GENERALITE SUR LA METHYLTESTOSTERONE (MT)

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Contrôle du sexe chez le tilapia

Production d’alevins mono-mâles

L’efficacité de la reproduction chez le tilapia repose sur les caractéristiques physiologiques et/ou éthologiques (Mc Bay, 1961 ; Philippart et Ruwet, 1982;
Eyeson, 1983 ; Owusu-Frimpong., 1987).
La production d’alevins mono-mâles est une garantie de la réussite de l’élevage. Les mâles ont des croissances supérieures aux femelles et sont donc plus intéressants à élever. Une population mâle permet surtout d’éviter les problèmes liés à des reproductions incontrôlées qui débouchent sur des problèmes de surpopulation, de blocage de croissance, de pertes énergétiques liées à la reproduction. Plusieurs techniques permettent de déboucher sur la production d’alevins mâles.

Séparation des sexes par tri visuel

Les poissons sont triés par sexe à partir de l’observation de leurs papilles génitales. Ils doivent atteindre un poids suffisant (+/-20 g) pour permettre une identification des papilles génitales. Cette méthode est couteuse en main d’œuvre. Elle induit par ailleurs des risques d’erreur de l’ordre de 20%, une perte de poissons et d’aliment, les femelles étant jetées.

Hybridation

L’hybridation de plusieurs espèces de tilapia (par exemple: Oreochromis. niloticus × Oreochromis aureus) conduit à une progéniture caractérisée par une proportion élevée (90 à 100%) de mâles. Le principal désavantage de cette méthode est la nécessité de maintenir une souche pure de géniteurs.

Température thermique

La technique d’inversion thermique du sexe à 36 °C sur des embryons ou des alevins, permet d’obtenir plus de 90% d’individus mâles. La production d’alevins mono-sexes doit être réalisée en bouteille de Zoug ou en aquarium. Ce traitement doit être appliqué sur les œufs fraîchement fécondés jusqu’à l’éclosion (2-3 jours) ou sur des alevins pendant 1 mois.

Utilisation de « Super-mâles »

L’utilisation de mâles reproducteurs de génotype YY, croisés avec des femelles XX débouche, en théorie, sur une descendance composée, exclusivement, de mâles XY. En fait, cette technique aboutie sur une population de 97% à 98% de mâles. Cette expérience est pratiquée en Chine. Elle permet de s’affranchir des tris coûteux. Quelle que soit la technique pratiquée, les étangs de reproduction et d’alevinage sont installés en dérivation, afin d’éviter l’introduction d’espèces étrangères indésirables (T.zillii), particulièrement, de prédateurs tels que Hemichromis fasciatus, H. bimaculatus, Clarias spp, etc.

Inversion hormonale du sexe

L’inversion hormonale du sexe consiste en l’utilisation d’hormone stéroïdiennes, soit male (androgènes), soit femelle (oestrogéne) pour la production de populations mono sexes mâle et femelle respectivement. Les stéroïdes sexuels sont impliqués dans le processus naturel de la différenciation sexuelle. Le fondement du contrôle de ce processus passera donc par l’administration de stéroïdes sexuels exogènes des poissons sexuellement indifférenciés.
Ainsi, il est possible d’orienter le déroulement normal de la différenciation sexuelle vers le phénotype désiré. L’intervention sur les mécanismes qui contrôlent la différenciation sexuelle chez le poisson commence par l’administration d’hormones stéroïdiennes pendant les stades sensibles du développement (Berkowitz, 1937; Castelnuovo, 1937; Padoa, 1937). Cependant, seulement des poissons intersexués furent produits pendant ces premières expériences. Yamamoto (1953) fut le premier à réussir une complète inversion hormonale du sexe et plus tard établit les critères pour un traitement hormonal efficace (Yamamoto, 1969) :
 les stéroïdes sexuels doivent être administrés avant toute différenciation gonadique, à une dose dépendant de l’espèce traitée et de la nature du stéroïde. (Guerrero, 1982; Pandian et Varadaraj, 1987);
 Les traitements hormonaux doivent être poursuivis jusqu’après la période de différenciation sexuelle (Baroiller, 1988).
 Les effets des stéroïdes sexuels exogènes sont habituellement permanents chez la plupart de téléostéens mais peuvent être transitoires, c’est-à-dire que des poissons masculinisés ou féminisés retournent à leur phénotype original (Olito et Brock, 1991 ; Lim et Wong, 1996).
Plusieurs méthodes ont été développées pour l’administration des hormones aux poissons. Crim (1985) classifie ces méthodes en méthodes aigues et en méthodes chroniques.
Les méthodes aigues comprennent :
 l’injection intramusculaire (Schreck, 1973) ou injection dans la cavité du corps (Olivereau et Olivereau, 1979) ou sous forme de suspension (Pankhurst et al., 1986) ;
 l’administration dans l’eau de l’aquarium (Van den Hurk et Van Oordt, 1985);
 l’immersion ou balnéation (Goetz et al., 1979), fréquemment utilisées chez les salmonidés,
Les méthodes chroniques comprennent
 les traitements par voie alimentaire (Goetz et al., 1979);
 les capsules élastiques (Shelton, 1982);
 les graines de cholestérol (Higgs et Donaldson, 1975);
 la pompe osmotique (Down et al., 1988).

