble stimuler la croissance du muscle rouge sans modifier significativement la taille des fibres lentes (Davie et al 1986). Cependant, l’impact de l’exercice sur la taille des fibres du muscle rouge de truite reste controversé puisque certaines études rapportent une augmentation de 25 % du diamètre moyen des fibres (Greer-Walker et al 1978), alors qu’une autre n’observe aucun effet (Davie et al 1986) L'objectif du projet est de déterminer s'il existe une corrélation entre la proportion de muscle rouge et les capacités de nage du poisson. Il s'agit notamment de vérifier si une proportion faible de muscle rouge n’entraîne pas de défauts dans la capacité de nage ce qui pourrait nuire au bien-être de l’animal.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à déterminer s'il existe une corrélation entre la proportion de muscle rouge et les capacités de nage du poisson. Il s'agit notamment de vérifier si une proportion faible de muscle rouge n’entraîne pas de défauts dans la capacité de nage ce qui pourrait nuire au bien-être de l’animal. Étant donné que le muscle rouge est décrit comme étant principalement sollicité pour la nage lente, il s'agit de vérifier si les poissons avec une faible proportion de muscle rouge n’ont pas une capacité de nage limité ce qui pourrait nuire à leur bien-être. Il se basera sur l’utilisation d’un modèle biologique tout à fait pertinent, deux lignées expérimentales divergentes pour la teneur en lipide du muscle : lignée grasse (LG) et lignée maigre (LM), ainsi que des lignées isogéniques. En effet, des travaux préliminaires ont montré qu'il existait une variabilité de la proportion de muscle rouge entre différentes lignées de truites : Lignées A02 (faible), N38 (forte), AB1 (moyenne) et lignée grasse (très faible) et maigre (moyen).

Procédures

Les animaux seront soumis à un test de nage qui consiste à exposer les poissons à un courant de plus en plus fort dans un bassin expérimental avec une accélération graduelle jusqu'à 2 longueurs par seconde. Ce bassin de test de nage sera constitué d'un tunnel de nage de 300 cm de long, 70cm de large et 32 cm de haut représentant un volume de 680 L environ. Il sera alimenté en eau d’élevage par deux pompes équipées de variateur de tension afin d’assurer un renouvellement d’eau suffisant et augmenter progressivement le courant d’eau. Dès que le poisson n’arrive plus à se maintenir en position verticale dans le courant d’eau et qu’il est plaqué sur la grille disposée à la fin du tunnel de nage pendant quelques secondes, il est pêché et mis à mort. Le test doit durer 2 heures. Un test avec 10 poissons sera réalisé en préambule pour valider la fonctionnalité du système de test., Puis 5 tests avec 60 poissons seront réalisés.

Impact sur les animaux

Les poissons utilisés dans ce projet subiront un stress modéré généré par un test de nage où l’on va mesurer le temps au bout duquel ils ne parviennent plus à se maintenir en position verticale dans le courant d’eau et qu’il est plaqué sur la grille à la fin du tunnel de nage pendant quelques secondes, il est retiré du bassin de test. Pour limiter le stress, les groupes de poissons seront constitués entre 3 et 4 semaines avant le test de nage et placés dans un bac d’élevage proche du bassin de test. Les animaux seront mis à jeun avant le test afin d'éviter qu'ils ne soient malades et transférés avec une épuisette dans le bassin de test la veille pour s’habituer à ce bassin.

Devenir

Tous les animaux de ce projet seront mis à mort par une personne compétente désignée par les responsables de projet ou par les responsables du projet eux-mêmes. Les responsables du bien-être des animaux sont bien sûr informés. Tous les éléments justifiant leur mise à mort sont conservés et transmis à la SBEA de l'établissement et au vétérinaire référent de l'établissement, ainsi qu’au responsable du projet.

Remplacement

Les objectifs du projet étant de déterminer s'il existe une corrélation entre la proportion de muscle rouge et les capacités de nage des poissons ce qui ne peut se faire que sur animaux vivants.

Réduction

D'après notre expérience et la variabilité de la réponse au test de nage, il est indispensable de réaliser le test sur au moins 60 truites de chaque lignée. Nous utiliserons pour cela au total 310 animaux : 10 animaux pour adapter le test, et 60 animaux de chaque lignée (60*5 lignées) qui possède des proportions différentes de muscle rouge (faible, moyenne et forte) ce qui nous permettra d'obtenir des mesures précises et fiables de la proportion de muscle rouge et des capacités de nage. Cet effectif nous permettra d’avoir une puissance statistique suffisante (test du khi2, test t, ANOVA) et pour mettre en évidence un impact de la proportion du muscle rouge sur les performances de nage.

Raffinement

Les animaux seront élevés dans les conditions optimales pour l’espèce (photopériode, qualité d’eau, densité, nourriture, enrichissement). Pour limiter le stress, les groupes de poissons seront constitués entre 3 et 4 semaines avant le test de nage et placés dans un bac d’élevage proche du bassin de test. Les animaux seront mis à jeun avant le test afin d'éviter qu'ils ne soient malades et transférés avec une épuisette dans le bassin de test la veille pour s’habituer à ce bassin. Pendant les procédures la manipulation des animaux sera réduite au maximum et une surveillance du comportement des animaux sera effectuée pour réduire au minimum la douleur, la souffrance et l’angoisse subies. Les paramètres physico-chimiques de l’eau (température, O2, NH4+) seront également régulièrement contrôlés. Les animaux seront anesthésiés puis mis à mort dès la fin du test.

