par Rui A Gonçalves, Biomin Holding, L'Autriche
En pisciculture, les fumonisines (FUM) ont généralement été associées à un taux de croissance réduit, consommation alimentaire et efficacité alimentaire, et altération du métabolisme des sphingolipides. Toxicité des fumonisines
est liée à cette capacité à inhiber la sphinganine (sphingosine) N-acyltransférase (céramide synthase), une enzyme clé dans le métabolisme des lipides, perturber cette voie. Ceci est dû à l'unité d'hydrocarbure à longue chaîne (similaire à celle de
sphingosine et sphinganine) dans ces mycotoxines, qui joue un rôle dans leur toxicité.
Sensibilité des espèces d'eau douce
Peu d'informations sont disponibles sur les effets des fumonisines sur les espèces aquacoles, et la plupart des recherches se concentrent sur les espèces d'eau douce.
Le poisson-chat (Ictalurus punctatus) est l'espèce la plus étudiée. Ces poissons peuvent tolérer des niveaux relativement élevés de FUM, avec un niveau de sensibilité d'environ 10 mg de fumonisine B1 (FB1)/kg d'aliment. Des effets indésirables des régimes alimentaires contaminés par les fumonisines ont également été rapportés chez la carpe (Cyprinus carpio L.) :diverses expériences ont observé des lésions éparses au niveau du pancréas exocrine et endocrinien, et le tissu interrénal, probablement due à une ischémie et/ou à une augmentation de la perméabilité endothéliale.
Dans une autre étude de Pepeljnjak et al., 2003, des carpes d'un an ont été nourries avec des granulés contenant 500, 5, 000 ou 150, 000 μg FB1/
kg de poids corporel, entraînant une perte de poids et des modifications des paramètres hématologiques et biochimiques dans les organes cibles.
Tuan et al. (2003) ont démontré que l'alimentation de FB1 aux espèces tropicales à 10, 40, 70 et 150 mg/kg d'aliment pendant 8 semaines ont affecté la croissance des alevins de tilapia du Nil (Oreochromis niloticus). Dans cette expérience, gain de poids moyen dans les aliments nourris avec des poissons contenant 40, 000 μg FB1/kg ou plus étaient inférieurs. L'hématocrite n'a été réduit que chez le tilapia à raison de 150, 000 μg FB1/kg d'aliment. Le rapport de la sphinganine libre à la sphingosine libre (rapport Sa:So) dans le foie a augmenté à 150, 000 μg FB1/kg d'aliment.
Crevette pattes blanches du Pacifique
A la connaissance de l'auteur, la seule espèce de crustacé étudiée à ce jour en ce qui concerne la sensibilité au FUM est la crevette pattes blanches du Pacifique (Litopenaeus vannamei). Malgré de légères variations dans les niveaux de test, les quelques études disponibles suggèrent que Litopenaeus vannamei est beaucoup plus sensible à FB1 que précédemment décrit chez les espèces d'eau douce. Garcia-Morales et al. (2013) ont montré que la concentration en protéines musculaires solubles était réduite, et des changements ont été observés dans les propriétés thermodynamiques de la myosine, après 30 jours d'exposition au FUM chez des crevettes pattes blanches du Pacifique nourries de 20 à 200 g de FB1/kg d'aliment.
Les mêmes auteurs ont rapporté des changements histologiques marqués dans les tissus de crevettes nourries avec un régime contenant 200 g de FB1/kg d'aliment, et des changements dans la qualité de la viande après 12 jours de stockage dans la glace chez des poissons nourris avec plus de 600 μg de FUM/kg d'aliment. L'effet de FUM sur la qualité musculaire peut être d'une grande importance, notamment pour les pays exportateurs de crevettes, car il affecte directement la durée de conservation. L'étude de Burgos-Hernández et al. en 2005 a également confirmé que FB1 provoque des changements histologiques dans l'hépatopancréas de la crevette à la suite d'altérations de l'activité de la trypsine et de la collagénase.
