Academic literature on the topic 'Diatomées toxiques'

Notre étude taxonomique entre mars 2014 et novembre 2015 le long de la côte atlantique entre Casablanca et El Jadida a permis de déceler une flore phytoplanctonique représentée par les Diatomées, Dinoflagellés, Silicoflagellés et Euglenophycées avec une nette dominance des Diatomées et des Dinoflagellés. Au total, 101 taxons d’algues planctoniques ont été identifiés, témoignant d’une taxocénose relativement diversifiée. Dans cet ensemble, les Diatomées sont représentées par 62 taxons (61,4 %), les Dinoflagellés par 36 taxa (35,6 %) et les deux autres groupes (Silicoflagellés et Euglénophycées) ne sont représentés que par 3 espèces seulement (3,0 %). En ce qui concerne les espèces potentiellement toxiques, plus d’une quinzaine de taxons ont été identifiés dont la plupart sont des Dinoflagellés et des Diatomées (Pseudo-nitzschia australis et Pseudo-nitzschia cuspidata). L’analyse de l’évolution spatiotemporelle des indices de diversité (H’) et d’équitabilité (E) révèle des fluctuations saisonnières prononcées sans montrer, pour autant, une grande analogie entre les différents sites prospectés. Par ailleurs, les densités phytoplanctoniques totales présentent de grandes variations à la fois spatiales et temporelles (sur les deux cycles annuels). La présence de proliférations massives de certaines espèces potentiellement toxiques (Pseudo-nitzschia australis et Pseudo-nitzschia cuspidata, Lingulodinium polyedrum, Karenia mikimotoi), d’une nouvelle espèce de Dinoflagellé ectoparasite pour le Maroc (Amyloodinium ocellatum) et d’autres espèces opportunistes (Eutreptiella, Thalassiosira, Prorocentrum scutellum) a été notée au cours de cette étude. La détection des espèces potentiellement toxiques, parfois à des concentrations alarmantes, devrait inciter les autorités compétentes à élargir le spectre et la fréquence de biosurveillance aux sites non contrôlés.

Les efflorescences d’algues toxiques (HAB), potentiellement favorisées par le réchauffement climatique et l’eutrophisation des écosystèmes côtiers, est un sujet de préoccupation majeur. C’est le cas des diatomées du genre Pseudo-nitzschia, dont certaines espèces produisent une neurotoxine, l’acide domoïque (AD), responsable d'intoxication amnésiante par les mollusques (ASP). Ces efflorescences ont des conséquences à la fois sanitaires et socio-économiques, les phénomènes ASP entrainant des interdictions de pêche, en particulier à la coquille Saint Jacques sur les côtes normandes. Les copépodes peuvent également véhiculer l’AD dans le réseau trophique. La plupart des études sur l’interaction entre Pseudo-nitzschia et les copépodes concernent des espèces arctiques. Cette thèse visait à approfondir cette interaction pour les espèces présentes sur les côtes normandes (France). Les résultats montrent des mécanismes de défense chez Pseudo-nitzschia en réponse aux prédateurs zooplanctoniques, dont l’induction de la production d’AD en présence de copépodes, observée pour la première fois chez P. australis, connue pour son fort potentiel ASP. En revanche, P. pungens et P. fraudulenta n’augmentaient pas leur production en présence de prédateurs, soulignant l’impossibilité d’extrapoler les données d’une espèce à l’autre ou d’un écosystème à l’autre. Une réponse morphologique, telle que la réduction de la taille des chaînes, a également été démontrée pour la première fois chez P. australis. Les réponses physiologique et morphologique chez P. australis étaient déclenchées à la fois par la présence directe de prédateurs et mais aussi uniquement par leurs signaux chimiques, présents dans le milieu. Ces réponses n’ont pas été associées à une sur-mortalité des copépodes. Par contre, une réduction de la nage basale et des modifications du transcriptome ont pu être mises en évidence
Harmful algal blooms (HAB), potentially favored by global warming and eutrophication of coastal ecosystems, are a major concern. This is the case for diatoms of the genus Pseudo-nitzschia, some species of which produce a neurotoxin, domoic acid (DA), responsible for amnesic shellfish poisoning (ASP). These efflorescences have both health and socio-economic consequences, with ASP phenomena leading to shellfish fishing bans, particularly for scallops on the Normandy coast. Zooplankton copepods can also carry DA through the food web. Most studies on the interaction between Pseudo-nitzschia and copepods have focused on Arctic species. The aim of this thesis was to investigate this interaction in greater depth for species present on the Normandy coast (France). The results show defense mechanisms in Pseudo-nitzschia in response to zooplanktonic predators, including induction of DA production, observed for the first time in P. australis, known for its high ASP potential. On the other hand, P. pungens and P. fraudulenta did not increase their production in the presence of predators, underlining the impossibility of extrapolating data from one species to another or from one ecosystem to another. A morphological response, i.e. chain size reduction, was also demonstrated for the first time in P. australis. Physiological and morphological responses in P. australis were triggered both by the direct presence of predators and solely by their cues, present in the environment. These responses were not associated with excess copepod mortality. However, a reduction in basal swimming and changes in the transcriptome were observed

