CULTURE MICROALGUES

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CULTURE MICROALGUES

  1. 1. ALIMENTATION AQUACOLELes cultures des proies vivantesFilière: 3eme année Biotechnologie MarineENSEIGNANTE: LEILA HMIDAINSTITUT SUPERIEUR DE BIOTECHNOLOGIE DE MONASTIR1
  2. 2. Production de matières végétalesChaine alimentairePhytoplancton =1 maillonZooplancton = 2 maillon=herbivoresCertaines productions aquacoles constituent un cas particulier deproduction et de transfert de matière vivante orienté vers laconsommation humaine et ce sont ces réseaux trophiques qui sont à la base2
  3. 3. Exemple de réseau trophique planctonique=Ecloserie intensive de poisson• Culture de microalguesAccessoire pour lespoissonsIndispensable pour lesbivalves• culture de zooplanctons– Elevage de rotifère– Culture d artémia3
  4. 4. Cultures des micro-algues• Orientées vers:– la production et lutilisation directe en alimentationhumaine ou animale (spirulines)– la nutrition larvaire chez les espèces consommatrices duphytoplancton (mollusque et stade larvaire crustacés )• Constituent une nourriture obligatoire pour le zooplanctonqui sert à son tour à lalimentation larvaire.• Facteurs limitant– Intensité lumineuse naturelle ou artificielle– Teneurs en sel nutritifs– Température– Agitation et homogénéisation4
  5. 5. 1- Espèces retenues en culture• Selon deux Critères– la valeur nutritive– la facilité de culture• la taille des cellule• la nature des parois• la composition chimique•• Espèces d intérêtsFlagellés (jaune brunâtre) Diatomées (brunes)Pavlova luthuri Phaeodactylum tricornutumIsochrysis galbana Chaetoceros calcitransIsochrysis sp Thalassiosira pseudonanaTetraselmis suecica (vertes) Skeletonema costatumIsochrysis sp Tetraselmis spChaetoceroscalcitransSkeletonemacostatum5
  6. 6. • Isolation des souches– Directement a partir déchantillons deau de mer brute,par repiquages successifs et purification qui représenteune opération longue et délicate– Indirectement par le biais des laboratoires spécialisés ensouches, ou encore échanges entre aquaculteurs.Espèces d’algues TaillesµmTempérature°CSalinitéPSUDensités106/mlEspècescibleUnicellulaires VertesTetraselimis suecica 6 - 11 <22 25 2 – 5 B/R/A/PDunaliella salina 4 - 5 <28 50 HChlorella sp 2 – ‘ <28 50 communeNannochloris 1 - 3 <28 5 - 30 50 RUnicellulaires Brunes :Isochrysis galbana 3 – 7 16 - 20 5 - 15 BMonochrysis(Pavlova) lutheri 2 - 9 16 - 20 10 - 20 Bpseudoisochrysis 5 - 6 16 - 20 10 - 20 H/PeDiatomés :Phaeodactylum tricornutum 3 - 20 B/PeSkeletonema costatum 3 - 9 B/HChaetoceros calcitrans 3 - 5 16 20 - 30 B/H6
  7. 7. 2- Obtention des souches• Isolation directe: échantillon deau de mère• Isoler une goutte du milieu unialgal qui sera mise en culturedans un tube à essais• Procéder à des repiquages successifs sur milieu solide (agar)en choisissant les colonies qui correspondent à la micro alguerecherchée..• Eliminer les bactéries soit par migration dans un milieucontenant des antibiotiques• Isolation des cellules mobiles: filtration (taille) oucentrifugation (bactéries plus légères)7
  8. 8. 3- Culture des micro-alguesErlene 500 ml10 ml200 mlErlen 500 ml250 ml100 ml3-6 joursErlen 2 L1000 ml350 ml7 joursErlen 5 L3000 ml1350 ml7 joursair + CO2REPIQUAGEPour obtenir les quantités nécessaires on démarre avec des erlens de 2 l,ou des flacons de 18 l en milieu stérilisé. Pour les volumes de plusieursdizaines ou plusieurs milliers de litres ont doit tout simplement filtrer l’eausur 1 ou 0,2µm avec un faible flux, les organismes vivants sont éliminées paracidification (HCl > pH = 3 pendant 24 heures), suivi par une neutralisationavec le carbonate de sodium (Na2CO3). La chloration est aussi efficace(HClO : eau de javel) mais il faut éliminer toute trace de chlore car lesrésidus sont néfastes.Condition aseptique: hotte flamme8