Mexía-Salazar et al. (2008) ont également observé des changements histologiques marqués dans l'hépatopancréas, ainsi que des tissus nécrotiques, chez les crevettes nourries à 500 μg de FB1/kg. Ces auteurs ont également observé des changements dans les modèles électrophorétiques et les propriétés thermodynamiques de la myosine extraite de crevettes exposées à FB1.
Espèces marines plus sensibles
Toutes les espèces aquacoles testées pour la sensibilité au FUM à
date ont été omnivores ou herbivores, et tous ont été des espèces d'eau douce, à l'exception des crevettes pattes blanches. Des niveaux élevés de FUM ont été mesurés dans les farines végétales couramment utilisées pour les espèces marines carnivores, mais il n'y a pas eu d'études sur l'effet possible du FUM sur les espèces marines. Pour combler ce manque de connaissances, deux essais ont été menés sur des espèces marines, où il est possible d'utiliser des farines végétales.
Une des études a été menée sur la dorade royale (Sparus aurata), l'une des espèces aquacoles les plus importantes élevées en Europe et un bon modèle pour étudier l'effet du FUM sur les espèces marines carnivores.
Dans cette étude, qui est toujours en cours d'évaluation, groupes en triple de 35 dorades royales (315 poissons au total), avec un poids corporel initial moyen (IBW) de 28,8 ± 2,1 g ont été nourris avec l'un des trois régimes expérimentaux pendant 60 jours. Les régimes expérimentaux étaient :FUM 1, contenant 168 μg de FUM/kg d'aliments ; FUM 2, contenant 333 μg de FUM/kg ; et un régime de contrôle, exempt de mycotoxines.
Les résultats préliminaires indiquent que les niveaux d'inclusion de FUM testés affectent la croissance totale. Le tableau 1 résume l'effet du FUM à 168 et 333 g/kg d'aliment sur les principaux indicateurs de croissance :poids corporel final (FBW), taux de croissance spécifique (SGR), taux de conversion alimentaire (FCR), consommation alimentaire (FI) et ratio d'efficacité protéique (PER), par rapport au régime témoin. Les niveaux de FUM testés n'ont pas affecté les taux de survie.
Une seconde étude a été menée chez le turbot (Psetta maxima; anciennement Scophthalmus maximus), une espèce carnivore benthique, considérée comme l'espèce de poisson plat la plus importante d'élevage en Europe et avec un grand potentiel pour l'Asie de l'Est. Dans cette étude, qui est toujours en cours d'évaluation, des groupes en triple de 30 turbots (450 poissons au total) avec un poids corporel initial moyen (IBW) de 83,7 ± 2,9 g ont été nourris avec des régimes contenant 0,5, 1.0, 2,0 ou 5,0 mg de FUM/kg pendant 63 jours (régimes étiquetés FUM 0,5, FUM 1.0, FUM 2.0 et FUM 5.0, respectivement).
Les résultats à ce jour démontrent que 5 mg de FUM/kg d'aliments augmentent significativement la mortalité (p <0,05). Poids corporel moyen final, le taux de croissance spécifique et le ratio d'efficacité protéique étaient significativement plus faibles chez les poissons nourris avec le FUM 1.0, Les régimes FUM 2.0 et FUM 5.0, et le taux de conversion alimentaire était plus élevé, que les poissons nourris avec le régime témoin ou le régime FUM 0,5. 1 à 5 mg de FUM/kg d'aliment ont réduit la hauteur des villosités dans la bordure distale en brosse de l'intestin et ont réduit l'inclusion de lipides hépatiques (p <0,05).
Résultats à ce jour de ces deux essais
présentent un grand intérêt potentiel. À notre
connaissance, ce sont les premiers essais
menée chez les espèces marines, enquêter sur une espèce pélagique et une espèce benthique. Par ailleurs, Les niveaux de FUM testés dans les essais précédents se situent dans les niveaux de contamination souvent trouvés dans les aliments aquacoles commerciaux, qui souligne l'importance du dépistage et de la prévention des FUM dans les aliments.
