UTILISATION D’ALIMENTS D’AQUACULTURE COMMERCIAUX ET DE MICRODIETES INCORPORANT DES PROBIOTIQUES DANS L’ELEVAGE DE CREVETTES

La crevette blanche, est une espèce économiquement importante qui domine la production de crevettes et représente une industrie en croissance rapide. Cependant, la culture est confrontée à des défis en raison des taux de mortalité élevés dus aux maladies bactériennes et virales. L’introduction de probiotiques dans l’élevage de crevettes peut améliorer la croissance, les taux de survie et les réponses immunitaires contre les épidémies causées par des bactéries ou des virus pathogènes. Au cours des dernières décennies, l’aliment aquacole a exploré des solutions efficaces, telles que les microdiètes, la co-alimentation (combinaison d’aliments commerciaux et de probiotiques) et divers types de microdiètes, pour résoudre les problèmes de maladies en aquaculture. La combinaison de microdiètes contenant des nutriments essentiels et des probiotiques s’est avérée plus sûre que les antibiotiques, qui peuvent avoir des effets néfastes sur les animaux et l’environnement.

INTRODUCTION

Les crustacés, en particulier les crevettes pénéides, jouent un rôle essentiel dans l’industrie mondiale de la pêche et de l’aquaculture en tant que ressources économiques importantes. En 2018, la production mondiale de crevettes d’élevage a augmenté de 3 à 5 % par rapport à l’année précédente, atteignant environ 4 millions de tonnes (Manan et al. 2020). La crevette blanche du Pacifique (Penaeus vannamei) est largement distribuée en raison de la forte demande des consommateurs, de sa valeur nutritionnelle abondante et de son taux de croissance élevé. Avec une valeur économique élevée, l’aquaculture fournit un aliment protéique de haute qualité. Cependant, les ressources de production de farine de poisson sont devenues insuffisantes pour les agriculteurs en raison d’El Niño, de la surpêche et de la pollution marine (Chen et al. 2022). D’autres facteurs contribuent aux difficultés rencontrées pour maintenir la production de crevettes en Asie, notamment les épidémies, les mauvaises pratiques de gestion et la dégradation de l’environnement (Thakur & Lin 2003).

L’augmentation de la production de crevettes repose sur des systèmes d’aquaculture intensifs, qui nécessitent des intrants importants, tels que des aliments et des stocks de crevettes. La forte demande du marché, en particulier pour P. vannamei, a entraîné de graves problèmes, notamment des parasites et des infections bactériennes (Jefri et al. 2020, Seonghun 2020). Les espèces de crevettes cultivées dans les pays asiatiques et appartenant à la famille des Penaeidae comprennent P. vannamei, P. monodon, P. japonicus, P. indicus, P. orientalis et P. merguiensis (Shiau 1998, Samocha & Prangnell 2019).

P. vannamei est devenue une espèce dominante dans l’élevage mondial de crevettes, prospérant dans des systèmes extensifs et bio-flocs. En revanche, la crevette tigrée noire (P. monodon) était la principale espèce cultivée en Asie dans les années 1990 ; cependant, sa production a diminué en raison de maladies virales et d’impacts économiques. L’importance de la crevette blanche est devenue plus évidente en raison de la disponibilité de stocks de géniteurs exempts de pathogènes spécifiques (Samocha & Prangnell, 2019).

Les maladies aquacoles représentent des défis importants pour les agriculteurs qui élèvent et cultivent des espèces aquatiques, notamment des poissons et des invertébrés d’eau douce ou d’eau de mer, et pour les chercheurs qui étudient ces organismes au moyen de méthodes scientifiques. Le secteur de l’aquaculture est confronté à des problèmes bactériens, fongiques et viraux traditionnellement gérés à l’aide d’antibiotiques et de désinfectants chimiques (Huang et al. 2016). Les antibiotiques et les vaccins ont des limites, telles que la promotion de bactéries résistantes aux médicaments, la présence de résidus dans les espèces aquatiques et l’environnement, des coûts élevés et une utilisation restreinte (Das et al. 2020).

Les problèmes bactériens importants ont entraîné une mortalité substantielle et des pertes économiques estimées à environ 0,49 milliard de dollars US de 2011 à 2014 en raison de la maladie de la nécrose hépatopancréatique aiguë (AHPND) (Kua et al. 2016). Des recherches récentes menées à Terengganu ont permis d’identifier des cas de mortalité élevée chez P. vannamei liés à l’AHPND causée par Vibrio harveyi et V. parahaemo-lyticus (Amatul-Samahah et al. 2020a). La qualité des aliments est essentielle pour répondre à la demande croissante de crevettes (Chen et al. 2021). Cependant, l’élevage intensif de crevettes peut entraîner une dégradation de l’environnement et des pertes de récoltes dues à des épidémies, souvent attribuées à des échanges d’eau importants et à des rejets d’effluents (Xu et al. 2018).

Les chercheurs ont récemment exploré les besoins nutritionnels dans les aliments commerciaux pour crevettes afin de répondre aux performances de croissance, au développement physiologique, à la maturation des organes internes et à la résistance aux infections pathogènes. La formulation et la qualité des aliments peuvent avoir un impact sur le développement des crevettes et la qualité de l’eau (Xu et al. 2018). La suralimentation peut entraîner un excès de déchets organiques, ce qui entraîne un déséquilibre des paramètres de l’eau. Une carence en nutriments peut également avoir un impact négatif sur la croissance des crevettes, en augmentant la concurrence, les dommages aux nageoires et la mortalité (Hixson 2014).

