Stéphane Frouel, Julie Castier et Maxime Hugonin de Mixscience, La France, rapport sur un essai au Portugal pour évaluer le potentiel d'un phytogène commercial pour améliorer la résistance et les performances de la truite arc-en-ciel Oncorhynchus mykiss contestée par Yersinia ruckeri
Effet d'une solution phytogénique commerciale sur la truite arc-en-ciel
Oncorhynchus mykiss) contestée par Yersinia ruckeri
par Stéphane Frouel, Chef de projet aquacole, Julie Castier, Chef de projet RID et Maxime Hugonin, Chef de produit aquacole, Mixscience, La France
L'aquaculture est le secteur de production alimentaire à la croissance la plus rapide au monde, contribuant à un tiers de la production mondiale de poisson de consommation.
Les bénéfices nutritionnels de la consommation de poisson ont un lien positif sur la disponibilité des protéines, qui contribue à réduire les taux de pauvreté dans les pays en développement.
La truite arc-en-ciel Oncorhynchus mykiss est l'une des espèces aquatiques d'élevage les plus importantes. Les experts supposent que la consommation mondiale de truite arc-en-ciel a atteint 950, 000 tonnes par an au début de cette année.
La majorité de ce volume est fournie par l'aquaculture, avec un volume de ventes mondiales de truites d'élevage atteignant environ 830, 000 tonnes. Le coût relativement élevé du saumon a permis à la truite arc-en-ciel de s'imposer comme un poisson alternatif moins cher, offrant bon nombre des mêmes avantages pour la santé.
Les spécialistes prévoient un taux de croissance annuel composé pour le marché mondial de la truite arc-en-ciel d'environ cinq pour cent au cours des 10 prochaines années.
Néanmoins, cette industrie de la truite est confrontée à des défis et à des maladies continus qui affectent considérablement la rentabilité et la qualité de la production agricole.
Une maladie grave chez les salmonidés
Parmi les principales maladies bactériennes, La maladie de la bouche rouge entérique (ERM) est une maladie bactérienne septicémique grave des espèces de poissons salmonidés. Elle est causée par Yersinia ruckeri, une entérobactérie gram-négative en forme de bâtonnet qui a une large gamme d'hôtes, large répartition géographique et entraîne des pertes économiques importantes.
Cette maladie tire son nom des hémorragies sous-cutanées qui apparaissent aux commissures de la bouche et de la langue, avec d'autres signes cliniques comprennent l'exophtalmie, assombrissement de la peau, splénomégalie et inflammation de l'intestin grêle avec accumulation de liquide jaune épais. La bactérie pénètre dans le poisson via les lamelles branchiales secondaires et de là, il se propage au sang et aux organes internes. À ce jour, la principale solution à ce problème reste l'utilisation d'antibiotiques grâce à leur facilité d'utilisation et leurs effets rapides en traitement curatif.
Malheureusement, l'utilisation et l'abus de produits chimiques soulèvent des problèmes de santé publique tels que la résistance aux antibiotiques et les effets néfastes sur l'environnement. Cela a conduit dans certains cas à ces remèdes qui ont valu à la production aquacole et à ses produits associés une image publique négative. Afin d'explorer des alternatives, des recherches actives sont actuellement en cours, ce qui réduira leur utilisation.
La nutrition et les additifs alimentaires dotés de propriétés antibactériennes et/ou immunomodulatrices spécifiques sont de plus en plus importants pour soutenir l'industrie face à bon nombre de ces défis.
Parmi ces alternatives, qui comprend des solutions telles que la phytogénie, des avantages intéressants ont été trouvés tels que l'amélioration des performances de croissance, optimisation de l'efficacité alimentaire et résistance aux maladies.
L'un d'eux, développé par Mixscience, La France, a prouvé son efficacité du laboratoire au terrain sur différentes espèces aquatiques (Hugonin et Frouel, 2019). Dans cette étude, les auteurs ont cherché à explorer son efficacité sur la résistance de la truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) à une infection par Yersinia ruckeri.
De plus, afin d'étendre l'application à l'ensemble de la chaîne de valeur de l'industrie de la truite et de garantir que le produit puisse être appliqué soit à la ferme, soit dans l'usine d'alimentation par le processus d'extrusion, le produit a été testé soit directement dans l'aliment extrudé, soit sur-habillé dans l'aliment après le processus. Les bio-efficacités résultantes ont ensuite été comparées.
Essai de truite
L'essai a été mené dans des installations intérieures au Portugal, avec la truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) provenait d'une ferme commerciale l'espèce expérimentale testée. Les poissons ont été transférés aux installations expérimentales par un transporteur dûment autorisé et maintenus en quarantaine sanitaire pendant trois semaines.