Paramètres du traitement hormonal

Pour la réussite d’un traitement d’inversion hormonale du sexe, un certain nombre de variables doit être pris en compte. Ces variables peuvent être scindées en deux catégories: qualitative et quantitative (Piferrer, 1990).

Variables qualitatives

Egalement appelées variables attribuées, elles prennent en compte:
 Type de stéroïde :
Les œstrogènes ou les androgènes sont utilisés pour le contrôle du sexe chez le poisson. Les androgènes comme la 17a-methyltestosterone sont utilisés pour la masculinisation lorsqu’ils sont administrés en petites doses ou pendant une période assez courte (Owusu-Frimpong et Nijjhar, 1981). Cependant, une situation de féminisation paradoxale est observée lorsque la dose de MT est élevée. C’est ainsi qu’à 1000 ug.g-1 d’aliment, la méthyltestostérone conduit chez Oreochromis mossambicus à une féminisation (Nakamura, 1975). La stérilisation intervient lorsque que l’on alimente C. carpio à 400 mg de l 7-methyltestosterone par kg d’aliment pendant 30 jours (Nagaraj et Rao, 1988)
 Nature du stéroïde :
Plusieurs stéroïdes naturels et synthétiques ou leurs dérivés chimiques peuvent entrainer le contrôle du sexe chez le poisson (Yamamoto, 1969; Piferrer e t
Donaldson, 1992; Kavumpurath and Pandian, 1993). Ces substances synthétiques sont capables d’activer les récepteurs estrogène et androgène et réguler ainsi la transcription de certains gènes (Piferrer, 2001). Ainsi la sont utilisés pour la féminisation de 0. Aureus (Rosenstein et Hulata, 1994) ou 0. Niloticus (Gilling et al., 1996) et la 17a-MT pour la masculinisation (Levy et Aronson, 1955).

Variables quantitatives

Les principales variables sont le timing, la dose, la durée. La valeur effective de chacune de ces variables pour une espèce donnée varie en fonction du type d’hormone, de son origine (naturelle ou synthétique) et des objectifs même de l’expérience. Ce sont :
 Timing du traitement :
En général, les individus sexuellement indifférenciés sont plus sensibles aux effets des traitements. Il existe une période dite labile pendant laquelle les gonades sont plus sensibles à l’action des stéroïdes exogènes (Nakamura et Takahashi, 1973; Hackmann et Reinboth, 1974). Toutefois, l’existence d’une période labile ne signifie pas toujours qu’en dehors de cette période, il ne peut plus avoir d’inversion sexuelle. En effet, peu de temps après la différenciation sexuelle, les gonades sont encore assez sensibles aux stéroïdes exogènes comme l’ont montré les travaux de Blasquez et al. (1999) sur le bar Européen et de Nakamura (1984) sur la truite 0. keta.
Cette sensibilité des gonades, en dehors de la période labile chez certaines espèces, s’expliquerait par la bipotentialité des cellules germinales (Shibata et Hamaguchi, 1988) ;
 Dose de traitement :
La réponse aux traitements est dose-dépendante et des intersexués pourraient apparaitre lorsque de très fortes doses sont utilisées (Hunter et Donaldson, 1983). Hishida (1965) estime que la dose effective de stéroïde pour induire l’inversion sexuelle est loin inférieur à la dose de stéroïde présente dans l’eau ou dans l’aliment lors des traitements;
 Durée des traitements
Elle est variable selon l’espèce, allant de quelques heures lorsque les traitements sont faits sous forme d’immersion à des mois, lorsqu’ils sont appliqués par la voie alimentaire (Piferrer, 2001). Il apparait donc que l’efficacité des traitements hormonaux requiert une combinaison de la dose du stéroïde et de la durée de l’application (Piferrer et Donaldson, 1993).
Cependant, l’utilisation de doses élevées pourraient prolonger la durée de la période labile (Hackmann et Reinboth, 1974 ; Piferrer et Donaldson, 1989,1992).
Parmi ces méthodes citées, le sexage manuel utilisé en Afrique ne peut être effectué que sur des animaux matures. Par ailleurs, il nécessite du temps et de la main d’œuvre et s’accompagne d’au moins 10 % d’erreurs de diagnostic (Lazard, 1980). En ce qui concerne l’hybridation, il est difficile de maintenir un pourcentage très élevé de mâles hybrides de première génération. Ceci est lié à la contamination des souches parentales de géniteurs par des descendants hybrides. En revanche, l’inversion hormonale masculinisant s’est révélée être un outil fiable.