Chez les diatomées du genre Pseudo-nitzschia, certaines espèces produisent une neurotoxine, l’acide domoïque responsable chez l’homme d’intoxications amnésiantes suite à la consommation de mollusques contaminés. En Baie de Seine, la variabilité interannuelle de ces efflorescences toxiques, qui provoquent certaines années des fermetures de zones de pêche à la coquille Saint-Jacques, est liée à des changements de diversité spécifique au sein des communautés de Pseudo-nitzschia. Cette thèse avait pour objectif de caractériser la diversité écophysiologique au sein du genre Pseudo-nitzschia afin de mieux comprendre les facteurs qui influencent les différences de toxicité et de phénologies des efflorescences des principales espèces de Pseudo-nitzschia de Baie de Seine. Différents paramètres physiologiques, tels que la croissance, la production d’acide domoïque, les quotas élémentaires, les paramètres photosynthétiques, ainsi que les paramètres de cinétiques d’absorption du nitrate, du silicate et du phosphate, ont été étudiés chez quatre espèces : P. australis, P. pungens, P. fraudulenta et P. delicatissima. De plus, la variabilité intraspécifique a été évalué en étudiant de nombreuses souches par espèce et en estimant l’influence des variations de la taille cellulaire liées au cycle de vie de Pseudo-nitzschia sur les paramètres physiologiques. Les résultats montrent une importante diversité intraspécifique de la physiologie des quatre espèces, en partie liée à la taille cellulaire et parfois au cycle de vie. La connaissance de cette diversité intraspécifique a permis de caractériser différents traits physiologiques pour chaque espèce. Les résultats apportent des éléments de compréhension sur les conditions physiologiques favorables à la production d’acide domoïque et le rôle des éléments nutritifs dans le déterminisme des efflorescences des espèces de Pseudo-nitzschia
In the diatom Pseudo-nitzschia, some species produce a neurotoxin called domoic acid responsible for amnesic shellfish poisoning in humans following the consumption of contaminated molluscs. In the Bay of Seine (English Channel), the variability of bloom toxicity is linked to differences in the Pseudo-nitzschia species diversity. The aim of this thesis was to characterize the ecophysiological diversity within the genus Pseudo-nitzschia in order to better understand the physiological parameters influencing differences in toxicity and bloom phenology among the main Pseudo-nitzschia species of the Bay of Seine. Growth, domoic acid production, elemental intracellular quotas, photosynthetic parameters and kinetic parameters for nitrate, phosphate, and silicic acid uptake were studied in four Pseudo-nitzschia species: P. australis, P. pungens, P. fraudulenta et P. delicatissima. The intraspecific variability was characterized with a multi-strain approach and also considering the effect of cell size on the studied physiological parameters. The results highlight the importance of the intraspecific variability in the physiology of the four species, in part due to cell size reduction linked to Pseudo-nitzschia life cycle. Delineate the intraspecific diversity allowed to characterize different physiological traits for each species. This work brings new information on the physiological conditions favorable to domoic acid production and on the role of nutrients in controlling Pseudo-nitzschia species diversity during blooms

’impact de plusieurs éléments traces métalliques (ETMs) (plomb, zinc, cuivre ou cadmium) sur la croissance de deux espèces phytoplanctoniques marines, la diatomée Skeletonema costatum et le dinoflagellé toxique Alexandrium catenella, a été étudié à partir de cultures réalisées en conditions physiologiques et en conditions contaminantes. Les résultats obtenus ont révélé des perturbations de croissance chez S. costatum et chez A. catenella, lorsque ces espèces étaient exposées à de fortes concentrations métalliques. Les effets létaux se manifestaient par une forte mortalité cellulaire, accompagnée, chez A. catenella, par la conversion d’un certain nombre de cellules végétatives en kystes de résistance. Puis, l’exsudation de la matière organique dissoute (MOD) par S. costatum et par A. catenella en réponse