Un additif à base de phytobiotiques destiné à renforcer la fonction immunitaire et à atténuer les effets 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 repose, en termes généraux, sur trois « barrières de contrôle » principales, à savoir les « barrières physiques » ou première ligne de défense, l'immunité innée, qui repose sur la reconnaissance et la destruction des agents pathogènes sans « mémoire » spécifique à leur égard, et l'« immunité adaptative », dans laquelle l'hôte combat les micro-organismes par des actions spécifiques à chaque agent pathogène. Cette barrière adaptative n'existe pas chez la crevette ; par conséquent, l'immunocompétence repose en grande partie sur l'activation des hémocytes, qui constituent un élément majeur de la réponse innée.

Lorsqu'un agent 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 se déclenche, notamment la phagocytose, l'apoptose, la nodulation, l'encapsulation, la mélanisation, la coagulation et la production de peptides antimicrobiens (AMP). Les pénéidines et les crustines constituent deux types d'AMP propres aux crevettes.

• Les pénaidines possèdent une puissante action antimicrobienne contre les bactéries à Gram positif et les champignons, ainsi qu'une activité opsonique contre les bactéries à Gram négatif, en libérant un signal qui active la phagocytose par les hémocytes.
• Les crustacés présentent une activité antimicrobienne à la fois contre les bactéries Gram-positives et Gram-négatives, ainsi qu'une activité opsonique qui facilite 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 favorisant la production efficace d'AMP clés, nous pouvons stimuler une réponse plus rapide et mieux coordonnée, ce qui permet d'améliorer la survie et la productivité.

Les co-infections causées par des bactéries et des virus (par exemple, Vibrio spp. + virus de la maladie des taches blanches (WSDV)), ou par des bactéries et des parasites (par exemple, Vibrio spp. + Enterocytozoon hepatopenaei (EHP), comme dans le cas du syndrome des excréments blancs (WFS)), sont courantes dans l'élevage de crevettes. Il a été démontré que les crevettes ayant déjà été exposées au WSDV sont plus facilement infectées par Vibrio parahaemolyticus (VP) (c'est-à-dire l'agent responsable de la nécrose hépato-pancréatique aiguë (AHPND)) et présentent une capacité de récupération réduite (de la Peña et al., 2017). De plus, l'infection par le WSDV peut être accélérée et aggravée par une infection secondaire par l'AHPND (Han et al., 2019). Par conséquent, non seulement les crevettes infectées par le WSDV peuvent facilement développer l'AHPND, mais celles infectées simultanément par les deux agents pathogènes présenteront un taux de guérison réduit et une mortalité plus élevée. Les AMP, notamment les crustines et les pénéidines, ont été identifiées comme un mécanisme de défense humorale important dans les co-infections telles que le WFS (Tassanakajon et al., 2017).

Dans l'élevage de crevettes, les co-infections ne peuvent être réduites qu'à l'aide d'une approche préventive – il n'y a pas d'autre voie vers la réussite : les solutions isolées ne sont plus efficaces face à des pathologies multifactorielles. La première approche pour lutter contre les infections multiples repose sur l'amélioration des pratiques d'élevage et de biosécurité. La biosécurité au sein de l'exploitation doit tenir compte d'un statut sanitaire élevé des larves, ainsi que de la lutte contre les vecteurs actifs et passifs. Une deuxième approche consiste à renforcer les stratégies de prévention par le biais d'une nutrition fonctionnelle visant à soutenir l'immunocompétence et la santé/intégrité intestinale, et à réduire l'impact des infections systémiques.

Cet article présente l'efficacité d'un additif fonctionnel à base de phytobiotiques (Sanacore® GM) pour renforcer la compétence immunitaire des crevettes grâce à la stimulation de la production de peptides antimicrobiens (AMP), mécanisme permettant de réduire la gravité des co-infections et, par conséquent, d'améliorer la survie et la productivité. Des données issues d'essais en laboratoire et sur le terrain sont présentées afin de démontrer l'efficacité de cet additif dans deux scénarios différents de co-infection.

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

Une étude en laboratoire a évalué l'effet du Sanacore® GM sur la stimulation de la production de pénaidine et de crustine chez la crevette, ainsi que sur l'amélioration du taux de survie dans le cadre d'un test de co-infection par le virus de la syndrome de l'anémie chez la crevette (WSDV) et le virus de la paratropicose (VP).

