Etude biochimique, enzymologique et cytologique chez Donax trunculus

Les problèmes de l’environnement n’ont pas de frontières. Dès le début du siècle, ils sont devenus une préoccupation internationale. Leurs évolution rapide, a conduit la communauté des Nations à élaborer des instruments juridiques de protection de l’environnement sous forme de conventions et de protocoles internationaux. Cependant, l’état de l’environnement ne cesse de se dégrader et la vision protectionniste se trouve confrontée à de nombreuses limites (FEPS, 2007).

Le milieu marin, un monde riche et extraordinaire recouvre près de 71% de la Terre. Il constitue une immense réserve de ressources énergétiques, minérales et biologiques. Une grande partie de la diversité de la planète se trouve dans les mers et les océans qui recèlent environ 250 000 espèces connues et des millions à découvrir ! Des trésors inestimables dont nous tirons des services à l’image du plancton marin, constitué d’animaux et d’algues visibles mais aussi de cyanobactéries, microalgues et virus qui jouent un rôle écologique primordial en apportant des matières nutritives fondamentales pour les écosystèmes marins. Ces organismes restituent dans l’atmosphère une quantité considérable d’oxygène en réalisant la photosynthèse. Cependant, cet espace ne cesse d’être menacé par différentes sources de pollution qui risquent de diminuer ses potentialités économiques et d’avoir des répercussions néfastes sur la santé humaine (Mc Cauley et al., 2000; Long, 2000). Parmi les conséquences majeures de la pollution, celle des produits chimiques est devenue actuellement un danger préoccupant qui affecte l’hydrosphère par perturbation au niveau des êtres vivants (faune et flore) et les compartiments abiotiques (eau et sédiments) qu’ils occupent (Truhaut, 1977).

L’altération actuelle de l’écosystème aquatique est favorisée aussi bien par la poussée démographique que par les progrès de la technologie industrielle (Neveu et al, 2001). En effet les côtes sont depuis toujours le lieu privilégié d’installation des villes, des ports et des industries. De plus, la moitié de la population mondiale est localisée à moins de 50 Km des rivages où l’eau est devenue par la force des choses le véhicule naturel des déchets domestiques et industriels (Munkittrick & Mc carty, 1995). La qualité des hydrosystèmes s’est retrouvée ainsi peu à peu altérée par la quantité et la diversité des polluants rejetés dans le milieu naturel (Lavado et al; 2006, Sanchez et al; 2007). Le littorale se trouve continuellement exposé à une grande variété de substances contaminantes et de micropolluants directement rejetés dans les mers et les océans, auxquels s’ajoutent ceux rejetés dans l’air et qui seront drainés par les sols et les fleuves (Damiens et al; 2004, Valavanidis et al; 2006). Le développement technologique a donné de nouvelles dimensions aux risques d’intoxication et aujourd’hui le nombre de populations exposées aux contaminants environnementaux ne cesse d’augmenter. On estime à 250 000, le nombre de nouveaux produits chimiques synthétisés qui viennent s’ajouter chaque année à plus de 2 millions de substances déjà répertoriées. Plus de 100 000 substances sont commercialisées et la plupart se retrouvent dans l’environnement à la fin de leur cycle de vie (Depldege & Galloway, 2005).

La pollution toxique de l’eau a plusieurs origines, elle peut être urbaine produite par la population vivant autour du bassin (déchets solides ou liquides, traitement des eaux usées, polluants contenus dans les eaux de ruissèlements,….), industrielle (métaux lourds, hydrocarbures, substances chimiques,….) et/ou agricole (pesticides, insecticides,…) (Sarkar et al; 2006). Ces polluants sont introduits et circulent dans les écosystèmes, depuis les milieux contaminés (air, eaux et sols) jusqu’aux communautés vivantes (Chapman, 1995; Baird et al., 1996). L’écotoxilogie est une discipline qui étudie les perturbations fonctionnelles (écophysiologiques) produites par l’exposition des êtres vivants « dans la nature » à tel ou tel polluant, ainsi que les conséquences qui en résultent pour les populations affectées (niveau démoécologique). (Breitholz et al., 2006). Elle contribue à la surveillance permanente des polluants dans l’environnement, en particulier par l’usage de biomarqueurs et d’indicateurs biologiques de pollution. Elle connaît aujourd’hui un développement important, c’est celui de la prévision de l’impact potentiel d’un polluant sur l’environnement (Truhaut, 1977 & Arapis, 2005).

