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ALIMENTATION AQUACOLE
Les cultures des proies vivantes
Filière: 3eme année Biotechnologie Marine
ENSEIGNANTE: LEILA HMIDA
INSTITUT SUPERIEUR DE BIOTECHNOLOGIE DE MONASTIR
1
Production de matières végétales
Chaine alimentaire
Phytoplancton =
1 maillon
Zooplancton = 2 maillon=
herbivores
Certaines productions aquacoles constituent un cas particulier de
production et de transfert de matière vivante orienté vers la
consommation humaine et ce sont ces réseaux trophiques qui sont à la base2
Exemple de réseau trophique planctonique
=
Ecloserie intensive de poisson
• Culture de micro
algues
Accessoire pour les
poissons
Indispensable pour les
bivalves
• culture de zoo
planctons
– Elevage de rotifère
– Culture d artémia3
Cultures des micro-algues
• Orientées vers:
– la production et l'utilisation directe en alimentation
humaine ou animale (spirulines)
– la nutrition larvaire chez les espèces consommatrices du
phytoplancton (mollusque et stade larvaire crustacés )
• Constituent une nourriture obligatoire pour le zooplancton
qui sert à son tour à l'alimentation larvaire.
• Facteurs limitant
– Intensité lumineuse naturelle ou artificielle
– Teneurs en sel nutritifs
– Température
– Agitation et homogénéisation
4
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 intérêts
Flagellés (jaune brunâtre) Diatomées (brunes)
Pavlova luthuri Phaeodactylum tricornutum
Isochrysis galbana Chaetoceros calcitrans
Isochrysis sp Thalassiosira pseudonana
Tetraselmis suecica (vertes) Skeletonema costatum
Isochrysis sp Tetraselmis sp
Chaetoceros
calcitrans
Skeletonema
costatum
5
• Isolation des souches
– Directement a partir d'échantillons d'eau de mer brute,
par repiquages successifs et purification qui représente
une opération longue et délicate
– Indirectement par le biais des laboratoires spécialisés en
souches, ou encore échanges entre aquaculteurs.
Espèces d’algues Tailles
µm
Température
°C
Salinité
PSU
Densités
106/ml
Espèces
cible
Unicellulaires Vertes
Tetraselimis suecica 6 - 11 <22 25 2 – 5 B/R/A/P
Dunaliella salina 4 - 5 <28 50 H
Chlorella sp 2 – ‘ <28 50 commune
Nannochloris 1 - 3 <28 5 - 30 50 R
Unicellulaires Brunes :
Isochrysis galbana 3 – 7 16 - 20 5 - 15 B
Monochrysis(Pavlova) lutheri 2 - 9 16 - 20 10 - 20 B
pseudoisochrysis 5 - 6 16 - 20 10 - 20 H/Pe
Diatomés :
Phaeodactylum tricornutum 3 - 20 B/Pe
Skeletonema costatum 3 - 9 B/H
Chaetoceros calcitrans 3 - 5 16 20 - 30 B/H
6
2- Obtention des souches
• Isolation directe: échantillon d'eau de mère
• Isoler une goutte du milieu unialgal qui sera mise en culture
dans un tube à essais
• Procéder à des repiquages successifs sur milieu solide (agar)
en choisissant les colonies qui correspondent à la micro algue
recherchée..
• Eliminer les bactéries soit par migration dans un milieu
contenant des antibiotiques
• Isolation des cellules mobiles: filtration (taille) ou
centrifugation (bactéries plus légères)
7
3- Culture des micro-algues
Erlene 500 ml
10 ml
200 ml
Erlen 500 ml
250 ml
100 ml
3-6 jours
Erlen 2 L
1000 ml
350 ml7 jours
Erlen 5 L
3000 ml
1350 ml
7 jours
air + CO2
REPIQUAGE
Pour 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 plusieurs
dizaines ou plusieurs milliers de litres ont doit tout simplement filtrer l’eau
sur 1 ou 0,2µm avec un faible flux, les organismes vivants sont éliminées par
acidification (HCl > pH = 3 pendant 24 heures), suivi par une neutralisation
avec le carbonate de sodium (Na2CO3). La chloration est aussi efficace
(HClO : eau de javel) mais il faut éliminer toute trace de chlore car les
résidus sont néfastes.
Condition aseptique: hotte flamme
8
Solution nutritive Composition de la solution de métaux
FeCl3 6H2O 2,60 g
MnCl2 4H2O 0,72 g
H3BO3 67,20 g
EDTA(sel de Na) 90,00 g
NaH2PO4 2H2O 40,00 g
NaNO3 200,00 g
Traces de métaux (solution) 2,0 ml
Eau distillée : ajuster à 2000 ml
ZnCl2 2,1 g
CoCl2 6H2O 2,0 g
(NH4)6Mo7O24 4H2 0,9 g
CuSO4 5H2O 2,0 g
Eau distillée ajuster à 100 ml
HCl : quantité suffisante pour éclaircir
la solution
Composition de la solution vitaminique
B12 10 mg
B1 (thiamine) 200 mg
Eau distillée : ajuster à 200 ml
0,1 ml sont ajoutés à chaque litre d’eau
Cornwoyculture:Milieu de
9
3.1- Types de cultures
litres18Volume supérieur à
• 3.1.1 Culture en continue
- Le même bac ou récipient servira
pendant toute la durée de culture.