Traitement hormonal (17-α- Méthyltestostérone) des alevins

Une ponte donne naissance à une population de larves constituée de 50 % de mâles et de 50% de femelles. Chez Oreochromis niloticus, les mâles possèdent deux chromosomes sexuels XY et les femelles XX. Durant le mois qui suit la résorption de la vésicule vitelline, on peut orienter le développement sexuel des larves, vers un comportement mâle ou femelle. Les larves, dès la résorption de la vésicule vitelline sont traitées avec une hormone masculinisant (17 α méthyl testostérone), ce qui provoque le développement des gonades. Au bout d’un mois de traitement, on obtient une population constituée de 97% de mâles. En réalité cette population est composée à moitié de « vrais mâles » XY et de néo-mâles XX.
Les stéroïdes artificiels présentent une meilleure efficacité de masculinisation que les androgènes naturels. L’efficacité de la 17 α méthyl testostérone est attribuée à son élimination plus lente que celle des stéroïdes naturels comme la testostérone (Baroiller, 1988). Les alevins de Tilapia traités aux androgènes présentent généralement une croissance plus rapide que ceux non traités (Rothbard et al., 1983).
La posologie de la 17-α- méthyl testostérone (MT) utilisée pour produire tous les tilapias masculins, varie en fonction des expériences.
Les doses varient de 10-100 mg. Par exemple, la préparation et l’administration de l’aliment selon Rothbard et al., 1983 sont décrits comme suit :
Dissolution de 60 mg de 17 α méthyl testostérone dans 0,5 l d’éthanol à 95% ; Mélange de la solution dans 1 kg d’aliment ;
Évaporation de l’éthanol par séchage du mélange au soleil durant quelques heures Nourrissage des alevins à raison de 14% de leur poids par jour.
Cette technique est utilisée depuis plusieurs années par certains pays producteurs de Tilapia comme Israël, Taiwan et les philippines. Toutefois, elle implique de traiter chaque nouvelle population d’alevins destinés à la production. Or, l’utilisation de l’hormone pour la production destinée à la consommation humaine reste interdite dans de nombreux pays (France, Royaume Uni…) pour qui le devenir et l’effet des produits de dégradation des stéroïdes de synthèse sont insuffisamment étudiés (Baroiller et Toguyeni, 1996).

17 α METHYLTESTOSTERONE II.1.GENERALITE SUR LA METHYLTESTOSTERONE (MT)

L’hormone 17α-méthyl testostérone (MT) est un anabolisant produit synthétiquement et un androgène stéroïde; c’est-à-dire qu’il favorise à la fois la croissance musculaire et le développement sexuel des individus masculins. C’est un composé cristallin blanc vendu en poudre ou sous formes de comprimés, de structure chimique C20H3002, connu sous le nom de 17 bêta-hydroxy, 17 alpha-méthyl-4-androstène-3-one ou 17-alpha méthyl testostérone. Indiqué par le n° CAS (chemical Abstracts Service) : 58-18-4, la MT imite étroitement la testostérone, l’hormone produite naturellement et, par conséquent, d’autres formes synthétiques de la testostérone ont été largement utilisées dans la médecine humaine comme un supplément d’hormone pour traiter les hommes présentant un déficit en testostérone (Bhasin et al., 1998). Il a également été utilisé pour traiter les femmes atteintes d’un cancer du sein et, en même temps que l’œstrogène, pour traiter les symptômes de ménopause. De fortes doses d’hormones mâles exogènes, y compris MT, sont connus pour causer des effets secondaires, notamment des dommages au foie, mais des niveaux inférieurs produisent réellement différents avantages pour la santé, y compris la réduction des risques de maladies cardio-vasculaires et le cancer. Dans l’ensemble, il a été montré que les effets secondaires de la supplémentation en testostérone chez les humains sont minimes lorsque les niveaux de testostérone plasmatique sont maintenus dans la normale physiologique (Bhasin et al., 1998). La dose typique de MT dans le traitement hormonal humain, ou comme un supplément, est de 20 à 40 mg/jour pendant un maximum de quatre semaines, par voie orale.
Les hormones anabolisantes (androgènes et œstrogènes) sont aussi largement utilisées dans l’agriculture pour favoriser le gain de poids chez les bovins et les ovins. Commercialement vendus des implants hormonaux pour bétail contiennent typiquement un mélange à la fois naturel et exogène d’hormones mâles et femelles, y compris 200 mg de testostérone. Ces implants, placés dans l’oreille, contiennent des quantités relativement importantes d’hormones qui sont libérées de façon continue sur plusieurs mois. Le temps d’attente pour l’implant est nécessaire avant que les animaux ne soient abattus (Velle, 1982). En moyenne, la consommation d’une personne adulte, d’hormones dans les aliments comme la viande et les produits laitiers est d’environ 10 ug de progestérone/jour et 0,05 pg de testostérone/jour (Shore et Shemesh, 2003).
Par rapport aux doses d’hormones appliquées en médecine humaine ou en production animale, l’utilisation de MT dans l’élevage de tilapia (poisson) consiste à exposer seulement les étapes de traitement à des quantités infimes, typiquement inférieure à 0,02mg par tilapia au total. De plus, le sexe inversé de tilapias sont élevés pendant au moins cinq mois après la cessation du traitement hormonal, jusqu’à ce qu’ils atteignent la taille commerciale, par laquelle aucun résidu d’hormone ne reste.