Choix des espèces

L'étude s'effectue sur la truite arc en ciel car c'est l'espèce piscicole utilisée pour le projet. C'est une espèce robuste dont l’élevage et la reproduction sont bien maîtrisés en pisciculture. De plus, il s’agit d’un poisson d’intérêt économique dans le monde entier, et qui représente 95% de la production française piscicole en eau douce. Elle est par ailleurs un modèle biologique largement étudié dans la communauté scientifique. Nous allons réaliser les tests sur des animaux de 200g qui correspond à la taille où l’on peut mesurer le plus précisément la proportion de muscle rouge ainsi que les capacités de nage.

1 200 poissons, 900 goujons et carassins et 300 truites, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, la plupart tués à l'issue et les individus de taille extrême relâchés. Ils sont capturés par pêche électrique, exposés deux à trois semaines à des cocktails de polluants en rivière ou en laboratoire, marqués et parfois injectés d'un antigène mimant une attaque parasitaire, puis euthanasiés par surdose d'anesthésique pour mesurer la contamination de leurs tissus. Le porteur indique choisir des doses faibles et des durées courtes pour observer des effets non létaux tout en limitant la mortalité. Les bénéfices se limitent à "mieux comprendre" les effets des pollutions humaines sur la faune sauvage, et le porteur juge le remplacement par culture cellulaire inapplicable à l'étude de stress multiples.

Objectifs

Les écosystèmes aquatiques sont lourdement impactés par les pollutions organiques (pesticides) et inorganiques (métaux) issues des activités agricoles et industrielles, mais leurs effets à long terme sur la santé et les capacités d’adaptation des organismes aquatiques et notamment des poissons sont encore peu évalués, notamment en conditions réalistes de stress multiples (parasites, température…). Le projet vise à évaluer les impacts potentiels des stress environnementaux multiples (notamment chimiques) en combinant des approches en laboratoire et sur le terrain, au plus près du réalisme environnemental.

Bénéfices attendus

A terme les résultats de ce projet permettront de caractériser les effets des pollutions environnementales sur la santé des poissons, et de mieux comprendre les réponses comportementales et physiologiques des animaux soumis aux stress chimiques. Ils permettront donc de mieux comprendre et anticiper les effets des pollutions d'origine humaine sur la santé de la faune sauvage.

Procédures

Pour tester leur réponse aux stress chimiques, des poissons seront exposés à des polluants en dose et cocktails réalistes au plus proche des concentrations trouvées en rivière, et ce pendant une durée maximale de 21 jours pour éviter tout effet mortel, mais observer des effets physiologiques et comportementaux. Dans un premier temps, des approches en laboratoire seront utilisées afin de tester les effets des polluants en conditions contrôlées sur carassins et goujons, notamment des cocktails de contaminants représentatifs du milieu naturel en se basant sur des bases de données existantes. Pour tester la variabilité de réponse entre populations sauvages hétérogènes, plusieurs populations sauvages de goujons ayant évolué dans des rivières plus ou moins polluées seront comparées. Dans un deuxième temps, des expérimentations d’encagement en rivière seront mises en place afin de tester les réponses des poissons en conditions réalistes de multistress sur le terrain. Des goujons issus de populations plus ou moins exposées aux pesticides, et des truites également issues de zones plus ou moins polluées par des métaux, seront transplantés en cage dans des rivières contaminées ou peu contaminées. Les cages seront de dimensions suffisante avec un grillage fin de 5 mm qui laisse passer les invertébrés pour la nourriture. Les poissons seront exposés pendant 14 à 21 jours à des rivières plus ou moins polluées que leur rivière d’origine. Après toutes les expositions en laboratoire ou rivière, les poissons seront anesthésiés, marqués avec des colorants non toxiques par injection sous-cutanée, mesurés (poids et longueur totale), une unique injection sous-cutanée d’antigène mimant une attaque parasitaire pourra être effectuée au niveau de la queue afin de tester l’immunité des poissons. Au total ces interventions sont réalisées en moins de 2 minutes. Enfin les poissons seront euthanasiés par surdose d’anesthésique, et les taux de contamination de leurs tissus seront mesurés, ainsi que leur état de santé à partir de diverses mesures dans les tissus (nageoires, foie, rein, muscles, sang).