Aucune mortalité significative ou signe pathologique n'a été observé en association avec leur transport. Pendant cette période de quarantaine, les poissons ont été entretenus et nourris avec un régime commercial standard de truite.
L'essai comportait trois phases expérimentales distinctes :une période d'adaptation, une période d'alimentation et une période de provocation comme décrit dans la figure 1. L'essai comprenait un total de quatre traitements diététiques, le tout basé sur une seule formulation basale.
Cette formulation de base contenait 20 pour cent de protéines d'origine marine (farine de poisson et hydrolysat de poisson) et d'ingrédients végétaux tels que le concentré de protéines de soja, gluten de blé, repas de gluten de maïs, plat à base de soja, pois entiers et blé. Un mélange d'huile de poisson et d'huile de colza a été utilisé comme principale source de lipides. Ce régime de base a été complété par des acides aminés essentiels cristallins et une source de phosphate inorganique pour éviter toute carence nutritionnelle. Tous les régimes étaient isoazotés (44 pour cent de protéines brutes), isolipidique (22 pour cent de matière grasse brute) et isoénergétique (22,5MJ/kg).
Ce régime a servi à nourrir à la fois les traitements de contrôle positif non contesté [PC] et les traitements de contrôle négatif [NC] contestés. Cette formule de base a également été complétée par l'additif d'essai à cinq kg/tonne [Phytogénique EX], le produit étant incorporé dans la purée (pré-extrusion).
Afin de comparer les applications d'extrusion et de top-dressing, un régime contenant la formule de base a également été recouvert avec l'additif d'essai à cinq kg/tonne [Phytogenic TD] après extrusion.
Les régimes ont été fabriqués en utilisant l'extrusion et tous les ingrédients en poudre, dont les phytogéniques (Phytogénique EX), ont été mélangés en conséquence aux formulations cibles dans un mélangeur à double hélice et broyés (en dessous de 400 µm) dans un broyeur à marteaux micropulvérisateur. Les régimes ont été fabriqués au moyen d'une extrudeuse à double vis à l'échelle pilote avec un diamètre de vis de 55,5 mm et une température allant de 106 à 111 °C. Les charges ont été séchées dans un lit fluidisé vibrant à sec.
Dans le cas du traitement au phytogénique top dressé (Phytogenic TD), après séchage, les huiles et le produit ont été appliqués par enduction sous vide. La suspension d'huiles et d'additifs a été pulvérisée sur les pastilles sous vide (800 mbar) pendant environ deux minutes.
Phase I - Essai de performance de croissance
Des stocks de truites arc-en-ciel avec un poids corporel initial moyen (IBW) de 26,8 ± 1,6 g ont été nourris avec l'un des quatre régimes expérimentaux pendant 35 jours. Les poissons ont grandi dans des bacs quadrangulaires en PVC (volume :750L) alimentés en eau douce recirculée.
Tout au long du procès, la température moyenne de l'eau était de 15 ± 0,3 °C et le niveau moyen d'oxygène dissous était de 6,4 ± 0,5 mg/L. Les poissons ont été soumis à un régime de photopériode contrôlé de 12:12 (lumière:obscurité). Les poissons ont été nourris à la main jusqu'à satiété visuelle, avec trois repas par jour (09h00, 14h00 et 17h00) en semaine et deux fois par jour (09h00 et 14h00) le week-end. Le plus grand soin a été pris pour éviter le gaspillage de nourriture et permettre une quantification précise de la prise alimentaire et les poissons ont été pesés en groupe au début et à la fin de l'essai.
Phase II - Défi maladie avec Yersinia ruckeri
Après 35 jours d'alimentation, les poissons de chaque traitement diététique ont été soumis à une forte provocation par la maladie avec Yersinia ruckeri, isolé de la truite arc-en-ciel au Portugal. Les bactéries ont été cultivées en routine à 22 °C dans du bouillon tryptique de soja (TSB) ou dans de la gélose tryptique soja (TSA) additionnée de NaCl jusqu'à une concentration finale de 1 % (p/v).
Les deux cultures ont été conservées à -80 °C dans du TSB additionné de 15 pour cent (v/v) de glycérol. À
préparer l'inoculum pour injection dans les cavités péritonéales du poisson, 100 µL de bactéries stockées ont été cultivées pendant une nuit à 22°C sur TSA. Les bactéries ont été collectées de manière exponentielle à partir du TSA et remises en suspension dans du TSB stérile. Sur la base des données du défi précédent, la concentration bactérienne prévue pour tuer 20 à 30 pour cent des poissons (DL50) a été obtenue par lecture de l'absorbance et ajustement par rapport à sa courbe de croissance à 4 x 106 unités formant colonie (UFC)/ml. La concentration bactérienne a été confirmée en étalant les cultures résultantes sur des plaques TSA et en comptant les unités formant colonie (CFU/ml).