UTILISATION DE LA 17 α METHYLTESTOSTERONE DANS L’ELEVAGE DU TILAPIA

L’utilisation de la 17α méthyl testostérone, à partir de la fin des années 1960, dans l’élevage de tilapia, pour induire une inversion sexuelle, est devenue une pratique courante dans de nombreuses régions du monde. Les alevins de tilapia, en se nourrissant de petites quantités d’hormone mâle (MT), avant et pendant la différenciation sexuelle, la quasi-totalité des poissons traités se développe morphologiquement comme des individus mâles. Cette efficacité de l’inversion sexuelle des tilapias par des androgènes synthétiques (MT) peut découler de leur activité androgénique ou encore comme inhibiteurs de l’activité de l’aromatase. Ce dernier est une enzyme responsable de la biosynthèse des œstrogènes. C’est pourquoi, son inhibition mène à un grand hypo-estrogénisme (un faible taux d’œstrogènes). Cette forme de contrôle offre un avantage supplémentaire permettant d’obtenir uniquement des tilapias mâles qui sont plus gros, avec une croissance uniforme en taille et plus rapide que celle des femelles. (Smith et Phelps, 1997; Hussain et al., 2005). Ces caractéristiques de croissance souhaitable sont représentées notamment par le tilapia du Nil (Oreochromis niloticus), qui est la principale espèce de tilapia d’élevage dans le commerce mondiale (FAO, 2006).
La production de mono sexes mâles de tilapia peut également se faire par d’autres méthodes tels que le sexage manuel, la manipulation génétique pour produire des hybrides ou des mâles génétiquement améliorés connus sous le nom de « super males » (Mires, 1982; Hulata, 1997). Cependant l’inversion hormonale du sexe est largement reconnue par les producteurs à être beaucoup plus simple, plus efficace et cohérent que ces autres techniques. Pour les marchés européens, la taille marchande recommandée pour le tilapia dépasse les 600 g (taille atteinte au bout de 10 mois d’élevage). A ce stade de production, la différence de poids corporel entre Oreochromis niloticus mâles et femelles est significative, le mâle double carrément de poids par rapport à la femelle d’où l’intérêt économique d’avantager et de perpétuer cette manipulation hormonale (Rutten et al., 2005). En Afrique ou en Asie, la taille marchande est nettement inférieure, elle est d’un minimum de 300 g. De même, la sélection génétique n’a pas été considérée comme favorable en tant que mécanisme pour réduire la grande différence dans la taille du corps entre mâle et femelle d’Oreochromis niloticus (Falconer et al., 1996). Par conséquent, le traitement des alevins de tilapia avec MT a été émergé comme la technique standard pour produire du poisson tout-mâle dans l’élevage du tilapia. Bien que les statistiques de l’aquaculture ne séparent pas les poissons et filets traités et ceux non traités, on peut supposer que la grande majorité des produits de tilapia dans le commerce international sont dérivés de poissons traités aux MT. La procédure de traitement hormonal pour le tilapia devrait commencer à partir de deuxième ou troisième jour après que les alevins sont libérés de soins maternels, et consiste à donner les premières-alimentation aux alevins de tilapia. Ces aliments en poudre pour poissons doivent contenir 30-60 mg MT / kg de régime alimentaire. L’alimentation traitée aux hormones est prévue pour 21-28 jours. Au moment de l’arrêt du traitement hormonal, la taille moyenne des alevins est encore seulement 0,3 g environ (FAO, 2006). Basé sur le TCA (taux de conversion alimentaire) de 1:1 (à savoir 1g d’aliment produit 1g de poisson), alors la consommation de l’hormone par poisson est pas plus de 60 mg x 0,4 g / 1000 g = 0,024mg. Dans la pratique, les producteurs de tilapia essaient de minimiser l’utilisation d’hormones et de maximiser le TCA, afin de réduire les coûts et augmenter l’efficacité de production. Le plus grand producteur de tilapia en Thaïlande, par exemple, utilise environ 10g de 17 α MT pour un million d’alevins, ce qui équivaut à l’hormone de 0,01mg par poisson. Ce niveau de consommation d’hormones par les alevins de tilapia (0,1-0,2mg MT / poisson) est non seulement minuté, mais la MT ingérée est rapidement éliminée et diminuée dans les jours à des niveaux indétectables dans les viscères, la carcasse, le sang et les muscles des poissons traités. Par exemple, à moins de 100 heures de la fin du traitement de MT, cette hormone était présente à moins de 1% de son niveau initial dans le tilapia du Mozambique (Johnston et al., 1983). L’élimination de l’hormone est rapide dans le poisson, car il est censé se produire principalement par excrétion dans les fèces et par l’intermédiaire des branchies (Cravedi et al., 1993). Néanmoins, on peut souligner les risques que MT peut entrainer si les conditions de traitement ne sont pas respectées. Les dangers potentiels associés à son utilisation dans l’élevage du tilapia peuvent être divisés en trois aspects principaux; les risques pour les consommateurs de tilapia, pour les manipulateurs du poisson et pour l’environnement.

