par Mathieu Calmont, Area Business Manager EMEA (Europe – Moyen-Orient – Afrique), La France, et Kristin Sandersen Gretland, Responsable technico-commercial, Borregaard, Scandinavie, Norvège
Dans beaucoup de pays, la production de l'aquaculture de crevettes est déprimée par la maladie, particulièrement causée par les bactéries vibrions. Antibiotiques, qui ont été utilisés en grande quantité, sont dans de nombreux cas inefficaces, ou entraîner une virulence accrue des agents pathogènes. Les produits à base de formaldéhyde ont été largement utilisés, et un comportement de résistance a commencé à apparaître dans l'élevage de crevettes.
Vibrio parahaemolyticus et Vibrio harveyi ont été décrits comme les principaux agents pathogènes des espèces de crevettes. Ces agents pathogènes provoquent des infections graves et une diminution de la productivité à la fois dans les écloseries et les étangs. En outre, cela conduit à une conversion alimentaire réduite et à un taux de croissance réduit chez les individus survivants.
La plupart des maladies aquatiques bactériennes sont liées aux bactéries vibrions. Ces bactéries dominent généralement la microflore normale des crevettes pénéoïdes d'élevage et sauvages. Les bactéries vont coloniser le tube digestif, libérer les toxines, et éventuellement détruire l'organe digestif appelé hépatopancréas. Cela conduit à une mortalité élevée - jusqu'à 90 pour cent.
Un nouveau produit, SoftAcid Aqua Deca, a été développé et optimisé pour être utilisé dans toutes les phases de la production de crevettes (des algues à la phase de croissance). Le produit inhibe la croissance et la formation de biofilm de vibrion, ne permettant pas aux espèces de vibrions de coloniser le tube digestif des crevettes. Des études sur l'alimentation des crevettes ont montré des résultats positifs - avec un taux de survie plus élevé, augmentation de la biomasse et réduction des coûts de conversion des aliments.
Présentation du travail effectué
Les objectifs de ce projet étaient de développer un produit unique pouvant être utilisé à plusieurs étapes de la production de crevettes, en plus d'avoir un impact positif sur la réduction de la formation de biofilm et de bactéries. Le travail a commencé par des essais en laboratoire où l'effet bactéricide sur différentes souches de vibrions a été étudié. Dans un deuxième temps, l'effet bactériostatique a été étudié en ce qui concerne le quorum sensing et la formation de biofilm.
Le quorum sensing (QS) est un mécanisme par lequel les bactéries coordonnent l'expression de certains gènes en réponse à la présence ou à l'absence de petites molécules de signal. Il apparaît que plusieurs des facteurs de virulence de Vibrio harveyi sont régulés par le QS et que la production de toxines extracellulaires est connue pour être l'une des principales causes de la toxicité des vibrions. Les crevettes cultivées peuvent être protégées de la vibriose en perturbant le quorum sensing.
Des découvertes antérieures ont indiqué que les unités de pyrogallol perturbent le QS dans Vibrio [1-2]. L'acide lignosulfonique présent dans SoftAcid Aqua Deca a une structure polyphénolique, similaire à l'unité pyrogallol observée dans d'autres polyphénols.
Des expériences antérieures ont montré des effets positifs sur l'élimination du biofilm lors de l'utilisation de SoftAcid. Dans l'industrie de la crevette, on pense que les bactéries vibrions adhèrent au tube digestif de la crevette en créant un biofilm. Des essais en laboratoire avec l'adhésion du biofilm ont été effectués afin de voir l'effet de SoftAcid Aqua Deca spécifiquement sur les biofilms vibrio.
Sur la base des premières études, des essais d'aliments pour crevettes en Equateur ont été mis en place.
Essais en laboratoire :Concentration Minimale Inhibitrice (CMI)
L'effet antimicrobien de SoftAcid Aqua Deca a été testé en utilisant la procédure MIC. La CMI a été déterminée pour trois additifs :SoftAcid Aqua Deca, un acide tamponné du commerce et une solution de formaldéhyde. L'antibiotique Enrofloxacine a été utilisé comme référence.
Trois souches différentes de bactéries ont été testées :Vibrio parahaemolyticus (Vp), Vibrio harveyi (Vh) et Pseudomonas sp.(Ps). Les résultats ont été présentés sous forme de pourcentages, et la DO (densité optique) du contrôle positif (+) a été fixée à 100 pour cent.
Les valeurs MIC montrent que SoftAcid Aqua Deca inhibe la croissance bactérienne de Vibrio parahaemolyticus, Vibrio Harveyi et Pseudomonas à 2000 ppm (> 98 % de réduction de la densité optique pour toutes les souches testées). L'acide tamponné commercial a montré un effet limité sur les souches lors de l'utilisation de la concentration d'essai maximale de 4000 ppm :une réduction de la densité optique de 31 %, 0 pour cent et huit pour cent ont été trouvés pour les trois souches testées
La solution de formaldéhyde inhibe la croissance de 80 pour cent de réduction à 700 ppm pour toutes les souches et a le même schéma d'inhibition avec une réduction de 80 pour cent à la concentration maximale de 4000 ppm. Le comportement de résistance est couramment observé avec les produits à base de formaldéhyde.
QS :détection de quorum
La détection du quorum dans le vibrion peut être observée en suivant sa luminescence. Des essais en laboratoire ont été réalisés avec SoftAcid Aqua Deca pour étudier le spectre de luminescence de Vibrio harveyi et Vibrio campbellii.
D'après les études, on peut voir que SoftAcid Deca perturbe le système de détection de quorum. Les crevettes cultivées peuvent être protégées de la vibriose par ce type de perturbation du système de détection de quorum.