Au début des années 70 des programmes de surveillance de l’environnement sont basés sur l’analyse chimique des contaminants majeurs comme les hydrocarbures aromatiques et polycycliques (HAP), les polychlorobiphényles (PCB), les métaux lourds, les pesticides dans différents compartiments de l’environnement (colonne d’eau, sédiments, organismes) (Takisawa, 1970). Le deuxième volet de la surveillance de l’environnement est l’observation des changements induits au niveau des populations et des communautés constituant les écosystèmes permettant de typer les biocénoses (Amiard et al., 1998).

MATERIEL ET METHODES 

Présentation du modèle biologique

L’embranchement des Mollusques (du latin molluscus = mou), l’un des plus anciens et des plus variés du monde animal, le deuxième embranchement le plus diversifié après celui des arthropodes, comprend plus de 100.000 espèces vivantes. Ses représentants habitent principalement le milieu marin, Ils peuvent être ovipares ou ovovipares. L’espèce choisie pour cette étude est le mollusque bivalve Donax trunculus (linneau, 1758), c’est une espèce bioindicatrice de la pollution. La classification des mollusques bivalves se base sur plusieurs critères à savoir, la forme de la coquille, la charnière et la structure des branchies (Bellon-humbert, 1992). La position systématique du Donax trunculus est la suivante (Inventaire nationale du patrimoine naturel de France, 2006):

Embranchement : Mollusca
Classe : Bivalvia
Ordre : Veneroidae
Super-famille : Tellinoidae
Famille : Donacidae
Genre : Donax
Espèce : trunculus (Linnaeus, 1758)

Morphologie et anatomie 

Donax trunculus, appelé communément Haricot de mer, ou Telline. Les pécheurs français ont coutume de l’appeler également flion, olive de mer, haricot de mer, douceron, blanchette (nord de la France), pignon (Vendée) et lagagnon (Landes), tanille, tenille, ou encore truille (sud de la France), aussi appelé « papillon » en raison de la forme des deux valves ouvertes. En Espagne il est commercialisé sous le nom de Tellerina (Catalan), Tallerines ou Coquina (Castillan). Il est dénommé aussi Edge shell en grande Bretagne, Tellina en Itali et Conquilha, Cadelinha au Portugal. Enfin, il est également consommé au Japon sous le nom de Naminoko. (Théband et al., 2005), haricot de mer en Algérie.

Donax trunculus, est un mollusque bivalve aquatique de la famille des Donacidae avec une taille qui varie de 25 à 35 mm, certains spécimens peuvent mesurer jusqu’à 5 cm. D. trunculus présente une symétrie bilatérale avec une coquille solide, peu renflée, allongée, triangulaire et inéquilatérale avec une partie postérieure plus courte que la partie antérieure (Poutier, 1978) (Fig. 3). Cette coquille est formée de deux valves reliées par un ligament externe, chaque valve possède deux dents au niveau de la charnière et plusieurs autres plus petites tout le long du bord latéral. La surface externe des valves est pratiquement lisse, de couleur blanche jaunâtre ou brunâtre, uniforme extérieurement; ou variablement ornée de rayons et de bandes concentrique généralement violacés, brunâtres, ou grisâtres; l’intérieur blanc, est souvent largement maculé de violet, brunâtre ou orangé en deux régions intégrales (Fischer et al., 1987). Les deux valves s’articulent autour d’un dispositif appelé charnière et d’une structure élastique, le ligament. Sous l’action de ces valves, la coquille tend à s’ouvrir et à se refermer par contraction des muscles adducteurs qui s’insèrent sur la face interne des deux valves où leur empreinte est généralement visible (Bougis, 1976).

