Efficacité des probiotiques en aquaculture : étude du cas de Bacillus subtilis chez le Tilapia du Nil (Oreochromis Niloticus)

Abstract

L’aquaculture est un mode d’élevage en constante évolution avec une production en croissance de plus en plus importante. Parallèlement à cela, l’émergence de bactéries résistantes à divers antibiotiques est également croissante. Afin de pouvoir concilier cet élevage prenant de plus en plus d’ampleur et la limitation souhaitable de l’usage des antibiotiques, les probiotiques constituent une alternative prometteuse. De nombreuses études ont été consacrées à diverses espèces bactériennes appartenant notamment aux genres Lactobacillus, Bifidobacterium mais aussi Bacillus. Les Bacillus sont des bactéries Gram positives, présentant la capacité de sporuler et, de ce fait, de résister à des conditions rudes telles que la chaleur, la dessication ou encore à certains composés chimiques. Bacillus subtilis est l’une des espèces les plus étudiées à l’heure actuelle. Cette bactérie produit un panel important de substances à action antimicrobienne, des lantibiotiques faisant partie de la famille des bactériocines, des lipopeptides, et dispose également de la capacité à interrompre les signaux intervenant dans le « quorum sensing ». Leur reconnaissance par le système immunitaire de l’hôte permet également d’accroitre son efficacité et de montrer une résistance accrue face à divers pathogènes ou stress. De nombreuses souches de Bacillus subtilis ont été étudiées pour leurs effets sur l’immunité, la résistance aux pathogènes chez les poissons d’élevage tels que le Tilapia du Nil (Oreochromis niloticus), l’une des espèces les plus élevées au niveau mondial. Bien que la compréhension des aptitudes de cette bactéries soit grandissante, les mécanismes d’action précis et les conditions d’utilisation optimale restent encore à mieux définir. Ce travail a pour but d’évaluer et comprendre les mécanismes permettant à Bacillus subtilis de lutter contre les agents pathogènes ainsi que ses effets in vitro. Il vise également à montrer les effets observés chez le Tilapia du Nil à la suite de l’administration de cette bactérie en tant que probiotique, au niveau immunitaire et de ce fait au niveau de la résistance aux pathogènes et à divers stress provoqués par les conditions d’élevage.

Aquaculture is a constantly evolving mode of farming with an ever-increasing production. At the same time, the emergence of bacteria resistant to various antibiotics is also increasing. Probiotics are a promising alternative for reconciling the growing importance of animal husbandry with the limited use of antibiotics. Many bacterial species were studied for this purpose, especially from the Lactobacillus, Bifidobacterium as well as Bacillus genera. Bacillus are Gram-positive bacteria, with the ability to sporulate and thus resist harsh conditions such as heat, dessication or certain chemical compounds. Bacillus subtilis is one of the most studied species at present. This bacterium produces a large number of antimicrobial substances, lantibiotics belonging to the bacteriocins family, lipopeptides and also has the ability to interrupt signals involved in the “quorum sensing”. Their recognition by the host’s immune system also increases the effectiveness of the host immunity and shows increased resistance to various pathogens or stress. Many strains of Bacillus subtilis are being studied for their effects on immunity, especially for resistance to pathogens in farmed fish such as Nile tilapia (Oreochromis niloticus), one of the highest species worldwide. Although the understanding of this bacterium’s abilities is growing, the precise mechanisms of action and conditions for optimal use are still to be better defined. The aim of this work is to evaluate and understand the mechanisms that enable Bacillus subtilis to control pathogens. It also aims to show the effects observed in Nile tilapia, following administration of this bacterium as a probiotic, at the immune level and thus at the level of resistance to pathogens and to various stresses caused by breeding conditions.