Un additif à base de phytobiotiques pour soutenir l'immunocompétence et réduire l'impact des co-infections

Ruth Garcia Gomez, Maria Mercè Isern-Subich, Martha Mamora, Waldo G. Nuez Ortin, Adisseo

Immunocompétence des crevettes et co-infections

Le système immunitaire, en termes généraux, est fondé sur trois "barrières de contrôle" majeures, à savoir les "barrières physiques" ou la première ligne de défense, l'immunité innée basée sur la reconnaissance et la destruction des pathogènes sans "mémoire" spécifique contre eux, et l'"immunité adaptative", dans laquelle l'hôte lutte contre les micro-organismes par des actions spécifiques au pathogène. Cette barrière adaptative n'est pas présente chez les crevettes ; par conséquent, l'immunocompétence est fortement soutenue par l'activation des hémocytes en tant qu'élément majeur de la réponse innée.

Lorsqu'un pathogène entre en contact avec la crevette hôte, il est reconnu par des récepteurs situés dans les membranes des hémocytes et des tissus cellulaires. Après cette première reconnaissance, une série de réponses complémentaires sont déclenchées, notamment la phagocytose, l'apoptose, la nodulation, l'encapsulation, la mélanisation, la coagulation et la production de peptides antimicrobiens (PAM). Les pénaïdines et les crustines sont deux types de peptides antimicrobiens propres aux crevettes.

• Les pénaïdines ont une forte action antimicrobienne contre les bactéries gram + et les champignons, et une activité opsonique contre les bactéries gram -, libérant un signal qui active la phagocytose par les hémocytes.
• Les crustines présentent une activité antimicrobienne contre les bactéries Gram + et Gram -, ainsi qu'une activité opsonique qui contribue à la phagocytose des bactéries par les hémocytes.

Les AMP jouent un rôle crucial dans la survie des crevettes en cas d'infection. Par conséquent, en encourageant la production efficace d'AMP clés, nous pouvons stimuler une réponse plus rapide et mieux coordonnée, augmentant ainsi la survie et la productivité.

Les co-infections causées par des bactéries et des virus (par exemple Vibrio spp. + White-Spot Disease Virus (WSDV)), ou par des bactéries et des parasites (par exemple Vibrio spp. + Enterocytozoon hepatopenaei (EHP) tel que le syndrome des fèces blanches (WFS)) sont courantes dans l'élevage de crevettes. Il a été démontré que les crevettes précédemment exposées au WSDV sont plus facilement infectées par Vibrio parahaemolyticus (VP) (c'est-à-dire l'agent causal de la maladie de nécrose hépatopancréatique aiguë (AHPND)) et présentent une capacité de récupération supprimée (de la Peña et al., 2017). En outre, l'infection par le WSDV peut être accélérée et exacerbée par l'infection secondaire par l'AHPND (Han et al., 2019). Par conséquent, non seulement les crevettes atteintes du WSDV peuvent facilement développer une AHPND, mais les crevettes infectées par les deux agents pathogènes en même temps seront confrontées à un taux de récupération réduit et à une mortalité plus élevée. Les AMP, y compris les crustines et les pénaidines, ont été identifiés comme un mécanisme de défense humorale important dans les co-infections telles que le WFS (Tassanakajon et al., 2017).

Les co-infections ne peuvent être minimisées que par une approche préventive dans l'aquaculture des crevettes - il n'y a pas d'autre option pour réussir : les balles uniques ne seront plus efficaces dans les scénarios de maladies multifactorielles. La première approche pour contrôler les infections multiples est basée sur l'amélioration des pratiques d'élevage et de biosécurité. La biosécurité à la ferme doit tenir compte d'un état de santé élevé des PL, ainsi que du contrôle des vecteurs actifs et passifs. Une deuxième approche consiste à renforcer les stratégies de prévention par le biais d'une alimentation fonctionnelle visant à soutenir l'immunocompétence et la santé/intégrité intestinale et à réduire l'impact de l'infection systémique.

Cet article présente l'efficacité d'un additif fonctionnel à base de phytobiotiques (Sanacore® GM) pour améliorer l'immunocompétence des crevettes par la promotion de peptides antimicrobiens (AMP) comme mécanisme de réduction de la sévérité des co-infections et donc d'amélioration de la survie et de la productivité. Des données d'essais en laboratoire et sur le terrain sont présentées pour démontrer l'efficacité de l'additif dans deux scénarios de co-infection différents.

Sanacore® GM stimule la production d'AMP et améliore la survie des crevettes en cas de co-infections.

Un essai en laboratoire a évalué l'effet de Sanacore® GM pour stimuler la production de pénaidine et de crustine chez les crevettes et améliorer la survie dans le cadre d'un défi de co-infection basé sur le WSDV et le VP.

