MOTS CLES :
Cyanobactérie, Spirulina, Arthrospira, Spiruline, Artemia, toxicité, artémie, aquaculture

BUT DE L'ESSAI :
De précédentes expérimentations avaient montré qu'il était possible de cultiver des spirulines et d'élever Artemia dans le même milieu d'eau de mer naturelle ou artificielle. Toutefois il avait été constaté des mortalité aléatoires des artémias adultes au bout de délais variables d'une à deux semaines après l'obtention du stade adulte. La question se posait de la toxicité éventuelle de Spirulina marinus ou du milieu.

Pour lever le doute de manière comparative, d'autres essais complémentaires ont été conduits sur des poudres séchées de différentes autres productions de Spirulines ainsi que sur la poudre de Spirulina marinus produite en laboratoire.

Certaines productions de poudres originaires d'Amérique du Sud et d'Afrique se sont avérées toxiques pour Artémia. 
Par contre la poudre originaire d'un grand producteur de Hawaï et celle de Spirulina marinusproduite par le laboratoire se sont avérées non toxiques et favorables à la nutrition d'Artemia.

L'innocuité intrinsèque de Spirulina Marinus non vivante et d'autres poudres de spirulines commercialisées était donc démontrée. 

Restait à comprendre pourquoi et dans quelles conditions précises intervenait le phénomène de la mortalité des artémies adultes dans un milieu comportant Spirulina marinus vivante. Se posait la question de savoir si le milieu lui-même ne devenait pas toxique sous l'effet d'un agent produit par celle-ci. Le présent essai a été réalisé dans ce but.

DESCRIPTION DE L'ESSAI :
La Spiruline marine* est introduite sous forme de filtrat rincé à l'eau de mer stérilisée dans le milieu d'élevage. Ce milieu est composé d'eau de mer naturelle enrichie en fertilisants classiques pour phytoplancton. 

L'essai se fait dans un bécher en plastique transparent de 500 ml utile qui est éclairé en permanence sur un coté par des tubes fluorescents. Le bécher est recouvert d'un couvercle. Il n'y a pas d'aération par bullage d'air. L'agitation des spirulines est réalisée par les déplacements des artémies dont la concentration est d'environ 2 individus par ml. Au début de l'essai les artémies sont au stade pré-adulte et mesurent 4 à 5 mm de long.

Durée des essais : quatre semaines

RESULTATS :
Les spirulines restent vivantes et tendent à augmenter modéremment leur concentration car le milieu reste translucide. Il permet de voir le coté opposé du bécher. 

Les Artemies juvéniles qui ont 4 à 5 mm au début de l'essai atteignent le stade adulte de 7 à 8 mm trois jours plus tard. Leurs nages sont vives, aucune mortalité n'est constatée. Leurs couleurs sont de vert pale à blanc translucide. Ce qui prouve que les crustacés sont très bien oxygénés par l'O2 dégagé par la Spiruline.

Une semaine à deux semaines plus tard selon les essais qui ont été reconduits trois fois, s'observent de très curieux phénomènes. En présence du prédateur Artemia, Spirulina marinus cesse de se dupliquer. C'est ainsi qu'au microscope n'est observé que des Spirulines géantes qui atteignent une longueur allant jusqu'à 1,5 mm alors que sa longueur habituelle est de 10 microns après scissiparité à 600 microns maximum à maturité. N'est observé aucune jeune Spiruline à une ou deux spires.

Puis, après une période latente de 7 à 10 jours, les algues s'aglomèrent en petits paquets (3 à 4 mm de diamètre). Ces paquets ne tardent pas à s'accrocher aux branchiopodes des artémies. Les algues finissent par ceinturer et recouvrir presque entièrement un grand nombre d'individus qui meurent alors vraisemblablement étouffés. D'autres ont leurs branchiopodes et surtout leur thorax lourdement chargés des spirulines non encore aglomérées en noeuds de filaments. Ces artemies meurent elles aussi. Au bout de deux semaines presque toutes les artémies adultes sont mortes. Sur environ 1000 individus, seuls deux ou trois femelles ont survécu. Par contre les nauplies nouvellement nées par ovoviviparité ainsi que les nouveaux juvéniles restent vivaces. L'observation des fèses des artémies montre que celles-ci continuaient de se nourrir malgré le fait que les spirulines étaient d'une taille incompatible à leur système de filtration de particules alimentaires (particules < 50 microns).

