Profil de synthèse de protéines antigel chez le loup de mer (Anarhichas lupus & A. minor) caractérisation selon l'espèce, l'âge, la saison et la température et applications en mariculture en eaux froides

Récemment, la mariculture et les biotechnologies marines ont été désignées comme axes de développement prioritaires dans l'Est québécois. Au Québec, région tempérée, le principal défi en mariculture consiste à trouver des espèces alliant bonne performance à l'élevage et tolérance aux conditions environnementales prévalentes (basses températures hivernales et présence d'un couvert de glace). Suite à une comparaison de 47 espèces indigènes du Saint-Laurent, deux espèces de Loup de mer (famille: Anarhichadidae), le Loup atlantique (Anarhichas lupus) et le Loup tacheté (A. minor), ont été désignées meilleures espèces candidates pour l'élevage en eaux froides. En plus de démontrer un taux de croissance élevé dans ces conditions, ces deux espèces offrent également des possibilités quant à la diversification de la production maricole. En effet, certains produits dérivés tels que la peau et surtout, certaines biomolécules en demande sur le marché, pourraient être extraits de la biomasse résiduelle, conférant ainsi une valeur ajoutée substantielle au produit de base (le filet). La présente étude a été menée afin de valider le potentiel des espèces visées pour la capacité de synthèse d'un agent plasmatique responsable de la survie dans les eaux glaciales, la protéine antigel (PAO), laquelle démontre également un potentiel commercial. Cette validation a été obtenue par la caractérisation du profil saisonnier de synthèse de PAO chez les deux espèces de loups. L’hystérèse thermique (baisse du point de congélation plasmatique attribuable aux PAO) et les concentrations de PAG ont été mesurées à partir du plasma de poissons acclimatés à deux traitements thermiques différents (température saisonnière et fixée à 10°C) et exposés aux fluctuations naturelles de photopériode. La contribution colligative des osmolytes et le point de congélation plasmatique total ont également été estimés. L'effet de la saison et de la température (facteurs abiotiques) ainsi que l'influence de certains facteurs biotiques, tels que l'espèce (loups atlantiques et tachetés) et l'âge (loups atlantiques adultes et juvéniles) a également été évalué. Les résultats ont démontré que tous les poissons étaient capables de développer une protection antigel et ce, à l'année. Alors que les concentrations plasmatiques de PAO se résumaient à l'état de traces chez le Loup tacheté, le Loup atlantique (exposé au régime de température saisonnier) montrait un niveau de production élevé, tous âges confondus. Chez les adultes et les juvéniles 1 + et 2+ de cette dernière espèce, les valeurs plasmatiques maximales respectives d'hystérèse thermique (1.06 ± 0.18, 1.00 ± 0.15 et 1.01 ± 0.11°C) et de concentrations de PAO (14.66 ± 4.54, 12.73 ± 3.71 et 12.84 ± 2.92 mg PAO/ml plasma) ont été atteintes en février, avec des points de congélation totaux effectifs de -1.80 ± 0.20, -1.76 ± 0.21 et de -1.71 ± 0.15°C, respectivement (point de congélation minimal des eaux de l'environnement de provenance des spécimens: -1.7°C). La contribution colligative des osmolytes plasmatiques variait faiblement autour de 0.70°C durant l'année chez tous les poissons. D'après ces résultats, le Loup atlantique représente hors de tout doute un excellent candidat en vue d'un élevage en cages marines dans des eaux périodiquement glaciales et d'une diversification de la production par le biais de l'extraction des PAO à partir de la biomasse résiduelle d'élevage. De plus, l'observation d'une importante variabilité interindividuelle de l’hystérèse thermique chez cette espèce pourrait être utilisée dans le cadre d'un programme de sélection génétique visant l'optimisation de ce trait désirable. La synthèse de PAG, bien que fortement reliée à la température (R2 : 0.99) dans les groupes exposés aux fluctuations naturelles de température, semble toutefois être contrôlée par la photopériode puisqu'une élévation de l’hystérèse thermique a simultanément été observée chez les groupes exposés aux traitements de température saisonniers et fixe à 10°C. La température modulerait vraisemblablement le niveau de rétention des PAG, en agissant sur les taux d'élimination et/ou de dénaturation de la protéine et de son ARNm. L'observation d'une corrélation positive (R2: 0.5) entre l'indice hépatosomatique et l'hystérèse thermique chez les jeunes loups atlantiques soumis au régime de température fixe à 100e suggère un contrôle indirect de la photopériode sur la synthèse de PAG par le biais de l'augmentation du volume hépatique, ce qui renforce l'hypothèse d'un rôle central de la photopériode.

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