- Une fraction est régulièrement enlevée
pour être remplacée avec de l'eau enrichie
en sels nutritifs.
- En général, après avoir atteint l'optimum
de développement, le quart est jusqu'à la
moitié peut être prélevé chaque jour.
• Avantages
– Gain en main d oeuvre
• Inconvénient:
– variabilité de la qualité des cellules
récoltées (cellules âgées et jeunes).
– En cas de perte accidentelle, la remise en
route nécessite 4 à 5 jours.
10
3.1- Types de cultures
litres18Volume supérieur à
• 3.1.2 Culture successive
• la culture est récoltée en totalité au stade
de croissance maximale et distribué
aussitôt aux élevages.
• On peut passer de :
– 200 ml (erlen) à 18l à 1500 l (Bac) à
5000 l à 20000 l suivant la
concentration de l'inoculum.
• En général, on utilise pour
l'ensemencement 1/50 à 1/10 du volume.
• Avantage:
– changer d'espèce ou remédier à une
défaillance
Inconvénient:
– nombre de bacs à utiliser est plus
important.11
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 l'aide d'un hemacytomètre (1 mm² equivalent 0.1 mm3 de culture)
• Densité optique
– Relation DO et concentration cellulaire mesurée au
spectrophotomètre.
• Volume cellulaire avec passage sur centrifugeuse et mesure du volume
du culot.
• Mesure du poids sec : centrifugation d'un volume important puis
séchage au four et mesurer le poids.12
3.3- Utilisation et conservation
des micro-algues
• Utilisation des algues se fait sans séparation du milieu, la
distribution peut se faire directement par pompage sans
altérer la qualité des cultures.
• Conservations sont pratiques lorsqu'on dispose de grandes
cultures saisonnières:
– par centrifugation en continu,
– ensuite congélation ou lyophilisation (séchage sous vide),
il faut bien contrôler l’altération, et la prolifération bactérienne.
13
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 résultats
variables en fonction des saisons: exemple
• Skeletonema costatum en hiver
• Isochrysis en été.
• la température varie de 0 à 30°C, l'éclairement est 5 fois plus
important en été qu’en hiver
• ont peut utiliser de très grands volumes (>5 m3) sous serre
pour diminuer les fluctuations de température entre le jour et
la nuit
14
• Concentration cellulaire en fonction du temps
Phasedelatence
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15
16

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  • 1. ALIMENTATION AQUACOLE Les cultures des proies vivantes Filière: 3eme année Biotechnologie Marine ENSEIGNANTE: LEILA HMIDA INSTITUT SUPERIEUR DE BIOTECHNOLOGIE DE MONASTIR 1
  • 2. Production de matières végétales Chaine alimentaire Phytoplancton = 1 maillon Zooplancton = 2 maillon= herbivores Certaines productions aquacoles constituent un cas particulier de production et de transfert de matière vivante orienté vers la consommation humaine et ce sont ces réseaux trophiques qui sont à la base2
  • 3. Exemple de réseau trophique planctonique = Ecloserie intensive de poisson • Culture de micro algues Accessoire pour les poissons Indispensable pour les bivalves • culture de zoo planctons – Elevage de rotifère – Culture d artémia3
  • 4. Cultures des micro-algues • Orientées vers: – la production et l'utilisation directe en alimentation humaine ou animale (spirulines) – la nutrition larvaire chez les espèces consommatrices du phytoplancton (mollusque et stade larvaire crustacés ) • Constituent une nourriture obligatoire pour le zooplancton qui sert à son tour à l'alimentation larvaire. • Facteurs limitant – Intensité lumineuse naturelle ou artificielle – Teneurs en sel nutritifs – Température – Agitation et homogénéisation 4
  • 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 intérêts Flagellés (jaune brunâtre) Diatomées (brunes) Pavlova luthuri Phaeodactylum tricornutum Isochrysis galbana Chaetoceros calcitrans Isochrysis sp Thalassiosira pseudonana Tetraselmis suecica (vertes) Skeletonema costatum Isochrysis sp Tetraselmis sp Chaetoceros calcitrans Skeletonema costatum 5
  • 6. • Isolation des souches – Directement a partir d'échantillons d'eau de mer brute, par repiquages successifs et purification qui représente une opération longue et délicate – Indirectement par le biais des laboratoires spécialisés en souches, ou encore échanges entre aquaculteurs. Espèces d’algues Tailles µm Température °C Salinité PSU Densités 106/ml Espèces cible Unicellulaires Vertes Tetraselimis suecica 6 - 11 <22 25 2 – 5 B/R/A/P Dunaliella salina 4 - 5 <28 50 H Chlorella sp 2 – ‘ <28 50 commune Nannochloris 1 - 3 <28 5 - 30 50 R Unicellulaires Brunes : Isochrysis galbana 3 – 7 16 - 20 5 - 15 B Monochrysis(Pavlova) lutheri 2 - 9 16 - 20 10 - 20 B pseudoisochrysis 5 - 6 16 - 20 10 - 20 H/Pe Diatomés : Phaeodactylum tricornutum 3 - 20 B/Pe Skeletonema costatum 3 - 9 B/H Chaetoceros calcitrans 3 - 5 16 20 - 30 B/H 6