  9. 9. Solution nutritive Composition de la solution de métauxFeCl3 6H2O 2,60 gMnCl2 4H2O 0,72 gH3BO3 67,20 gEDTA(sel de Na) 90,00 gNaH2PO4 2H2O 40,00 gNaNO3 200,00 gTraces de métaux (solution) 2,0 mlEau distillée : ajuster à 2000 mlZnCl2 2,1 gCoCl2 6H2O 2,0 g(NH4)6Mo7O24 4H2 0,9 gCuSO4 5H2O 2,0 gEau distillée ajuster à 100 mlHCl : quantité suffisante pour éclaircirla solutionComposition de la solution vitaminiqueB12 10 mgB1 (thiamine) 200 mgEau distillée : ajuster à 200 ml0,1 ml sont ajoutés à chaque litre d’eauCornwoyculture:Milieu de9
  10. 10. 3.1- Types de cultureslitres18Volume supérieur à• 3.1.1 Culture en continue- Le même bac ou récipient servirapendant toute la durée de culture.- Une fraction est régulièrement enlevéepour être remplacée avec de leau enrichieen sels nutritifs.- En général, après avoir atteint loptimumde développement, le quart est jusquà lamoitié peut être prélevé chaque jour.• Avantages– Gain en main d oeuvre• Inconvénient:– variabilité de la qualité des cellulesrécoltées (cellules âgées et jeunes).– En cas de perte accidentelle, la remise enroute nécessite 4 à 5 jours.10
  11. 11. 3.1- Types de cultureslitres18Volume supérieur à• 3.1.2 Culture successive• la culture est récoltée en totalité au stadede croissance maximale et distribuéaussitôt aux élevages.• On peut passer de :– 200 ml (erlen) à 18l à 1500 l (Bac) à5000 l à 20000 l suivant laconcentration de linoculum.• En général, on utilise pourlensemencement 1/50 à 1/10 du volume.• Avantage:– changer despèce ou remédier à unedéfaillanceInconvénient:– nombre de bacs à utiliser est plusimportant.11
  12. 12. 3.2- Contrôle des cultures• Evaluation quantitative des micro algues– par comptage– par le volume,– la coloration– le poids.• Numérations:– sous microscopes avec compteur manuel– sous un compteur de particules– à laide dun hemacytomètre (1 mm² equivalent 0.1 mm3 de culture)• Densité optique– Relation DO et concentration cellulaire mesurée auspectrophotomètre.• Volume cellulaire avec passage sur centrifugeuse et mesure du volumedu culot.• Mesure du poids sec : centrifugation dun volume important puisséchage au four et mesurer le poids.12
  13. 13. 3.3- Utilisation et conservationdes micro-algues• Utilisation des algues se fait sans séparation du milieu, ladistribution peut se faire directement par pompage sansaltérer la qualité des cultures.• Conservations sont pratiques lorsquon dispose de grandescultures saisonnières:– par centrifugation en continu,– ensuite congélation ou lyophilisation (séchage sous vide),il faut bien contrôler l’altération, et la prolifération bactérienne.13
  14. 14. 3.4- Performance des cultures• Les cultures d’algues sont évaluées en fonction:– taux de multiplication des cellules : 2-3-4 fois par jour– concentrations utiles 1 à 5 millions de cellules par millilitre.• Les cultures en lumière naturelle donnent des résultatsvariables en fonction des saisons: exemple• Skeletonema costatum en hiver• Isochrysis en été.• la température varie de 0 à 30°C, léclairement est 5 fois plusimportant en été qu’en hiver• ont peut utiliser de très grands volumes (>5 m3) sous serrepour diminuer les fluctuations de température entre le jour etla nuit14
  15. 15. • Concentration cellulaire en fonction du tempsPhasedelatence24hPhasedecroissanceexponentiellePhase stationnairePhaselétale15
  16. 16. 16

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