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Efflorescences toxiques des eaux côtières françaises : écologie, écophysiologie, toxicologie
Facteurs influençant la toxinogénèse
chez G. cf. nagasakiense
Ces facteurs peuvent être conjonctu rels (conjonction de paramètres hydrographiques et météorologiques localement favo rables, concomitance de
compétiteu rs phytoplanctoniques . .. ) ou correspondre à un stade particulier du développement
des cell ules infectantes (variations saisonnières du
contenu toxin ique des cellules, mutation génétique avec sélection de clones, présence d'un stimu lus particulier ... ). Les conditions env ironnementales et les mécanismes qui condu isent à des
efflorescences algales tox iques sont d ifficil es à
appréhender en raison d' interactions entre les facteurs hydrographiques et autécologiques du
phytoplancton (demande de nutriments, photosynthèse, vitesse de croissance).
Les variations de température et d' éclairement des
cultures se son t révélées en re lation avec une
régression de la croissance des diatomées. À densité cellulaire constante, l' effet répressif est accentu é dans les cond itions de fa ib le température
(13 °C) et de lumière atténuée (Gentien & Arzul ,
1991 ).
Influence des conditions de culture
Compte tenu des aléas d'apparition des efflorescences phytoplancton iques toxiques, il a semblé
préférable d'étudier dans un premier temps l' effet
des conditions de c roissance de G. cf. nagasakiense sur la b ioactivité de la cul ture à partir des
teneurs en acides gras et en glycoli p ides dans
l'eau et dans les cellules algales. L'évolution de
ces deux c lasses de l ip ides reconnues hémo lytiques a été étud iée à deux conditions de température (13 et 18 °C) et d' intensité lumineuse (35 et
75 !JE. m - 2 .s- 1 ). Les acides gras libres apparaissent mi noritaires dans l'extrait cellu laire (1 à 14%
des 1 ipides particulaires totaux) sauf en conditions
de fa ible lumière (max. 24 %).
Au cours de la croissance de l'algue, on note une
évolution parallèle des concentrations en ac ides
gras dans les ce llul es et dans l' eau de c ulture
indépendamment des conditions opératoires utilisées. Les acides gras sont b ien représentés dans
le dissous notamment en phase exponentielle de
croissance où ils constituent entre 19% (à 18 °C)
et 34 % (à 13 °C) des extraits lipidiques.
En situation de blooms, la contribution des acides
gras apparaîtra plus active en phase de développement phytoplanctonique, surtout dans des
conditions de basses températures. Les glycolipides représen tent en moyenne le tiers du contenu lipidique de l'eau et des cellules algales. On
note une relation réciproque entre les concentrations intra et extracellu laires pendant le suivi des
c ultures avec pour les deux compartiments un
maximum en phase postexponentielle (plus prononcé sous lumière atténuée). Ces résultats semblen t indi quer que la toxi nogène des ce ll ules
algales apparaît plus élevée dans les cond itions de
fa ible luminosité surtout en fin de bloom (Badennec et al., 1993 ; Parrish et al., 1994).
D'après les travaux de Yasumoto et al. (1990) sur
une souche j aponaise G. nagasakiense et su r un
G. aureolum norvégien, l'ichtyotoxicité de ces
dinoflagellés apparaît fortement liée au métabolisme li pid ique. Cel ui-c i favorise sous certaines
conditions de c roissance la synthèse par les cellu les algales d ' hémo lys ines contenant l' ac ide
octadécapentaénoique (Cl 8 : 5ro3) agissant soit
sous fo rme libre soit sous forme estérifiée dans
une structure glycolipide.
Cet acide gras atypique, rarement rencontré dans
les algues, apparaît spécifique de quelques autres
espèces toxiques de dinoflagellés et de prymnésiales. Nous avons vérifié que cet acide gras entre
dans la compos ition des glycol ipides hémol ytiques et de la fraction des acides gras 1 ibres extraits des cell ules de la souche locale G. cf. nagasak iense analysée.
Sous certaines conditions de croissance la teneur
en ac ide C18 : 5ro3 dans les cellu les peut atteindre
34% du total des acides gras particulaires.
Les cellules cultivées sous faib le lumière ont un
contenu lipidique p lus ri che en C18 : 5ro3 avec
des valeurs relativement constantes (moyenne 3 1
± 3 % des acides gras totaux) au cours de la croissance de l' algue. Malgré les teneurs élevées dans
les cellules, la quantité d' acide C18 : 5ro3 dans
l' eau de culture reste négligeable et ne représente
que 1 à 6 % des acides gras dissous. Ce fa it peut
être attribué à la grande réactiv ité de cet acide
gras polyinsaturé, peu susceptible de s'accumuler
dans le mil ieu de culture.