RISQUES POTENTIELS DE LA 17 α METHYL TESTOSTERONE

Sur les consommateurs de tilapia

Au cours des 25 dernières années, des études scientifiques ont montré à maintes reprises que MT ne s’accumule pas dans la chair de tilapias et autres espèces de poissons. (Johnston et al., 1983). Ces études ont aussi démontré que, les niveaux de MT sur le corps entier de poisson traité, ne sont détectables que seulement 100 heures après le retrait du régime traité à l’hormone. Dans la carcasse de poisson, la MT était indétectable après seulement 50 heures du retrait de l’hormone. Ce rythme rapide de la clairance de la MT était similaire chez les deux espèces. Un certain nombre d’études ultérieures ont corroboré ces conclusions antérieures, à savoir que l’alimentation administrée contenant du MT ne trouve pas son chemin dans la chair de poisson. Ainsi, on peut détecter aucun résidu d’hormones dans la viande de la truite alimenté à 30 mg de 17 alpha-MT par kg d’aliment de poisson pendant 35 jours d’après Gulla et al., 2007, alors que des études montrent que les niveaux d’hormones dans le tilapia chute à un niveau normal cinq jours après l’arrêt de l’alimentation contenant du MT (Guerrero, 2008).
Dans les études expérimentales sur les filets de tilapia vert Teichert, en 2001, en analysant les filets de tilapia, a estimé que la concentration de la MT dans une portion de tissu comestible (57 à 143 g de filet) est infime et exprimée en ppt (partie par trillion), soit 1,2 à 3,4 ng de MT après un délai d’attente de 21 jours. Encore une fois, ces chiffres étaient basés sur le 21iéme jour de retrait pendant la journée et ne prennent pas en considération le métabolisme et l’excrétion associée à une période d’attente plus long.
Sur la base des preuves scientifiques que la MT est éliminée rapidement des poissons, il n’y a aucune possibilité qu’il persiste dans les poissons adultes après plusieurs mois requis pour leur élevage afin d’atteindre une taille commercialisable.
L’évaluation de la régression de la déplétion de la radiactivité a révélé qu’il n’existe pas d’effets négatifs des résidus de l’hormone sur la santé publique. Les concentrations de la MT et de ses métabolites chez le tilapias sp. Passent sous le seuil de 100 mg/kg après un délai 6 à 50 jours (Teichert et al., 2001). De meme, Vick et Hayton (2001) ont démontré lors d’une étude pharmacocinétique de la MT chez la truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) que sa biodisponibilité par voie orale serait de 70% et que sa demi-vie serait de 57 heures, ce qui renforce la conclusion de la déplétion rapides de la MT et de l’efficacité de l’aliment médicamenteux imprégné de la MT (Dergal, 2015)
Donc, il n’y a absolument aucun risque pour la santé humaine, lorsque le tilapia adulte traité, entrait sur le marché, car la MT leur est administrée seulement au début du stade alevin. Ce traitement au MT pourrait encore être perçu comme dangereux pour les consommateurs de tilapia si il est appliqué avec des quantités supérieures aux doses recommandées, ou s’il est effectué pour des périodes plus longues, à savoir au-delà de l’étape de traitement et dans la phase de grossissement. Bien que cela représente un risque identifiable, il y a en fait une très forte incitation chez les producteurs pour réduire au minimum l’utilisation de MT, principalement pour des raisons de coût. En outre, il n’y a aucune preuve que des doses plus élevées ou des traitements plus longs, améliorent l’efficacité de l’inversion sexuelle de MT. (Phelps et al., 1992).
Dans la recherche d’information les résultats indiquent que la MT est en réalité moins efficace si la dose recommandée et la durée du traitement sont dépassées (Yoshikawa et OGURI, 1978).