Biofilm
Dans l'industrie de la crevette, on pense que les bactéries vibrions adhèrent au tube digestif de la crevette en créant un biofilm. Des résultats antérieurs ont montré un effet positif sur l'élimination du biofilm lors de l'utilisation de SoftAcid.
L'adhésion du biofilm a été étudiée afin de voir l'effet de SoftAcid Aqua Deca sur les biofilms de vibrions dont Vibrio harveyi (Vh), Vibrio parahaemolyticus ATCC (Vp), Vibrio vulnificus (Vv), Vibrio campbelli (Vc) et Pseudomonas sp (Ps). Un acide organique tamponné a été utilisé comme référence.
Les résultats sont présentés en pourcentages, où la luminescence du contrôle positif (+) est réglée à 100 %. Aucune adhérence de biofilm dans le traitement avec SoftAcid Aqua Deca, alors que toutes les souches testées avec de l'acide organique tamponné ont pu attacher un biofilm.
Essais de plantes
Plusieurs essais de plantes ont été effectués; l'un d'eux était un essai de plante réalisé dans une ferme de crevettes terrestre en Équateur, afin d'étudier l'effet de SoftAcid Aqua Deca. La ferme avait un renouvellement d'eau limité et le taux de survie des crevettes était normalement de 30 à 40 pour cent.
Différents paramètres ont été étudiés pour les phases de croissance et de finition de la crevette :biomasse totale, densité de crevettes, indice de conversion, taux de survie ainsi que le coût de l'alimentation.
SoftAcid Aqua Deca - Effet positif sur la croissance des algues
Les algues sont la source alimentaire la plus importante pour la crevette pénéoïdienne, en particulier les stades larvaires. Les espèces d'algues utilisées pour nourrir les crevettes dans les écloseries sont généralement choisies en fonction de leur taille et de leur capacité à se développer en culture. La composition nutritionnelle est importante pour favoriser une bonne croissance.
Au cours de la dernière phase de croissance des algues, avant que chaque type soit ajouté aux réservoirs de larves, les algues doivent être préservées de la dégradation et de l'oxydation. SoftAcid a montré des effets positifs dans cette application, à la fois comme conservateur et comme activateur de croissance.
Les lignosulfonates sont des lignines solubles dans l'eau. Ceux-ci sont disponibles sous forme de sel d'acide lignosulfonique. SoftAcid Aqua Deca est une combinaison d'acide lignosulfonique et d'acides gras à chaîne courte.
Les substances humiques et fulviques ont montré un effet positif sur la croissance des microalgues. Il est bien connu que la lignine joue un rôle clé dans la formation des substances humiques et fulviques naturelles – égale à ce que l'on trouvera dans les réservoirs d'algues.
Aujourd'hui, l'opinion la plus acceptée est qu'un élément majeur des substances humiques/fulviques provient des polyphénols de la lignine. Une voie de formation de substances humiques/fulviques est la dégradation des biopolymères végétaux, dont la lignine, dans leurs unités structurelles [3].
Par conséquent, de nombreux groupes fonctionnels trouvés dans les acides humiques/fulviques peuvent également être trouvés dans la lignine. En outre, la quantité d'acide fulvique équivalent dans l'acide lignosulfonique utilisé dans SoftAcid est de 94 pour cent [4]. L'effet positif de SoftAcid sur la croissance des algues, pourrait donc être attribuée à la présence d'acides fulviques.
SoftAcid Aqua Deca – Amélioration des conditions sanitaires
Selon les différents stades/cycle de vie de la crevette, le traitement de l'eau peut être effectué en utilisant SoftAcid Aqua Deca. Le produit peut être utilisé pendant toutes les phases du développement de la crevette, des protozoaires aux larves.
- Phase protozoaire :2-4 ppm par jour dans l'eau (appliqué 2 fois)
- Phase Mysis :4-6ppm par jour dans l'eau (appliqué 2 fois)
- Phase post larves (PL1 à PL9) :10-20 ppm par jour dans l'eau (appliqué 2 fois)
- Phase post-larves (>PL10) :20 ppm/6h (80 ppm au total) Le pH du réservoir ne doit pas être inférieur à 7,0.
En outre, SoftAcid Aqua Deca peut être utilisé comme désinfectant pour tous les éléments de la pépinière afin d'éviter la colonisation par des agents pathogènes.
Durabilité
Le monde est confronté à un certain nombre de défis importants liés au climat et à l'environnement, production alimentaire et gestion des ressources. La bioraffinerie avancée de Borregaard peut aider à relever certains de ces défis. Borregaard utilise des matières premières renouvelables et naturelles et les convertit en produits de valeur pouvant remplacer les produits chimiques à base de pétrole.
Utilisation élevée de matières premières, réduire les émissions de gaz à effet de serre et les produits pour remplacer les alternatives à base de pétrole, fournir des solutions durables et tournées vers l'avenir [5]. Les produits SoftAcid, et plus précisément SoftAcid Aqua Deca, contribuer à une alternative plus durable pour l'industrie de la crevette.
Conclusion
SoftAcid Aqua Deca a été développé pour fonctionner comme un produit unique, produit polyvalent et durable qui :
- Inhibe la croissance et la formation de biofilm de vibrions ne permettant pas aux vibrions de coloniser le tube digestif des crevettes
- Montre des résultats positifs dans les études d'alimentation des crevettes avec un taux de survie plus élevé, augmentation de la biomasse et réduction des coûts de conversion des aliments
- Doit être utilisé dans toutes les phases de la production de crevettes (des algues à la phase de croissance)