Après les 35 jours de période d'alimentation, 80 poissons par traitement diététique avec un poids corporel moyen (100 ± 5g), ont été transférés dans la salle d'épreuve et injectés par voie intrapéritonéale avec 100 pl de Yersinia ruckeri (3,6 x 106 CFU/ml). La seule exception était les poissons du traitement PC, qui ont été injectés par voie intrapéritonéale avec un volume identique de solution saline équilibrée de Hanks (HBSS). Après, des groupes de 20 poissons injectés par voie intrapéritonéale (Yersinia ou HBSS) ont été répartis au hasard dans des aquariums de 60L.
Pendant la période de provocation de l'infection, chaque traitement diététique a été testé en quadruple. La mortalité des poissons a été enregistrée pendant 17 jours, avec le poids de chaque poisson mort noté. Bien que montrant un appétit réduit, les poissons ont été nourris avec le régime correspondant pendant la période d'épreuve. Les conditions d'élevage en eau ont été maintenues identiques à celles enregistrées lors de la phase de performance de croissance (température :15 ± 0,5°C; oxygène dissous> 6,0 mg/L).
Impact du phytogène sur les performances
Aucune mortalité n'est survenue pendant la période d'alimentation avant la mise en place de l'épreuve, ce qui indique que le phytogène n'a eu aucun effet néfaste dans des conditions normales.
À la fin de la période d'alimentation expérimentale de 35 jours (phase I), la truite arc-en-ciel a montré une augmentation de 3,9 fois du poids corporel initial dans les traitements les plus performants. Les traitements diététiques n'ont eu aucun effet significatif sur le poids corporel final (FBW) et le taux de croissance spécifique (SGR) (P<0,05).
Par conséquent, ni la supplémentation phytogénique ni le mode d'application des aliments (pré- ou post-extrusion) ne semblent affecter les critères de performance chez la truite arc-en-ciel [voir Tableau 1].
l'absence de significativité statistique et dans une fourchette très acceptable, le traitement avec le produit appliqué par top-coat à 5kg/tonne (Phytogénique TD) a eu tendance à montrer une légère augmentation du FCR, et par conséquent un PER plus faible, que Phytogénique EX, dans laquelle la même dose de produit a été appliquée dans la purée (pré-extrusion). Bien qu'elle ne soit pas considérée comme problématique, cet aspect doit être évalué pendant une période d'alimentation plus longue.
Effet du phytogène sur la résistance aux maladies
Après le défi, la mortalité totale des poissons du traitement PC (non infectés par Yersinia ruckeri, mais injecté avec HBSS) était faible et n'atteignait que 3,8 ± 2,5 pour cent.
L'objectif initial du défi était de 20 à 30 pour cent de mortalité. Dans le présent procès, le défi était plus fort que prévu puisque la mortalité totale observée chez les poissons défiés était de 42,5 ± 6,5 pour cent [voir la figure 2].
Une supplémentation alimentaire en phytogène à une dose égale à 5 kg/tonne a montré un fort effet protecteur contre une infection à Yersinia ruckeri chez la truite arc-en-ciel. Par rapport aux poissons nourris avec le régime NC, ceux nourris avec Phytogenic TD et Phytogenic EX ont montré une réduction relative significative de la mortalité (allant de 41 à 47 pour cent respectivement). L'additif a rapidement stabilisé l'impact de Yersinia puisque la mortalité n'a pas évolué huit jours après la provocation alors qu'elle a continuellement augmenté dans le traitement NC.
Les modes d'application en purée (pré-extrusion) et en couche de finition (post-extrusion) se sont avérés efficaces, ce qui suggère que le phytogène ne perd pas sa bio-efficacité au cours du processus d'extrusion.
Contrôle efficace
Cette étude a évalué l'effet protecteur d'un phytogène commercial sur les performances de croissance et la résistance de la truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) à une infection par Yersinia ruckeri.
Un objectif secondaire était également de comparer l'impact du procédé d'extrusion sur la bio-efficacité des actifs contenus dans le produit en comparant les applications d'extrusion ou de top-dressing.
Nous avons conclu que cet additif alimentaire permet un contrôle efficace de la truite dans des conditions difficiles, quel que soit le mode d'application. Ces résultats ont consolidé l'efficacité déjà démontrée du produit chez différentes espèces aquatiques et confirment que ce phytogénique peut être considéré comme une approche holistique pour contrôler l'utilisation des antibiotiques dans tous les systèmes d'aquaculture.
