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Illustration épigénétique. © Inra

Epigénétique et élevage : des retombées dans quelques années

Poissons d’élevage : adaptation à une nourriture plus durable

Plusieurs études de l’Inra montrent qu’il est possible de programmer des poissons à des stades précoces de leur développement pour les adapter à une alimentation plus durable, à base de végétaux ou enrichie en glucides. Cette programmation nutritionnelle se met en place via des modifications d’expression de certains gènes, potentiellement sous contrôle épigénétique.

Par Pascale Mollier
Mis à jour le 10/07/2014
Publié le 22/05/2014

TRUITE FARIO .  ALEVIN . © MARIE Didier
© MARIE Didier

Des expériences de programmation nutritionnelle laissent entrevoir la possibilité de développer des stratégies alimentaires plus durables en aquaculture. En effet, nourrir les poissons d’élevage avec des produits marins risquerait d’entraîner à terme un épuisement de ces ressources, d’autant que l’aquaculture est en expansion depuis une vingtaine d’années. En 2010, elle fournissait 50% des produits aquacoles pour la consommation humaine.

A partir d’un concept démontré antérieurement chez les mammifères, l’unité de recherche Numea (1) de St-Pee-sur-Nivelle développe deux approches de programmation nutritionnelle chez la truite.

Vers une alimentation des poissons d’élevage à base de végétaux

Les travaux de l’unité démontrent l’existence d’une mémoire nutritionnelle chez la truite. En effet, des animaux qui ont été nourris avec un aliment végétal au stade d’alevins (2) sont beaucoup mieux adaptés lorsqu’on leur présente une nourriture végétale à l’âge adulte : par rapport à des animaux non conditionnés, leur croissance est supérieure de 42%, leur prise alimentaire de 30% et l’efficacité d’utilisation de l’aliment végétal de 18%. « Ces résultats sont très encourageants, indique Stéphane Panserat, directeur de recherche dans l’unité Numea, mais nécessitent des études complémentaires sur la persistance et la répétabilité de cet effet positif, ainsi que sur les mécanismes impliqués dans cette « programmation », qui semble en partie d’origine épigénétique ».

Vers une meilleure utilisation des glucides alimentaires

Le Poisson zèbre ou Danio est un poisson originaire de l'Inde couramment utilisé en aquariophilie et en laboratoire.. © Inra, MAITRE Christophe
© Inra, MAITRE Christophe

Les glucides représentent une source d’énergie abondante et peu onéreuse pour les poissons d’élevage. Cependant la truite possède une faible capacité métabolique d’utilisation du glucose. En imposant un stimulus hyperglucidique chez des alevins, les chercheurs ont montré une augmentation persistante des enzymes de la digestion des glucides chez les truites adultes. « Au-delà de la digestion, nous voulons savoir si nous pouvons augmenter l’utilisation métabolique du glucose, poursuit Stéphane Panserat. Pour cela, nous testons des micro-injections de glucose dans les œufs d’un poisson modèle, le poisson zèbre (3). Nous sommes parvenus à augmenter significativement (d’un facteur 40) la concentration de glucose dans l’œuf, sans dommages pour la larve, et nous avons démontré que, dans ces conditions, plusieurs gènes du métabolisme glucidique s’expriment différemment au stade larvaire. Malheureusement, cet effet ne perdure pas au stade juvénile  pour beaucoup de gènes». Les chercheurs essaient actuellement de jouer sur le stimulus hyperglucidique (fenêtre et durée d’application, sources glucidiques, etc.) pour obtenir une modification permanente du métabolisme glucidique chez le poisson zèbre (3) et chez la truite (4). 

« Nos études montrent que le concept de programmation nutritionnelle est applicable chez la truite conclut Stéphane Panserat. Des données récentes vont dans le même sens chez d’autres espèces de poisson, comme le bar européen et la daurade royale. Cependant, pour développer cette approche comme nouvelle stratégie alimentaire chez les poissons d’élevage, il est fondamental de comprendre les mécanismes à l’origine de cette programmation, parmi lesquels l’épigénétique est probablement un des acteurs majeurs ».

 

(1) UR1067 NUMEA Nutrition, Métabolisme, Aquaculture

(2) Les alevins sont nourris dès leur premier repas et pendant trois semaines avec un aliment à base de plantes, puis ils reçoivent un aliment standard (d’origine marine) pendant une phase d’élevage de sept mois, avant d’être à nouveau exposés à l’aiment végétal pendant 25 jours.

(3) En collaboration avec l’Université de Faro au Portugal.

(4) Programme européen ARRAINA  (Advanced Research Initiatives for Nutrition and Aquaculture).

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

Département(s) associé(s) :
Physiologie animale et systèmes d’élevage
Centre(s) associé(s) :
Nouvelle-Aquitaine-Bordeaux

Références

- Geurden, I., Borchert, P., Balasubramanian, M. N., Schrama, J. W., Dupont-Nivet, M., Quillet, E., Kaushik, S. J., Panserat, S. and Médale, F. (2013). The positive impact of the early-feeding of a plant-based diet on its future acceptance and utilisation in rainbow trout. PLoS ONE 8, e83162.

- Rocha, F., Dias, J., Engrola, S., Gavaia, P., Geurden, I., Dinis, M. T. and Panserat, S. (2013). Glucose overload in yolk has little effects on the long term modulation of carbohydrate metabolic genes in zebrafish (Danio rerio). J. Exp. Biol. 217 : 1139-1149.

Voir aussi

Article sur le projet ARRAINA (Advanced research initiatives for aquaculture and nutrition)