aux stress métalliques, a été caractérisée. L’exsudation du carbone organique dissous (COD) variait en fonction de la phase de croissance, et était associée au niveau de contamination métallique, et à la nature du métal testé. Les valeurs maximales de COD exsudé par cellule étaient mesurées en réponse à la contamination par le cuivre 16 µM pendant la phase d’adaptation, et en réponse à la contamination par le cadmium 200 µM pendant la phase exponentielle de la croissance. Plus spécifiquement, la matière organique dissoute fluorescente (FDOM) exsudée par S. costatum et par A. catenella a été analysée par spectroscopie de fluorescence 3D associée à l’algorithme PARAFAC. Les traitements PARAFAC révélaient quatre composantes, lesquelles étaient attribuées à deux contributions principales, l’une liée à l’activité biologique de l’espèce, l’autre liée à la décomposition de la matière organique. Les composantes C1 et C2 étaient combinées à des pics tryptophaniques et à des substances humiques, tandis que les composantes C3 et C4 étaient associées à la production de matière organique marine. Par ailleurs, le glucose et le galactose étaient prédominants parmi les aldoses constituant les polysaccharides exsudés dans la MOD. De plus, des modifications protéomiques étaient observées dans les protéomes d’A. catenella, en réponse aux divers stress métalliques. Les protéines de stress exprimées par A. catenella étaient mises en évidence par comparaison des profils d’expression protéiques (PEPs) obtenus par électrophorèse bidimensionnelle (électrophorèse 2D), en conditions physiologiques et en conditions contaminantes. Les protéines de stress étaient impliquées dans de nombreuses catégories fonctionnelles : réponse au stress oxydatif (superoxyde dismutase, sous – unités du protéasome), photosynthèse (ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase, complexe péridinine chlorophylle – protéine, ferrédoxine-NADP réductase), métabolisme des carbohydrates (triosephosphate isomérase, ribose 5-phosphate isomérase, malate déshydrogénase, photorespiration et métabolisme du phosphore (phosphoglycolate phosphatase), métabolisme énergétique (ATP – synthase), signal cellulaire (calmoduline), activité chaperonne (HSP 70, HSP 90) et bioluminescence d’A. catenella (luciférine – binding protéine). La sur – expression de la phosphoglycolate phosphatase (PGP) et celle de l’ATP – synthase, observées en réponse à la contamination par le plomb, pourraient participer à une stratégie de défense mise en place par A. catenella afin (i) de se protéger du stress oxydatif lié à la contamination métallique, la PGP étant impliquée dans la dissipation de l’excès d’énergie (ii) de produire davantage de réserves énergétiques (ATP) et ainsi de répondre à des besoins accrus en raison du stress métallique, dans le but de s’y adapter
Mpact of several trace metals (lead, zinc, copper or cadmium) on the growth of two marine phytoplankton species: the diatom Skeletonema costatum and the toxic dinoflagellate Alexandrium catenella, has been studied from cultures grown under physiological and contaminated conditions. The results obtained revealed growth perturbations in S. costatum and in A. catenella, when these species were exposed to high metal concentrations. The lethal effects appeared through a strong cell death, coming, in A. catenella, with the conversion of vegetative cells into resistance cysts. Then, exudation of dissolved organic matter (DOM) by S. costatum and by A. catenella in response to metal stress has been characterized. Exudation of dissolved organic carbon (DOC) varied according to the growth phase, and was associated with the level of metal contamination and the nature of the tested metal. The maximal values ​​of DOC exudated per cell were measured in response to contamination by copper 16 µM during the adaptation phase, and in response to contamination by cadmium 200 µM during the exponential phase of growth. More specifically, the fluorescent dissolved organic matter (FDOM) exudated by S. costatum and by A. catenella has been analyzed by 3D fluorescence spectroscopy combined with PARAFAC algorithm. The PARAFAC treatments revealed four components, which were attributed to two main contributions, one related to the biological activity of the species, and the other related to the decomposition of organic matter. The C1 and C2 components were combined with tryptophan peaks and with humic substances, while the C3 and C4 components were generally associated with the production of marine organic matter. Moreover, glucose and galactose were the main aldoses among the polysaccharides exudated in the DOM. Proteomic changes occurred in the proteomes of A. catenella in response to the various metal stresses. Stress proteins expressed by A. catenella were obtained by comparison of the protein expression profiles (PEPs) achieved by two-dimensional electrophoresis (2D - electrophoresis) under physiological and contaminated conditions. Stress proteins are involved in many functional categories: response to oxidative stress (superoxide dismutase, proteasome sub - units), photosynthesis (ribulose 1,5- bisphosphate carboxylase, peridinin chlorophyll protein complex, ferredoxin -NADP reductase), carbohydrate metabolism (triosephosphate isomerase, ribose 5-phosphate isomerase, malate dehydrogenase), photorespiration and phosphorus metabolism (phosphoglycolate phosphatase), energy metabolism (ATP - synthase), cell signalling (calmodulin), chaperone activity (HSP 70, HSP 90) and bioluminescence of A. catenella (luciferin - binding protein). Over - expression of phosphoglycolate phosphatase (PGP) and of ATP – synthase, occurring in response to metal contamination by lead, could represent a strategy of defence set up by A. catenella (i) to protect itself from the oxidative stress due to metal contamination, PGP being involved in the dissipation of excess energy (ii) to produce more reserves of energy (ATP) so as to satisfy the increased requirements resulting from the metal stress, in order to adapt to it

'impact de plusieurs éléments traces métalliques (ETMs) (plomb, zinc, cuivre ou cadmium) sur la croissance de deux espèces phytoplanctoniques marines, la diatomée Skeletonema costatum et le dinoflagellé toxique Alexandrium catenella, a été étudié à partir de cultures réalisées en conditions physiologiques et en conditions contaminantes. Les résultats obtenus ont révélé des perturbations de croissance chez S. costatum et chez A. catenella, lorsque ces espèces étaient exposées à de fortes concentrations métalliques. Les effets létaux se manifestaient par une forte mortalité cellulaire, accompagnée, chez A. catenella, par la conversion d'un certain nombre de cellules végétatives en kystes de résistance. Puis, l'exsudation de la matière organique dissoute (MOD) par S. costatum et par A. catenella en réponse aux stress métalliques, a été caractérisée. L'exsudation du carbone organique dissous (COD) variait en fonction de la phase de croissance, et était associée au niveau de contamination métallique, et à la nature du métal testé. Les valeurs maximales de COD exsudé par cellule étaient mesurées en réponse à la contamination par le cuivre 16 µM pendant la phase d'adaptation, et en réponse à la contamination par le cadmium 200 µM pendant la phase exponentielle de la croissance. Plus spécifiquement, la matière organique dissoute fluorescente (FDOM) exsudée par S. costatum et par A. catenella a été analysée par spectroscopie de fluorescence 3D associée à l'algorithme PARAFAC. Les traitements PARAFAC révélaient quatre composantes, lesquelles étaient attribuées à deux contributions principales, l'une liée à l'activité biologique de l'espèce, l'autre liée à la décomposition de la matière organique. Les composantes C1 et C2 étaient combinées à des pics tryptophaniques et à des substances humiques, tandis que les composantes C3 et C4 étaient associées à la production de matière organique marine. Par ailleurs, le glucose et le galactose étaient prédominants parmi les aldoses constituant les polysaccharides exsudés dans la MOD. De plus, des modifications protéomiques étaient observées dans les protéomes d'A. catenella, en réponse aux divers stress métalliques. Les protéines de stress exprimées par A. catenella étaient mises en évidence par comparaison des profils d'expression protéiques (PEPs) obtenus par électrophorèse bidimensionnelle (électrophorèse 2D), en conditions physiologiques et en conditions contaminantes. Les protéines de stress étaient impliquées dans de nombreuses catégories fonctionnelles : réponse au stress oxydatif (superoxyde dismutase, sous - unités du protéasome), photosynthèse (ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase, complexe péridinine chlorophylle - protéine, ferrédoxine-NADP réductase), métabolisme des carbohydrates (triosephosphate isomérase, ribose 5-phosphate isomérase, malate déshydrogénase, photorespiration et métabolisme du phosphore (phosphoglycolate phosphatase), métabolisme énergétique (ATP - synthase), signal cellulaire (calmoduline), activité chaperonne (HSP 70, HSP 90) et bioluminescence d'A. catenella (luciférine - binding protéine). La sur - expression de la phosphoglycolate phosphatase (PGP) et celle de l'ATP - synthase, observées en réponse à la contamination par le plomb, pourraient participer à une stratégie de défense mise en place par A. catenella afin (i) de se protéger du stress oxydatif lié à la contamination métallique, la PGP étant impliquée dans la dissipation de l'excès d'énergie (ii) de produire davantage de réserves énergétiques (ATP) et ainsi de répondre à des besoins accrus en raison du stress métallique, dans le but de s'y adapter.