D. trunculus présente un corps mou, non segmenté, comprimé latéralement, sans tête distincte (Acéphales) ni appareil masticateur; il est enveloppé par un manteau, constitué de deux lobes qui sécrètent et supportent chacune des valves de la coquille. Ces deux lobes (palléaux), fusionnés dorsalement entre eux et avec la masse viscérale délimitent ventralement une vaste cavité palléale interne en communication avec le milieu extérieur; ils sont étroitement attachés aux valves le long d’une ligne palléale. Les bords externes du manteau sont parfois plus ou moins soudés, formant à l’arrière deux siphons permettant l’entrée de l’eau dans la cavité palléale (siphon inhalant) ou son rejet vers l’extérieur (siphon exhalant) (Fisher et al., 1987). Le pied, organe musculeux ventral mobile, parfois en forme de hache (pélécypodes), permet la locomotion (fouissage) ou la fixation au substrat par des filaments (byssus). Il possède une paire de branchies respiratoires lamelleuses (Lamellibranches) qui participent aussi à la collecte de la nourriture par création de courants d’eau dans la cavité palléale. De plus cette espèce présente une masse viscérale englobant divers organes tels que la glande digestive (comporte un estomac avec un appendice posterodorsal gastrique et un intestin enroulé), la nourriture passe à travers le gros intestin et le rectum (Mikkelsen et al., 2007), le cœur, les reins et les gonades ( Ramon Herrero, 1993).

Table des matières

1. INTRODUCTION
2. MATERIEL ET METHODES
2.1. Présentation du modèle biologique
2.1.1. Morphologie et Anatomie
2.1.2. Répartition géographique
2.1.3. Biotope
2.1.4. Nutrition
2.1.5. Distribution spatiale
2.2. Reproduction et développement
2.2.1. Cycle de reproduction
2.2.2. Cycle du développement
2.3. Présentation du golfe et des sites d’étude
2.3.1. Site d’El Battah
2.3.2. Site de Sidi Salem
2.4. Stratégie d’échantillonnage de Donax trunculus
2.5. Biométrie et croissance de Donax trunculus
2.6. Dissection et prélèvement des tissus
2. 6. 1. Dissection et prélèvement du manteau
2. 6. 2. Dissection et prélèvement des gonades
2.7. Dosage des biomarqueurs du stress environnemental
2.7.1. Dosage de l’acétylcholinestérase
2.7.2. Dosage de la glutathion S-transférase
2.7.3. Dosage de la catalase
2.7.4. Dosage des protéines
2. 8. Dosage biochimique
2.8.1. Dosage qualitatif des acides gras
2.8.2. Dosage des sucres
a- Dosage qualitatif des sucres
b- Dosage de Glycogène
2.8.3. Dosage qualitatif des acides aminés
2.9. Etude Histologique
2.10. Analyses statistiques
3. RESULTATS
3.1. Etude de la distribution des fréquences de taille
3.2 .Etude de la biométrie et de la croissance
3.2.1 Analyse de la variance multivariée et analyse hiérarchique de la croissance
3.2.1.1. Analyse de la variance multivariée (MANOVA)
3.2.1.2. Analyse hiérarchique
3.3. Variation mensuelle des biomarqueurs du stress environnemental
3.3.1. Activité enzymatique de l’acétylcholinestérase (AChE)
3.3.2. Variation mensuelle de l’activité la glutathion S transférase (GST)
3.3.3. Variation mensuelle de l’activité de la catalase (CAT)
3.3.4. Test de corrélation
3.3.5. Analyse de la variance multivariée (MANOVA)
3.3.6. Analyse hiérarchique
3.4. Dosages biochimiques
3.4 1. Dosage des acides gras
3.4.2. Dosage des sucres
3. 4.2.1. Dosage du glycogène
3.4 2.2. Dosage qualitatif des sucres
3.4.3. Dosage qualitatif des acides aminés
3.5. Aspect cytologique de la reproduction
4. DISCUSSION
4. 1. Dynamique des populations
4.2. Réponse des biomarqueurs du stress environnemental
4.2.1. L’acétylcholinestérase
4.2.3. La glutathion S-transférase
4.2.4. La catalase
4.3. Composition biochimique
4.3.1. Glycogéne
4.3.2. Acides gras
4.3.3. Acides aminés et sucres
4.5. Aspect cytologique
CONCLUSION

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