Pseudoalteromonas sp. NC201, un probiotique isolé en Nouvelle-Calédonie pour l'élevage de la crevette Litopenaeus stylirostris : Caractérisation et impact sur l’état physiologique de la crevette

Pseudoalteromonas sp. NC201, isolated in New Caledonia, a probiotic strain for Litopenaeus stylirostris shrimp farming : characterization and impact on the shrimp’s physiology

• Auteur / Autrice : Louis Sorieul
• Direction : Viviane Boulo, Hamid Amir
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie, biologie marine
• Date : Soutenance le 28/11/2017
• Etablissement(s) : Nouvelle Calédonie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale du Pacifique (Faaa ; 2005-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Délégation Ifremer de la Nouvelle-Calédonie - Unité de Recherche Lagons, Ecosystèmes et Aquaculture Durable (LEAD)
• Jury : Président / Présidente : Claude-Elisabeth Payri
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Viviane Boulo, Hamid Amir, Claude-Elisabeth Payri, Christine Paillard, Pascal Favrel, Mariko Olivia Matsui, Linda Guentas, Jörn Kalinowski
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christine Paillard, Pascal Favrel

Mots clés

Mots clés contrôlés

Probiotiques

Maladies

Crevettes

Aquaculture

Crevetticulture

Nouvelle-Calédonie

Crustacés -- Élevage

Mots clés libres

Probiotique

Pseudoalteromonas

Litopenaeus stylirostris

Potentiel antimicrobien

Immunité

Stress oxydant

Probiotic

Pseudoalteromonas

Litopenaeus stylirostris

Antimicrobial potential

Immunity

Oxydative stress

Résumé

La souche Pseudoalteromonas sp. NC201, isolée en Nouvelle-Calédonie, possède des propriétés antibactériennes et probiotiques dans le cadre d’élevages larvaires de crevettes. Ainsi, cette souche bactérienne constitue une alternative à l’utilisation des antibiotiques. Ce travail de thèse a été focalisé sur la caractérisation de NC201 et de son potentiel antimicrobien ainsi que sur l’étude de son effet sur la crevette, Litopenaeus stylirostris lors de challenges expérimentaux. L’analyse du génome de NC201 a révélé la présence de clusters de gènes codants des composés antimicrobiens ainsi que deux amino acides oxydases. Une de ces oxydases a été identifiée comme capable d’inhiber des Vibrio pathogènes de L. stylirostris. Les essais in vivo ont permis de confirmer le rôle probiotique de NC201. En effet NC201 a été responsable d’une amélioration de la survie des animaux lors de stress hypo et hypersalins mais aussi lors de challenge biotique par infection avec V. nigripulchritudo. Le suivi dans l’hémolymphe de NC201 et V. nigripulchritudo a mis en évidence que ces deux bactéries étaient capables individuellement de coloniser l’hémolymphe des animaux, cependant, une exclusion mutuelle des deux bactéries a été observée dans ce compartiment. L’expression de gènes liés à la réponse immunitaire ainsi qu’à la réponse au stress oxydant a été quantifiée suite au traitement probiotique et au challenge avec V. nigripulchritudo. La quantification et l’activité enzymatique de biomarqueurs du stress oxydant ont été mesurées. Les modulations de ces biomarqueurs ont révélé que la souche NC201 conférait aux crevettes un état de santé général plus performant pour répondre à des stress.

The Pseudoalteromonas sp. NC201 strain, isolated in New Caledonia, displayed antibacterial and probiotic properties in shrimp hatcheries. This strain is an alternative to antibiotics use. This thesis focused on the characterization of NC201, its antimicrobial potential as well as on the study on its effect on Litopenaeus stylirostris during experimental challenges. The analysis of the complete genome sequence of NC201 revealed multiple clusters coding for potential antimicrobial compounds as well as two amino acid oxidases. One of these oxidases was identified as capable of inhibiting Vibrio pathogenic to L. stylirostris such as V. penaeicida and V. nigripulchritudo. In vivo trials confirmed the probiotic role of NC201 towards L. stylirostris. Indeed NC201 was responsible for higher survival rates in animals confronted to hypo and hypersaline stress as well as to bacterial challenge through infection with V. nigripulchritudo. During experimental infections the presence of NC201 and V. nigripulchritudo was monitored in the shrimp hemolymph. Both bacteria are capable of invading the shrimp’s hemolymph but seemed mutually exclusive in this compartment during the 24 hours following the infection. The expression profile of genes involved in the immune response and the response to oxidative stress were quantified in the hemolymph and hepatopancreas, respectively. Enzymatic activities and quantification of bioindicators of oxydative stress were measured in the hepatopancreas. These modulations highlighted that NC201 induced an increase in the shrimp overall health status leading to enhanced responses to stresses.