Au microscope, est observé à partir des noeuds formés par les spirulines géantes, des filaments de spirulines dont les extrémités sont agités par des mouvements saccadés lents et irréguliers à raison de un à trois mouvements toutes les deux secondes environ. 

DISCUSSION :
Les mouvements des filaments des spirulines sont peut être générés par émission sporadique de mucus. On sait que cette fonction existe chez d'autres espèces de cyanobactéries proches de Spirulina. 

Dans les conditions de ces essais en laboratoire, la Spiruline, cultivée en eau de mer naturelle, est une très bonne nourriture pour Artemia lorsqu'elle a été recueillie par filtration, conservée séchée puis réhydratée à l'eau distillée (éclatement osmotique des cellules de Spirulina).

La toxicité éventuelle de Spirulina marinus en tant que telle envers Artemia sp est par conséquent à rejeter. 
Cette interprétation est confirmée par les observations que les nauplii et les juvéniles vivent en bonne santé. Difficile en effet d'envisager que les nauplii et les juvéniles ne seraient pas sensibles à un facteur toxique alors que les adultes le seraient et encore, pas immédiatement.

CONCLUSION :
L'élevage d'Artemia sp en présence de Spirulina marinus dans un milieu d'eau de mer naturelle donne actuellement des résultats négatifs car Spirulina marinus devient capable d'étouffer les artémies adultes. Toutefois cette défense n'intervient pas immédiatement. Il peut se passer une semaine à deux semaines avant que cette réaction n'apparaisse. Cette réaction n'apparaît que lorsque la biomasse des artémies atteint un point critique qui fait que Spirulina ne peut plus augmenter sa biomasse par simple division cellulaire. Toutes les nouvelles cellules de Spirulina qui sont au dessous du seuil de 10 à 30 microns de longueur (soit une à trois spires de Spirulina), sont immédiatement ingurgitées par les nombreuses artémies. L'algue ne peut plus augmenter sa biomasse que par une sorte de fuite en avant qui est d'augmenter la taille des cellules présentes. Celles ci sont alors atteintes de gigantisme et par là capable d'une part de s'aglomérer, d'autre pas d'osciller et de s'accrocher aux artémies.
Cette capacité de défense de Spirulina face à un prédateur dont l'algue en thérorie ne devrait pas disposer - puisque dans la nature Artemia et Spirulina n'ont pas le même biotope - pourrait s'expliquer par le fait qu'Artemia et Spirulina ont eu un biotope commun il y a plusieurs millions d'années. Et que, pour cette raison, Spirulina a gardé dans ses capacités génétiques potentielles une défense qui a été réveillée lors de la sélection de Spirulina platensis en Spirulina marinus, variété peut être résurgente d'un passé très ancien où cette cyanobactérie pouvait vivre dans des lacs salés à hypersalés comme Artemia.

En 1974, dans un milieu, autre que de l'eau de mer naturelle, et avec Spirulina maxima (de nos jours appelée par certains francophones, Arthrospira maxima), cette réaction de défense n'était pas apparue (voir mon brevet d'invention pour la composition de ce milieu). En l'état actuel de l'étude, cinq conditions semblent devoir être réunies :
- Biomasse importante d'artémies adultes;
- Eau de mer naturelle;
- Spirulina adaptée à l'eau de mer;
- Faible concentration initiale de la biomasse de Spirulina;
- Délai d'attente d'une à deux semaines avant que le phénomène puisse s'observer.

Il serait intéressant de savoir si dans des sédiments géologiques vieux de 50 à 100 millions d'années des empreintes concomitantes de spirulines et d'artémies auraient été observées.

REFERENCE POUR CITATION :
Youenn Penlaë, 5 avril 2004. Réaction de défense de Spirulina marinus en présence d'Artemia adulte. Publié sur le site Internet webglaz.ch, page www.webglaz.ch/artemias/spirulina-artemia.html

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