Les crevettes pesant moins d’un gramme ont été placées dans des bassins et nourries avec une dose préventive de l’additif pendant 28 jours. À la fin de cette période, des échantillons d’hépatopancréas ont été prélevés sur neuf crevettes par groupe afin de réaliser une analyse de l’expression génique des pénéidines et des crustines (Soonthornchai et al., 2010 ; Rahimnejad et al., 2018). Par la suite, un total de 21 crevettes par traitement ont été sélectionnées en groupes de trois 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 subséquente par le VP a entraîné la mortalité. La mortalité a été surveillée pendant 24 heures 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 l'expression de la pénaidine et de la crustine (fig. 1), respectivement multipliée par trois et par sept, chez les crevettes ayant reçu un supplément de Sanacore® GM. Il a été démontré que les pénaidines et les crustines possèdent des effets antimicrobiens contre le VP (Mai et al., 2021). Il est intéressant de noter que l'augmentation de l'expression des AMP était corrélée à une amélioration de 40 % du taux de survie 6 à 12 heures après l'exposition à 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 des stratégies d'ajout de Sanacore® GM sur la survie, l'indice de conversion alimentaire (ICA) et la production en 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 que la supplémentation en additifs favorise l'immunocompétence et renforce la protection contre les co-infections.

Sanacore® GM améliore le taux de survie et la productivité des crevettes dans les bassins

Un essai sur le terrain a évalué l'efficacité de Sanacore® GM pour réduire l'impact des co-infections dans une ferme d'élevage de crevettes située à Bratasena, dans la province de Lampung (Indonésie). Au cours des quatre dernières récoltes, les bassins ont été testés positifs à l'EHP et présentaient une charge bactérienne de Vibrio supérieure à 10² UFC/mL dans l'eau, ainsi que les signes caractéristiques du syndrome de la flottaison des crevettes (WFS). Les données historiques des quatre dernières récoltes ont été comparées à celles de la récolte actuelle dans le cadre de 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 (vers le 25e jour après l'éclosion), et 2) une supplémentation uniquement corrective à forte dose pendant la période à haut risque. Au total, 10 bassins ont été sélectionnés pour chaque stratégie d'application. Les données historiques de l'exploitation ont été utilisées uniquement 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.

Le taux de survie a augmenté de 58 % et de 169 % grâce respectivement à la stratégie corrective et à la stratégie combinée préventive et corrective, par rapport aux données historiques (tableau 1). L'utilisation préventive de Sanacore® GM a entraîné une amélioration supplémentaire et chiffrée de 48 % par rapport à l'application corrective seule. L'indice de conversion alimentaire (ICA) 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).

Dans l'ensemble, la stratégie corrective a permis d'augmenter la biomasse des étangs de 10 % par rapport aux cultures précédentes, tandis que la stratégie combinée préventive et corrective a permis d'obtenir une amélioration de 64 %. Il est remarquable de constater que l'utilisation d'un dosage préventif a entraîné une amélioration supplémentaire et significative de la biomasse de 50 % par rapport à une supplémentation purement corrective (tableau 1). Ces résultats concordent avec des évaluations sur le terrain antérieures montrant que l'application corrective de l'additif réduit les signes d'infection, mais que seule la supplémentation préventive s'est avérée capable de maximiser les taux de croissance après 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 rentabilisé par le gain de biomasse et les retombées économiques. Le calcul du retour sur investissement (ROI) a indiqué que pour chaque dollar américain investi dans l'application de l'additif, 18 USD et 40 USD ont été gagnés en plus pour les stratégies corrective et combinée (préventive et corrective), respectivement.

Le présent article démontre l'efficacité de l'additif à base de phytobiotiques Sanacore® GM pour favoriser la survie et la productivité des crevettes confrontées à des co-infections. L'un des principaux mécanismes par lesquels cet additif favorise la compétence immunitaire et réduit l'impact des infections réside dans l'augmentation de la production d'AMP. L'application préventive de cet additif semble constituer une stratégie plus efficace pour modifier l'évolution de l'infection et optimiser les taux de croissance après une épidémie.

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