Thèse de Louis Sorieul

Sujet de la thèse

Pseudoalteromonas sp. NC201, un probiotique isolé en Nouvelle Calédonie pour l’élevage de la crevette Litopenaeus stylirostris : Caractérisation et impact sur l’état physiologique de la crevette

Résumé

La souche Pseudoalteromonas sp. NC201, isolée en Nouvelle-Calédonie, possède des propriétés antibactériennes et probiotiques dans le cadre d’élevages larvaires de crevettes. Ainsi, cette souche bactérienne constitue une alternative à l’utilisation des antibiotiques. Ce travail de thèse a été focalisé sur la caractérisation de NC201 et de son potentiel antimicrobien ainsi que sur l’étude de son effet sur la crevette, Litopenaeus stylirostris lors de challenges expérimentaux. L’analyse du génome complet de NC201 a révélé la présence de nombreux clusters de gènes codants des composés antimicrobiens ainsi que deux amino acides oxydases. Une de ces oxydases a été identifiée comme capable d’inhiber des Vibrio pathogènes de L. stylirostris tels que V. penaeicida et V. nigripulchritudo. Les essais in vivo ont permis de confirmer le rôle probiotique de NC201 vis-à-vis de L. stylirostris. En effet NC201 a été responsable d’une amélioration de la survie des animaux lors de stress hypo et hypersalins mais aussi lors de challenge biotique par infection avec V. nigripulchritudo. Le suivi dans l’hémolymphe de NC201 et V. nigripulchritudo a mis en évidence que ces deux bactéries étaient capables individuellement de coloniser l’hémolymphe des animaux, cependant, une exclusion mutuelle des deux bactéries a été observée dans ce compartiment pendant les 24 premières heures après l’infection. L’expression de gènes liés à la réponse immunitaire (LGBP, SerProt, ProPO, SOD, Tgase, stylicine, ALF, Pen3, Lys) ainsi qu’à la réponse au stress oxydant (SOD, Cat, GPX, GST) a été quantifiée suite au traitement probiotique et au challenge avec V. nigripulchritudo, dans les hémocytes et dans l’hépatopancréas, respectivement. La quantification et l’activité enzymatique de biomarqueurs du stress oxydant (GSSG/GSHT, SOD, CAT, GPX, Carb, MDA) ont été mesurées dans l’hépatopancréas. Les modulations de ces biomarqueurs ont révélé que la souche NC201 conférait aux crevettes un état de santé général amélioré, plus performant pour répondre à des stress.

 Summary

The Pseudoalteromonas sp. NC201 strain, isolated in New Caledonia, displayed antibacterial and probiotic properties in shrimp hatcheries. This strain is an alternative to antibiotics use. This thesis focused on the characterization of NC201, its antimicrobial potential as well as on the study on its effect on Litopenaeus stylirostris during experimental challenges. The analysis of the complete genome sequence of NC201 revealed multiple clusters coding for potential antimicrobial compounds as well as two amino acid oxidases. One of these oxidases was identified as capable of inhibiting Vibrio pathogenic to L. stylirostris such as V. penaeicida and V. nigripulchritudo. In vivo trials confirmed the probiotic role of NC201 towards L. stylirostris. Indeed NC201 was responsible for higher survival rates in animals confronted to hypo and hypersaline stress as well as to bacterial challenge through infection with V. nigripulchritudo. During experimental infections the presence of NC201 and V. nigripulchritudo was monitored in the shrimp hemolymph. Both bacteria are capable of invading the shrimp’s hemolymph but seemed mutually exclusive in this compartment during the 24 hours following the infection. The expression profile of genes involved in the immune response (LGBP, SerProt, ProPO, SOD, Tgase, stylicin, ALF, Pen3, Lys) and the response to oxidative stress (SOD, Cat, GPX, GST) were quantified in the hemolymph and hepatopancreas, respectively. Enzymatic activities and quantification of bioindicators of oxydative stress (GSSG/GSHT, SOD, CAT, GPX, Carb, MDA) were measured in the hepatopancreas. These modulations highlighted that NC201 induced an increase in the shrimp overall health status leading to enhanced responses to stresses.