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Sous-Projet 1 : Réduction de la pollution piscicole : Développement de pièges à phosphore encapsulés dans la moulée pour poisson

Résumé : L'excès de phosphore dans les écosystèmes d'eau douce augmente la production primaire qui, non contrôlée, peut conduire à une eutrophisation, accélérant le processus de vieillissement des cours d'eau récepteurs. Pour limiter les émissions de phosphore résultant de l’alimentation des poissons, nous proposons d’incorporer des agents chélatants microencapsulés dans les aliments pour poissons. Dans une première expérience, l'alun (Al2SO4) et le sulfate fer (FeSO4) ont été encapsulés dans une matrice lipidique hydrogénée par pulvérisation et refroidissement rapide. Deux régimes pratiques incorporant l'un de ces deux éléments (Fe ou Al, 6 g/kg) ont été administrés aux poissons pendant 5 semaines et la libération de P des fèces résultantes a été comparée. Dans une deuxième expérience, une approche similaire a été utilisée pour évaluer l’impact d’une augmentation de la supplémentation en alun encapsulé (régime alimentaire : 0, 3, 6, 15 g/kg). Les matières fécales des poissons nourris avec les régimes contenant de l'alun et du sulfate de fer dégagent respectivement 54% et 38% moins de phosphores que celles des poissons nourris avec des régimes de contrôle. La deuxième expérience a révélé une corrélation négative entre le niveau de Al2SO4 encapsulé dans le régime alimentaire et le phosphore libéré par les fèces (y =-1,13x + 10,9; R2 = 0,81). Les matières fécales des aliments incorporant Al2SO4 à 0, 3, 6 et 15 g/kg ont libéré respectivement 69%, 58%, 43% et 34% du phosphore fécal après 14 jours. Les poissons nourris ces régimes ont gardé leurs performances de croissance et leurs statuts minéraux. L’incorporation d’agents piégeant encapsulés dans les aliments pour poissons peut offrir une approche intéressante permettant de gérer les rejets en phosphore dans les fermes. 

Objectif : Le projet de recherche proposé vise à mettre au point un procédé permettant de stabiliser pour une longue période de temps (durant plusieurs mois) le phosphore contenu dans les fèces de poissons conservés en milieu liquide.

Sous-Projet 2

Résumé : Le projet proposé conteste la thèse selon laquelle la seule source de phosphore (P) disponible pour les poissons d'eau douce serait leur nourriture. Cette idée a principalement été acceptée dans la mesure où les concentrations en P du milieu naturel des poissons d'eau douce sont relativement faibles (< 0,1 ppm de P dans l'eau), les rendant incapables d'absorber des quantités appréciables de P provenant de l'environnement extérieur. Deux expériences ont été réalisées : une expérience en circuit fermé et une autre avec les deux circuits (ouvert et fermé) combinés. Les résultats préliminaires montrent que les poissons déficients (cendres dans les écailles : CE = 25% ) en circuit fermé absorbent une partie du phosphore inorganique dans les bassins d’élevage pendant l’essai d’accumulation de cet élément. Alors que, les poissons avec le même CE que les déficients en circuit ouvert et les poissons suffisant (CE=27-28%), quels que soient le circuit, ne montrent aucune aptitude à absorber le phosphore dans l’eau des bassins. Ces observations indiquent la présence d’un signal induisant cette adaptation dans le circuit fermé. Le signal pourrait être lié à l’accumulation, au cours du cycle, du phosphore inorganique dans les bassins. Les données des essais de contention des poissons pourront confirmer ces observations. L’évaluation de l’expression (QPCR) des protéines impliquées dans le transport transmembranaire du phosphore (I-NaPi, PC-NaPi et PiUS) et l’immunohistochimie (Abs anti-NaPi) dans les branchies et la peau pourront valider l’hypothèse selon laquelle cette adaptation passerait par la surexpression de ces protéines.  

Objectif : Contribuer considérablement à la compréhension de la plasticité phénotypique chez les poissons en cas de carence au phosphore.

Sous-Projet 3 : Précision du DXA pour l’analyse de la composition proximale chez la truite arc-en-ciel.

Résumé : Dans cette étude, la précision de la tomodensitométrie de rayons X (DXA) a été examinée pour estimer la composition corporelle des carcasses de poisson (masse corporelle de 36 à 132 g) nourri à différents niveaux de phosphore (P). Un essai de croissance a été mené avec deux groupes de truites femelles recevant deux régimes différents (R-témoin = 11 g P/ kg et RPP= 5,5 g P/ kg) pendant 9 semaines. 18 poissons pour chaque type de régimes ont été prélevés et sacrifiés aux semaines 0, 2, 4, 6 et 9. Ces carcasses ont été scannées au DXA congelé et décongelé puis analysées au laboratoire. Les données du DXA ont été comparées aux valeurs des analyses chimiques pour la composition proximale des carcasses. DXA a fourni des valeur de masse corporelle totale fortement corrélées (R2 = 0,98) avec le poids de la balance. De même, le contenu en minéral osseux (BMC) et celui de masse maigre, obtenue avec le DXA, étaient fortement corrélés (R2 = 0,77 - 0,76 et 0,87 - 0,88) avec les analyses proximales des teneurs en cendres et en protéines de la carcasse, quel que soit l’état de conservation (congelée et décongelée, respectivement). Les valeurs de matière grasse (MG) n'étaient toutefois pas bien corrélées entre les deux méthodes (R2 = 0,36 - 0,49.). Une équation de prédiction du P en fonction des données du DXA a été élaborée: P total = -0,044 + 0,21 BMC + 0,002 MG (R2 = 0,80 et P <0,001). Les estimations de la rétention de P sont similaires à celles obtenues à l'aide de méthodes classiques. DXA a également permis de prédire avec précision d'autres composants du corps : l'humidité et la teneur en protéines de la carcasse du poisson. Ces résultats indiquent que le DXA est une méthode fiable pour prédire la composition corporelle de la truite juvénile, à l'exception de la teneur en matières grasses.

Objectif : Développer un outil rapide et fiable pour estimer de la composition proximale, la rétention en phosphore et le statut minéral chez la truite arc-en-ciel. 

Partenaires financiers :

Ce projet a été rendu possible par la biais de financement provenant du conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), du Minisitère de l'Agricutlure, des pêcheries et de l'alimentation du Québec, de Ressources Aquatiques Québec (RAQ) et du Programmes Canadien des Bourse de la Francophonie (PCBF). Merci à tous les partenaires financiers.