Les spécimens de crevettes de moins d'un gramme ont été stockés dans des bassins et nourris avec une dose préventive de l'additif pendant 28 jours. À la fin de cette période, l'hépatopancréas de neuf crevettes par groupe a été échantillonné pour l'analyse de l'expression génétique des pénaidines et des crustines (Soonthornchai et al., 2010 ; Rahimnejad et al., 2018). Par la suite, un total de 21 crevettes par traitement ont été sélectionnées dans des groupes en trois exemplaires et soumises à une infection par le WSDV, suivie d'une infection par le VP deux jours plus tard (Han et al., 2019). L'infection par le WSDV visait à affaiblir les crevettes, tandis que l'infection ultérieure par le VP déclenchait la mortalité. La mortalité a été suivie pendant 24h après l'infection.

Figure 1. Penaidin and crustin mRNA relative gene expression at day 28 pre-challenge. Data were analyzed by Independent t-test (significance at p<0.05, n = 9)

Les résultats ont montré une augmentation statistiquement significative de trois fois et sept fois dans l'expression de la pénaïdine et de la crustine(Fig. 1), respectivement, chez les crevettes supplémentées avec Sanacore® GM. Les pénaidines et les crustines ont des effets antimicrobiens prouvés contre la VP (Mai et al., 2021). Il est intéressant de noter que l'augmentation de l'expression de l'AMP a été corrélée à une amélioration numérique de 40 % du taux de survie 6 à 12 heures après le défi de la co-infection(Fig. 2).

Figure 2. Percentage of survival in control and Sanacore® GM groups 24h post-challenge. Each time point was statistically evaluated by independent t-test (significance at p<0.05; n = 3)

Tableau 1. Comparaison entre les stratégies de supplémentation en Sanacore® GM sur la survie, l'indice de consommation (IC) et la production de l'étang.

Different letters within the same row represent statistically significant differences (significance at p<0.05, n = 10). Historical data represented by the average of four crops were not included in the statistical analysis.

Ces résultats confirment qu'une supplémentation additive soutient l'immunocompétence et renforce la protection contre les co-infections.

Sanacore® GM améliore la survie et la productivité des crevettes dans les étangs

Un essai sur le terrain a permis d'évaluer l'efficacité de Sanacore® GM pour réduire l'impact des co-infections dans un élevage de crevettes situé à Bratasena Lampung (Indonésie). Au cours des quatre dernières récoltes, les étangs ont été testés positifs à l'EHP et ont présenté une charge de Vibrio dans l'eau supérieure à 10² CFU/ mL, ainsi que des signes typiques de WFS. Les données historiques des quatre récoltes précédentes ont été comparées à celles de la récolte actuelle selon deux stratégies d'application de l'additif dans l'alimentation :
1) une stratégie basée sur une supplémentation préventive à faible dose dès le début du cycle combinée à une supplémentation corrective à forte dose pendant la période à haut risque (autour de DOC 25), et 2) uniquement corrective à forte dose pendant la période à haut risque. Au total, 10 étangs ont été sélectionnés pour chaque stratégie d'application. Les données historiques des exploitations n'ont été utilisées qu'à des fins de comparaison et n'ont pas été incluses dans l'analyse statistique. Un test t indépendant a été utilisé pour évaluer la différence d'efficacité entre les deux stratégies d'application.

La survie a été améliorée de 58 % et de 169 % par les stratégies correctives et les stratégies préventives et correctives combinées, respectivement, par rapport aux données historiques (tableau 1). L'utilisation préventive de Sanacore® GM a entraîné une amélioration supplémentaire et numérique de 48 % par rapport à la seule application corrective. L'indice de consommation a également été amélioré par la supplémentation ; l'application corrective a montré une amélioration de 11 % par rapport aux cultures précédentes, tandis que la stratégie combinée préventive et corrective a entraîné une amélioration supplémentaire et significative de 21 % (tableau 1).

Globalement, la stratégie corrective a permis d'améliorer la biomasse de l'étang de 10 % par rapport aux cultures précédentes, tandis que la stratégie préventive et corrective combinée a permis d'obtenir une amélioration de 64 %. Fait remarquable, l'utilisation d'un dosage préventif a entraîné une amélioration supplémentaire et significative de la biomasse de 50 % par rapport à une simple supplémentation corrective (tableau 1). Ces résultats sont conformes aux évaluations précédentes sur le terrain qui montrent que l'application corrective de l'additif réduit les signes d'infection, mais que seule la supplémentation préventive s'est révélée capable de maximiser les taux de croissance après l'apparition de l'épidémie. Sanacore® GM a augmenté le coût de l'alimentation par hectare par rapport aux données historiques de l'exploitation, mais cet investissement a été largement compensé par le gain de biomasse et les rendements économiques. Le calcul du retour sur investissement (ROI) a indiqué que pour chaque dollar US investi dans l'application de l'additif, 18 et 40 USD ont été gagnés respectivement pour la stratégie corrective et la stratégie combinée préventive et corrective.

Le présent article démontre l'efficacité de l'additif Sanacore® GM à base de phytobiotiques pour favoriser la survie et la productivité des crevettes en cas de co-infection. Un mécanisme important de l'additif pour promouvoir l'immunocompétence et réduire l'impact des infections est l'augmentation de la production d'AMP. L'application préventive de l'additif semble être une stratégie plus efficace pour modifier l'évolution de l'infection et maximiser les taux de croissance après l'épidémie.

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