  • 7. 2- Obtention des souches • Isolation directe: échantillon d'eau de mère • Isoler une goutte du milieu unialgal qui sera mise en culture dans un tube à essais • Procéder à des repiquages successifs sur milieu solide (agar) en choisissant les colonies qui correspondent à la micro algue recherchée.. • Eliminer les bactéries soit par migration dans un milieu contenant des antibiotiques • Isolation des cellules mobiles: filtration (taille) ou centrifugation (bactéries plus légères) 7
  • 8. 3- Culture des micro-algues Erlene 500 ml 10 ml 200 ml Erlen 500 ml 250 ml 100 ml 3-6 jours Erlen 2 L 1000 ml 350 ml7 jours Erlen 5 L 3000 ml 1350 ml 7 jours air + CO2 REPIQUAGE Pour 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 plusieurs dizaines ou plusieurs milliers de litres ont doit tout simplement filtrer l’eau sur 1 ou 0,2µm avec un faible flux, les organismes vivants sont éliminées par acidification (HCl > pH = 3 pendant 24 heures), suivi par une neutralisation avec le carbonate de sodium (Na2CO3). La chloration est aussi efficace (HClO : eau de javel) mais il faut éliminer toute trace de chlore car les résidus sont néfastes. Condition aseptique: hotte flamme 8
  • 9. Solution nutritive Composition de la solution de métaux FeCl3 6H2O 2,60 g MnCl2 4H2O 0,72 g H3BO3 67,20 g EDTA(sel de Na) 90,00 g NaH2PO4 2H2O 40,00 g NaNO3 200,00 g Traces de métaux (solution) 2,0 ml Eau distillée : ajuster à 2000 ml ZnCl2 2,1 g CoCl2 6H2O 2,0 g (NH4)6Mo7O24 4H2 0,9 g CuSO4 5H2O 2,0 g Eau distillée ajuster à 100 ml HCl : quantité suffisante pour éclaircir la solution Composition de la solution vitaminique B12 10 mg B1 (thiamine) 200 mg Eau distillée : ajuster à 200 ml 0,1 ml sont ajoutés à chaque litre d’eau Cornwoyculture:Milieu de 9
  • 10. 3.1- Types de cultures litres18Volume supérieur à • 3.1.1 Culture en continue - Le même bac ou récipient servira pendant toute la durée de culture. - Une fraction est régulièrement enlevée pour être remplacée avec de l'eau enrichie en sels nutritifs. - En général, après avoir atteint l'optimum de développement, le quart est jusqu'à la moitié peut être prélevé chaque jour. • Avantages – Gain en main d oeuvre • Inconvénient: – variabilité de la qualité des cellules récoltées (cellules âgées et jeunes). – En cas de perte accidentelle, la remise en route nécessite 4 à 5 jours. 10
  • 11. 3.1- Types de cultures litres18Volume supérieur à • 3.1.2 Culture successive • la culture est récoltée en totalité au stade de croissance maximale et distribué aussitôt aux élevages. • On peut passer de : – 200 ml (erlen) à 18l à 1500 l (Bac) à 5000 l à 20000 l suivant la concentration de l'inoculum. • En général, on utilise pour l'ensemencement 1/50 à 1/10 du volume. • Avantage: – changer d'espèce ou remédier à une défaillance Inconvénient: – nombre de bacs à utiliser est plus important.11
  • 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 l'aide d'un hemacytomètre (1 mm² equivalent 0.1 mm3 de culture) • Densité optique – Relation DO et concentration cellulaire mesurée au spectrophotomètre. • Volume cellulaire avec passage sur centrifugeuse et mesure du volume du culot. • Mesure du poids sec : centrifugation d'un volume important puis séchage au four et mesurer le poids.12
  • 13. 3.3- Utilisation et conservation des micro-algues • Utilisation des algues se fait sans séparation du milieu, la distribution peut se faire directement par pompage sans altérer la qualité des cultures. • Conservations sont pratiques lorsqu'on dispose de grandes cultures saisonnières: – par centrifugation en continu, – ensuite congélation ou lyophilisation (séchage sous vide), il faut bien contrôler l’altération, et la prolifération bactérienne. 13
  • 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 résultats variables en fonction des saisons: exemple • Skeletonema costatum en hiver • Isochrysis en été. • la température varie de 0 à 30°C, l'éclairement est 5 fois plus important en été qu’en hiver • ont peut utiliser de très grands volumes (>5 m3) sous serre pour diminuer les fluctuations de température entre le jour et la nuit 14
  • 15. • Concentration cellulaire en fonction du temps Phasedelatence 24h Phasedecroissance exponentielle Phase stationnaire Phase létale 15
  • 16. 16