D ' une manière générale la production d' acide
C18 : 5ro3 s'effectue pendant toute la croissance de
l'algue. Elle apparaît cependant p lus importante
Efflorescences toxiques des eaux côtières françaises : écologie, écophysiologie, toxicologie
Facteurs influençant la toxinogénèse
chez G. cf. nagasakiense
Ces facteurs peuvent être conjonctu rels (conjonction de paramètres hydrographiques et météorologiques localement favo rables, concomitance de
compétiteu rs phytoplanctoniques . .. ) ou correspondre à un stade particulier du développement
des cell ules infectantes (variations saisonnières du
contenu toxin ique des cellules, mutation génétique avec sélection de clones, présence d'un stimu lus particulier ... ). Les conditions env ironnementales et les mécanismes qui condu isent à des
efflorescences algales tox iques sont d ifficil es à
appréhender en raison d' interactions entre les facteurs hydrographiques et autécologiques du
phytoplancton (demande de nutriments, photosynthèse, vitesse de croissance).
Les variations de température et d' éclairement des
cultures se son t révélées en re lation avec une
régression de la croissance des diatomées. À densité cellulaire constante, l' effet répressif est accentu é dans les cond itions de fa ib le température
(13 °C) et de lumière atténuée (Gentien & Arzul ,
1991 ).
Influence des conditions de culture
Compte tenu des aléas d'apparition des efflorescences phytoplancton iques toxiques, il a semblé
préférable d'étudier dans un premier temps l' effet
des conditions de c roissance de G. cf. nagasakiense sur la b ioactivité de la cul ture à partir des
teneurs en acides gras et en glycoli p ides dans
l'eau et dans les cellules algales. L'évolution de
ces deux c lasses de l ip ides reconnues hémo lytiques a été étud iée à deux conditions de température (13 et 18 °C) et d' intensité lumineuse (35 et
75 !JE. m - 2 .s- 1 ). Les acides gras libres apparaissent mi noritaires dans l'extrait cellu laire (1 à 14%
des 1 ipides particulaires totaux) sauf en conditions
de fa ible lumière (max. 24 %).
Au cours de la croissance de l'algue, on note une
évolution parallèle des concentrations en ac ides
gras dans les ce llul es et dans l' eau de c ulture
indépendamment des conditions opératoires utilisées. Les acides gras sont b ien représentés dans
le dissous notamment en phase exponentielle de
croissance où ils constituent entre 19% (à 18 °C)
et 34 % (à 13 °C) des extraits lipidiques.
En situation de blooms, la contribution des acides
gras apparaîtra plus active en phase de développement phytoplanctonique, surtout dans des
conditions de basses températures. Les glycolipides représen tent en moyenne le tiers du contenu lipidique de l'eau et des cellules algales. On
note une relation réciproque entre les concentrations intra et extracellu laires pendant le suivi des
c ultures avec pour les deux compartiments un
maximum en phase postexponentielle (plus prononcé sous lumière atténuée). Ces résultats semblen t indi quer que la toxi nogène des ce ll ules
algales apparaît plus élevée dans les cond itions de
fa ible luminosité surtout en fin de bloom (Badennec et al., 1993 ; Parrish et al., 1994).
D'après les travaux de Yasumoto et al. (1990) sur
une souche j aponaise G. nagasakiense et su r un
G. aureolum norvégien, l'ichtyotoxicité de ces
dinoflagellés apparaît fortement liée au métabolisme li pid ique. Cel ui-c i favorise sous certaines
conditions de c roissance la synthèse par les cellu les algales d ' hémo lys ines contenant l' ac ide
octadécapentaénoique (Cl 8 : 5ro3) agissant soit
sous fo rme libre soit sous forme estérifiée dans
une structure glycolipide.
Cet acide gras atypique, rarement rencontré dans
les algues, apparaît spécifique de quelques autres
espèces toxiques de dinoflagellés et de prymnésiales. Nous avons vérifié que cet acide gras entre
dans la compos ition des glycol ipides hémol ytiques et de la fraction des acides gras 1 ibres extraits des cell ules de la souche locale G. cf. nagasak iense analysée.
Sous certaines conditions de croissance la teneur
en ac ide C18 : 5ro3 dans les cellu les peut atteindre
34% du total des acides gras particulaires.
Les cellules cultivées sous faib le lumière ont un
contenu lipidique p lus ri che en C18 : 5ro3 avec
des valeurs relativement constantes (moyenne 3 1
± 3 % des acides gras totaux) au cours de la croissance de l' algue. Malgré les teneurs élevées dans
les cellules, la quantité d' acide C18 : 5ro3 dans
l' eau de culture reste négligeable et ne représente
que 1 à 6 % des acides gras dissous. Ce fa it peut
être attribué à la grande réactiv ité de cet acide
gras polyinsaturé, peu susceptible de s'accumuler
dans le mil ieu de culture.
D ' une manière générale la production d' acide
C18 : 5ro3 s'effectue pendant toute la croissance de
l'algue. Elle apparaît cependant p lus importante