Sur les manipulateurs

Les producteurs de tilapia achètent la MT disponible sur le marché sous forme de poudre ou sous forme de comprimés. L’hormone est habituellement ajoutée à la poudre d’alimentation de tilapia, qui est ensuite offert au tilapia deux fois par jour pendant la période de traitement hormonal (FAO 2006; Guerrero, 2008).
Bien que les produits chimiques et pharmaceutiques utilisés dans l’aquaculture ne soient pas particulièrement dangereux, les risques pour les travailleurs exposés au MT peuvent être minimisés en suivant des procédures standards pour la manipulation d’une telle substance (Osha, 2008; Syndel, 2008). La MT est fortement insoluble dans l’eau, elle est normalement dissous dans une solution d’éthanol, avant d’être mélangée, ou pulvérisée, dans les aliments pour tilapia, ensuite séchée. Le mélange et le séchage de la matière (aliment traité) devrait être fait dans une chambre bien aérée, ou dans un espace ouvert, pour disperser l’éthanol comme il s’évapore, ce qui réduit le risque d’inhalation de la MT. L’utilisation de gants de chirurgie et un masque facial est également fortement recommandée afin de minimiser davantage le risque d’absorption de l’hormone par inhalation, ou via contact avec la peau. La phase de préparation de l’aliment contenant la MT nécessite un calcul de dose prudente et la pesée de l’hormone par rapport à la quantité de charge de MT en cours de préparation. Bien que l’utilisation de MT dans les écloseries de tilapia commerciaux devienne de plus en plus courante autour de ce monde, il n’y a eu aucun rapport d’effets néfastes sur la santé des travailleurs. En plus de porter des gants pour minimiser l’exposition par voie cutanée à MT, les femmes qui éliminent les sédiments des étangs utilisés pour le traitement des alevins, devraient porter des bottes et des vêtements de protection. Un danger plus probable découlerait de la consommation intentionnelle de MT par les femmes en raison de son anabolisant (renforcement musculaire) bien connu. Cette zone de risque peut être éliminée en gardant un inventaire strict sur la quantité d’hormone utilisée dans l’écloserie. Pour des raisons de coût, il y a de fortes hésitations pour les producteurs de tilapia d’être laxiste concernant la disponibilité et une éventuelle utilisation abusive de cette hormone.