Impact sur les animaux

Pour l’ensemble des démarches expérimentales, excepté celles impliquant le carassin domestique et les goujons d’élevage (animaux d’élevage), la capture des individus sauvages sera réalisée par pêche électrique. Cette procédure de pêche peut causer un stress mais elle sera effectuée par des personnels formés et après demande d’autorisation auprès des autorités compétentes via l’utilisation de matériel spécifique respectant la législation en vigueur. Le voltage utilisé sera adapté pour causer une sédation légère et rapide des poissons qui seront ensuite transportés dans des conteneurs isothermes oxygénés puis acclimatés en laboratoire ou dans les cages en rivière pendant 7 jours minimum pour limiter le stress de capture, de transport et de captivité. Les démarches expérimentales (en laboratoire et en rivière) impliquent des expositions à des polluants qui peuvent causer des dommages mais les cocktails et doses seront relativement faibles car représentatives du milieu naturel. De plus, les durées d’exposition seront relativement courtes (21 jours maximum) pour observer des réponses physiologiques mesurables tout en limitant les dommages pathologiques potentiels infligés aux organismes d’étude et la mortalité. En effet l’objectif étant de mimer des niveaux de stress réalistes et des effets non létaux. Le reste des procédures (mesures, prises de sang, injections) aura lieu sous anesthésie de quelques minutes et devrait causer un stress limité.

Devenir

Les animaux pêchés par pêche électrique seront euthanasiés pour être disséqués post-mortem. Les animaux pêchés mais jugés de taille extrême (trop petit ou trop grand) seront immédiatement remis à l'eau après vérification de leur état après passage dans un seau de réveil.

Remplacement

L’objectif de l’étude étant de caractériser l’effet des stress multiples sur la variation des réponses physiologiques des poissons d’eau douce, l’utilisation de méthodes de remplacement (par exemple test sur cultures cellulaires) en vue de limiter le nombre d’animaux vivants utilisés dans le projet ne peut être appliquée. Néanmoins, afin de limiter le prélèvement d’individus dans le milieu naturel, des carassins seront utilisés ainsi que des goujons d’élevages pour remplacer une population sauvage (population de référence non polluée) afin d’affiner la caractérisation des processus physiologiques impliqués dans la réponse à une exposition à des stress multiples.

Réduction

Pour limiter le nombre d’animaux utilisés, un maximum d’information sera tiré de chaque individu en utilisant un maximum de mesures sur les organes pertinents. Nous avons préalablement réalisé une étude statistique pour déterminer le nombre minimal d’animaux à utiliser dans chaque procédure et dans chaque lot pour obtenir un résultat statistiquement probant. A posteriori, des traitements statistiques seront également effectués pour mettre en évidence des différences significatives entre les lots et les modalités d’exposition.

Raffinement

Afin de limiter le stress induit par la captivité des animaux (aquariums et cages), les individus seront maintenus en groupe de 5 à 10 individus maximum avec une densité d’environ 1 cm de poisson pour 1 L d’eau. En laboratoire, la photopériode sera fixée à 12h de jour/12h d’obscurité (lors des phases expérimentales) et la qualité de l’eau sera assurée quotidiennement via la mise en place d’un système de filtration propre à chaque aquarium et la mesure régulière des paramètres physico-chimiques. Dans le cas où certains de ces paramètres (en particulier les produits azotés) dépasseraient les optimums de chaque espèce, des renouvellements d’eau partiels seront effectués. Les aquariums d’exposition seront alimentés avec de l’eau du réseau, filtrée et stérilisée. Pour les phases de stabulation, les bacs seront alimentés par de l’eau du réseau. Des refuges seront introduits dans tous les bacs de stabulation et cages afin de limiter le stress et enrichir le milieu. Il n’est pas possible de placer des refuges dans les aquariums d’exposition en raison de l’adsorption des polluants sur les surfaces des refuges. Un suivi régulier des aquariums et des cages sera effectué quotidiennement pour surveiller l’état des animaux notamment pendant les phases d’exposition.

Choix des espèces

La pertinence de l’utilisation des poissons et plus particulièrement des 3 espèces sélectionnées se justifie par le fait que : - Le carassin domestique Carassius auratus est un animal utilisé depuis plusieurs décennies en recherche. Sa physiologie, son mode de vie et ses besoins sont connus et bien documentés. - Concernant les 2 espèces sauvages, le goujon Gobio occitaniae et la truite fario sauvage Salmo trutta trutta, ces dernières ont été sélectionnées car elles sont bien implantées dans notre zone d'étude. Comme pour le carassin, leur physiologie est connue et bien documentée. - Ces espèces ayant des exigences différentes (en termes d'habitat, de régime alimentaire, de déplacement…), elles sont exposées aux polluants de manière différente. Ainsi, les goujons seront soumis à des contaminations liées aux polluants utilisés en agriculture, alors que les truites seront soumises à des contaminations métalliques minières. Tous les poissons utilisés seront des adultes ou jeunes adultes d’une taille d’environ 10 cm (carassins et goujon adultes, truitelles jeunes adultes). Nous utilisons des adultes pour deux raisons essentielles : - la pêche d'adultes dans le milieu naturel permet de ne pas compromettre la régénération des populations sauvages - les adultes sont sexés et donc sexables. Par conséquent le sexe dans animaux étant connu, il est possible d'intégrer ce facteur de variation à notre étude statistique, pour mettre en évidence un éventuel impact du sexe dans le comportement et/ou la physiologie des animaux exposés aux contaminants.