Les espèces marines de poissons et de crevettes peuvent être très sensibles à des niveaux de fumonisines relativement faibles (<5000 μg de FUM/kg d'aliment), affectant les performances de croissance et le statut immunitaire. Ceci est beaucoup plus faible que les niveaux de sensibilité de la plupart des espèces d'eau douce, et également inférieur aux espèces animales.
Cela présente des défis supplémentaires pour le secteur de l'aquaculture marine, car les valeurs d'orientation de la Commission européenne pour
FUM (fumonisines B1 + B2) dans les aliments complémentaires et complets pour poissons est de 10 mg FUM/kg d'aliment (Commission européenne, 2006), qui pourrait être trop élevé, au moins pour Sparus aurata, Psetta maxima et Litopenaeus vannamei. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour confirmer si d'autres espèces marines sont aussi sensibles au FUM, et pour mieux comprendre l'effet d'autres mycotoxines co-occurrentes avec FUM.
La synergie peut réduire les niveaux de sensibilité
Bien que le FUM soit la mycotoxine prédominante dans les farines végétales et l'alimentation ultérieure, en moyenne, 80 pour cent de tous les échantillons d'aliments finis sont contaminés par plus d'une mycotoxine.
Il est, donc, important de comprendre les effets du FUM et son interaction avec d'autres mycotoxines qui peuvent être présentes dans l'aliment, en particulier d'autres mycotoxines de Fusarium qui sont produites en même temps que FUM. Synergie, c'est-à-dire l'interaction de deux ou plusieurs mycotoxines pour provoquer un effet combiné supérieur à la somme de leurs effets séparés, n'a pas été entièrement décrite en aquaculture. Cependant, l'aflatoxine B1 et les fumonisines sont connues pour interagir de manière synergique chez les poissons et les crevettes. L'étude menée par Mckean et al. (2006) chez le moustique (Gambusia affinis) décrit parfaitement l'effet synergique de l'aflatoxine et des fumonisines.
Les auteurs ont observé que la mortalité ne commence à augmenter (à 17%) qu'au-dessus de 2, 000 ppb de FUM et une mortalité similaire sont observées à des niveaux d'aflatoxines de 215 ppb. Cependant, lorsque les deux mycotoxines ont été combinées, les auteurs ont constaté que la mortalité a augmenté à 75 pour cent à 1, 740 ppb FUM plus 255,4 ppb AF.
Cet effet synergique a également été observé chez la truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) avec AFB1 à 100 ppb et FB1 à
3, 200 ppb (Carlson et al., 2001); dans la crevette à pattes blanches du Pacifique (Litopenaeus vannamei) avec 300 ppb AFB1 et 1, 400 ppb FB1 ; et chez le poisson-chat africain (Clarias gariepinus) avec AFB1 à 7,3 ppb et FB1 à 15, 000 ppb.
Conclusion
Dorade, turbot, et les crevettes pattes blanches du Pacifique semblent être très sensibles à la contamination par les FUM. Les niveaux de sensibilité de ces espèces sont inférieurs aux valeurs guides de la Commission européenne
pour les FUM (fumonisines B1 + B2) dans les aliments complémentaires et complets pour poissons de 10 mg de FUM/kg d'aliment.
Nous comprenons que ces valeurs guides sont basées sur la sensibilité des espèces aquacoles d'eau douce. L'immense diversité des espèces rend difficile l'élaboration de lignes directrices pour l'industrie aquacole. Une évaluation plus approfondie de la sensibilité du FUM chez d'autres espèces marines est essentielle pour déterminer le risque que le FUM peut présenter pour les fabricants d'aliments pour l'aquaculture et les agriculteurs.
Bien que les espèces d'eau douce soient moins sensibles au FUM, il est important de se rappeler que les aliments utilisés pour ces espèces contiennent des niveaux élevés d'un large éventail de protéines végétales. Cela augmente considérablement la probabilité de cooccurrence de mycotoxines dans les aliments aquacoles d'eau douce, augmentation de la sensibilité à ces mycotoxines dans l'alimentation.