Sur l’environnement

Il y a une attention croissante accordée à l’impact des actifs pharmaceutiques composés, y compris les hormones rejetées dans l’environnement par l’intermédiaire de rejets d’eaux usées (Heberer, 2002). En comparaison, 33 tonnes d’œstrogènes et 7,1 tonnes d’androgènes sont excrétés chaque année par les animaux d’élevage dans l’Union Européenne et 49 et 4,4 tonnes, respectivement, aux Etats-Unis (Lange et al, 2002). Les eaux usées des installations d’écloserie de tilapia ne représentent qu’une infime fraction de la décharge totale de déchets dans l’environnement, néanmoins, une approche de précaution devrait être prise. Malheureusement, on sait peu sur les impacts environnementaux des eaux usées libérées par des installations de production de tilapia qui utilisent de la MT pour leur traitement ; L’une des raisons est que, presque toutes les recherches sur l’effet des hormones sexuelles sur l’environnement ont mis l’accent sur les œstrogènes, en particulier l’estrone et l’estradiol-17β, plutôt que les androgènes (Shore et Shemesh, 2003). L’utilisation de la MT standard pour la production de tilapia se traduira par la libération de ces androgènes dans le système pendant un mois. L’hormone sera libérée de la nourriture non consommée, par l’intermédiaire des matières fécales et l’excrétion urinaire, et par les branchies. La quasi-totalité (99%) de la MT repris par les tilapias est annulée dans les 100 heures après l’arrêt du traitement hormonal (Johnston et al., 1983), il en résulte que la quasi-totalité de MT, ou ses dérivés, va entrer dans le système de culture de l’eau. Ceci veut dire que les écloseries fonctionnant avec des réserves d’eau recyclées ou semi-recyclées libèrent moins de résidu d’hormone dans l’environnement que ceux qui exploitent les systèmes d’eau accréditives. Bien que la libération de l’eau contenant des résidus de MT reste un danger potentiel qui mérite d’autres recherches, le nombre très limité d’études réalisées à ce jour indiquent qu’il n’y a pas des niveaux détectables de l’hormone entrant dans l’environnement, à condition que les eaux usées de l’écloserie soient recyclées et filtrées, ou sont conservées pendant plusieurs jours avant d’être libérées dans l’environnement naturel.
Des études ont aussi montré que ces hormones stéroidiens dans l’eau, sont rapidement absorbées dans les sédiment, ou son réduits en des composés inorganique via la minéralisation.
Les concentration des hormones ont été considérablement réduites, de 166 à 7 ng/l pour la MT et 73 à 2 ng/l pour l’oestrogéne suite à une filtration à travers un filtre de gravier et de sable (Shore et Semesh, 2003). Lagunes et zones humides naturelles ou construites sont connues pour être très efficace pour réduire la concentration de nombreux composés pharmaceutiques présents dans les eaux usées municipales, par une combinaison de la photolyse, l’absorption de la plante, la dégradation microbienne et l’absorption du sol, ou la séquestration (White et al., 2006).
Les hormones stéroïdes dans l’eau sont rapidement absorbées dans les sédiments, ou sont réduits à des composés inorganiques via la minéralisation (Shore et Semesh, 2003). En somme, il a été vraiment prouvé par des études antérieures que la MT ne constitue aucun danger aussi bien pour les consommateurs, les manipulateurs et l’environnement, si les normes d’utilisation sont bien respectées. Néanmoins, la détection des résidus de MT sur la chair du tilapia et dans l’eau d’élevage, après traitement hormonale, fut l’objet de plusieurs recherches qui sont détaillés dans la partie suivante (Dergal, 2015).

DETECTION DES RESIDUS DE MT

L’utilisation de la 17α-méthyl testostérone pour induire l’inversion sexuelle chez le tilapia peut conduire à la contamination et des problèmes en matière de santé humaine et environnementale. Par conséquent, plusieurs méthodes ont été développées et validées pour la détection et la quantification des stéroïdes anabolisants (17α-methyltestostérone) et de leurs métabolites dans diverses matrices biologiques. Des méthodes complexes et onéreuses sont disponibles, telle que la chromatographie en phase aqueuse couplée à la spectrométrie de masse (GC-MS) (Gomez et al., 2013), la chromatographie liquide couplée à un spectromètre UV (Vick et Hayton, 2001 ; Marwah et al., 2005 ; Isabel R. Barbosa et al, 2013) ou à la spectrométrie de masse (Chu et al., 2006 ; Pozo et al., 2009). Une analyse de biologie moléculaire a été faite en utilisant RT- PCR motif d’empreintes digitales dans les tissus testiculaires du tilapia du Nil; en outre, l’examen histologie-pathologique (Wagdy et al., 2011).
D’autres méthodes alternatives nettement plus simples, rapides, sensibles et rentables pour le screening et la quantification de la MT sont également disponibles. Habituellement, des tests immuno-essais sont recommandés pour le screening des résidus d’hormones androgènes et de leurs métabolites. Ces derniers sont basés sur les radio-immuno-analyses (RIA) appliquées avec des précautions contre les composés radioactifs (Contreras- Sanchez et al, 2009). De façon moins contraignante, des kits ELISA sont plus pratiques afin d’analyser plusieurs échantillons à la fois (Lu et al, 2006 ; Dergal, 2015).

Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE
CHAPITRE I: PISCICULTURE AU SENEGAL
I.1.GENERALITES
I.2.ESPECES CULTIVEES
I.3.TILAPIA DU NIL (OREOCHROMIS NILOTICUS)
I.3.1.Taxonomie et morphologie
I.3.1.1.Caractéristiques taxonomiques
I.3.1.2. Morphologie
I.3.2.Répartition géographique
I.3.3.Ecologie
I.3.3.1.Température
I.3.3.2.Salinité
I.3.3.3.Potentiel d’hydrogène (pH)
I.3.3.4.Oxygène (O2) dissous
I.3.3.5.Composés azotés
I.3.4.Régime alimentaire
I.3.5.Biologie de la reproduction
I.3.5.1.Maturité sexuelle
I.3.5.2.Fécondité
I.3.5.3.Reproduction
I.3.6.Expression du sexe
I.3.6.1.déterminisme sexuel
I.3.6.2.différenciation sexuelle
I.3.7.Controle du sexe chez le tilapia
I.3.7.1.Production d’alevins mono-mâles
I.3.7.1.1.Séparation des sexes par tri visuel
I.3.7.1.2. Hybridation
I.3.7.1.3. Température thermique
I.3.7.1.4. Utilisation de « Super-mâles »
I.3.7.1.5. Inversion hormonale du sexe
I.3.1.5.1.Paramètres du traitement hormonal
I.3.7.1.5.1.1.Variables qualitatives
I.3.7.1.5.1.2.Variables quantitatives
I.3.7.2.Traitement hormonal (17-α- Methyltestostérone) des alevins
CHAPITRE II: 17 α METHYLTESTOSTERONE
II.1.GENERALITE SUR LA METHYLTESTOSTERONE (MT)
II.2.UTILISATION DE LA 17 α METHYLTESTOSTERONE DANS L’ELEVAGE DU TILAPIA
II.3.RISQUES POTENTIELS DE LA 17 α METHYL TESTOSTERONE
II.3.1.Sur les consommateurs de tilapia
II.3.2.Sur les manipulateurs
II.3.3.Sur l’environnement
II.4.DETECTION DES RESIDUS DE MT
DEUXIEME PARTIE : ETUDE EXPERIMENTALE
CHAPITRE I : MATERIEL ET METHODES
I.1.CADRE ET PERIODE D’ETUDE
I.2.MATERIEL D’ETUDE
I.2.1.Matériel biologique
I.2.2.Matériel d’élevage
I.2.3.Matériel d’incubation
I.2.4.Matériel pour la fabrication de l’aliment hormoné
I.2.5.Materiel de mesures
I.2.6.Matériel de laboratoire
I.2.6.1.Matériel pour le squash gonadique
I.2.6.2.Matériel de prélèvement
I.2.6.3. Matériel d’analyse
I.3.METHODES
I.3.1.Revue documentaire
I.3.2.Protocole expérimental
I.3.2.1.Reproduction des géniteurs
I.3.2.2. Récolte des œufs
I.3.2.3. La phase d’incubation
I.3.2.4. Alevinage
I.3.2.4.1. Alimentation des alevins
I.3.2.4.1.1.Composition de l’aliment
I.3.2.4.1.2.Traitement hormonal des alevins
I.3.2.4.1.2.1.Formulation de l’aliment
I.3.2.4.1.2.2. Ration alimentaire et fréquence de nourrissage
I.3.2.4.2.Suivi des paramètres physico-chimiques et biologiques
I.3.2.4.2.1. Paramètres physico-chimiques
I.3.2.4.2.2. Paramètres biologiques
I.3.2.4.2.2.1. Poids
I.3.2.4.2.2.2. Taux de mortalité
I.3.2.5.ETUDE DE L’INVERSION SEXUELLE
I.3.2.5.1.Squash gonadique
I.3.2.6.Prélèvement
I.3.2.6.1.Prélèvement de la chair
I.3.2.6.2.Prélèvement de l’eau d’élevage
I.3.2.7.Analyse des échantillons
I.3.2.7.1. De chair
I.3.2.7.1.1.Préparation des échantillons
I.3.2.7.1.2.Dosage de la MT dans les échantillons de chair
I.3.2.7.2. d’eau d’élevage
I.3.2.7.2.1.Préparation des solutions
I.3.2.7.2.2.Extraction
I.3.2.8.Traitement et analyse des données
CHAPITRE II : RESULTATS, DISCUSSION ET RECOMMANDATIONS
II.1.RESULTATS
II.1.1.Parametres physico-chimiques
II.1.1.1.Dans les bacs de reproduction
II.1.1.2. Dans les aquariums d’alevinage
II.1.1.3. Dans les aquariums de grossissement
II.1.2.Parametres biologiques
II.1.2.1. Croissance pondérale des alevins
II.1.2.2. Taux de mortalité
II.1.3.Effet androgénique de la 17 α méthyltestostérone sur le sexe des tilapias
II.1.3.1.Le squash gonadique
II.1.4.Résidus de la MT dans la chair du tilapia et à partir de l’eau d’elevage
II.1.4.1.Analyses des échantillons de chair
II.1.4.2.Analyses des échantillons d’eau
II.2.DISCUSSION
II.2.1.Difficultés expérimentales
II.2.2.Performance de croissance et taux de mortalité
II.2.3.Effet androgénique de la 17 α méthyltestostérone
II.2.4.Evaluation des résidus de la 17α méthyltestostérone
II.3.RECOMMANDATIONS
II.3.1.CHERCHEURS
II.3.2.PISCICULTEURS
II.3.3.MANIPULATEURS
CONCLUSION GENERALE
REFERENCE BIBLIOGRAPHIQUE
ANNEXES

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