Les éleveurs se tournent de plus en plus vers des sources d’alimentation alternatives, telles que les probiotiques, qui sont rentables et accessibles. Les probiotiques, des micro-organismes vivants qui apportent des bénéfices à l’hôte lorsqu’ils sont administrés de manière adéquate, peuvent aider à améliorer la réponse immunitaire, la résistance aux maladies, la performance du taux de croissance et les activités du microbiote intestinal chez les crevettes. Les micro-aliments incorporant des probiotiques ont fait l’objet de recherches, mais les études sur la résistance aux maladies sont limitées. Cette étude explore les avantages des aliments disponibles pour la culture de P. vannamei, en se concentrant spécifiquement sur leur rôle dans la promotion de la croissance et l’amélioration de la résistance aux maladies.

Crevette blanche (Penaeus vannamei)

La crevette blanche, P. vannamei (Boone, 1931), également connue sous le nom de Litopenaeus vannamei, est l’une des principales espèces de crustacés élevées dans le monde, avec la crevette tigrée noire (P. monodon), qui représente 52,9 % de la production aquacole mondiale totale des espèces de crustacés (FAO 2020, Seonghun 2020). P. vannamei est la sixième espèce la plus cultivée au monde, avec 5 milliards de tonnes produites en 2018. D’après les données statistiques de l’Organisation des Nations unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO) extraites de Tsai et al. (2019), la production totale de crevettes est passée à 110,21 millions de tonnes métriques en 2016 par rapport à l’année précédente (1105,46 millions de tonnes métriques), la crevette blanche étant l’espèce la plus populaire. L’élevage de crevettes représente environ 64 % de la production totale de crevettes, dominée par la crevette blanche (Camacho-Jiménez et al. 2020). En 2020, ces espèces ont produit 5,4 millions de tonnes métriques, principalement des espèces de crevettes d’élevage, et représentent 80 % de la production aquacole totale de crustacés (FAO 2022). Cette crevette est cultivée dans des systèmes d’aquaculture intensive dans la plupart des pays asiatiques tels que la Malaisie, la Chine, la Thaïlande et Taïwan (Manan et al. 2015) en raison de la forte demande et de la production de crevettes destinées à la commercialisation, mais elle est facilement sensible aux infections par les maladies. La plupart des maladies courantes qui infectent la crevette blanche comprennent l’AHPND (Amatul-Samahah et al. 2020a), le virus du syndrome des taches blanches (WSSV) (Bondad-Reantaso et al. 2005, Wang & Gu 2010), le syndrome de mortalité précoce (EMS) (Manan et al. 2015), et la vibriose (Thompson et al. 2010, Nimrat et al. 2012). Thompson et al. (2010) et Cheng et al. (2021) ont déclaré que le système immunitaire des crevettes est différent de celui des vertébrés parce qu’il repose sur le système immunitaire inné au lieu d’une réponse immunitaire spécifique en raison de l’absence de lymphocytes, de cellules dendritiques, de macrophages et de machinerie moléculaire, telle que l’immunoglobuline.

Une autre des principales espèces de crevettes pénaeides dans la production aquacole est P. monodon, une crevette tigrée noire après la crevette blanche. Cette espèce est également constamment confrontée à des maladies, en particulier Vibrio spp. (Temario et al. 2022). Comme cette crevette est affectée par la maladie, le traitement antibiotique n’est plus efficace car elle développe une résistance à la maladie, et l’utilisation de probiotiques est une alternative pour l’éviter. Outre l’utilisation d’un probiotique commercial, les probiontes potentiels isolés à partir de la crevette peuvent également contribuer à inhiber la maladie.

Maladies des crevettes pénéides

Le principal problème de l’aquaculture des crevettes est la mortalité élevée causée par les infections bactériennes, les infections virales, la mauvaise gestion de la qualité de l’eau et les systèmes d’élevage inefficaces. De nombreuses maladies de la crevette ont été étudiées par des chercheurs du monde entier. Selon Thitamadee et al. (2016) et Lee et al. (2022), la liste des maladies comprend la vibriose, l’EMS, l’AHPND, le virus de la nécrose hématopoïétique et hypodermique infectieuse (IHHNV), la maladie des branchies noires, l’haplosporidiose hépatopancréatique (HPH), la maladie des points blancs (WSD), la maladie de la tête jaune, la maladie de la queue blanche (WTD). Cette étude porte sur certaines maladies dangereuses qui ont provoqué une forte mortalité chez les crevettes pénéides dans les élevages jusqu’à présent.

L’une des principales causes de mortalité élevée des crevettes est l’AHPND, dont l’épidémie a commencé dans le sud de la Chine en 2009 et s’est ensuite propagée au Vietnam, à la Malaisie, à la Thaïlande et au Mexique de 2010 à 2013 (Thitamadee et al. 2016, Amatul-Samahah et al. 2020b, Schofield et al. 2021). En 2011, la Malaisie a connu cette épidémie qui a eu un impact sur l’économie, entraînant une baisse significative de la production de crevettes à 67 000, 55 000 et 50 000 tonnes métriques jusqu’en 2013 (Amatul-Samahah et al. 2020b). Les crevettes pénaeides communes sensibles à cette maladie sont P. vannamei et P. monodon (Muthukrishnan et al. 2019). Certains rapports indiquent que les crevettes blanches, principalement infectées par l’AHPND ou la vibriose, ont subi une perte importante avec une mortalité de 100 % (Tran et al. 2013). Cette maladie a d’abord été décrite comme une EMS en raison du nouveau schéma et des groupes de mortalité élevés au cours des premiers stades de grossissement de P. vannamei et P. monodon (jusqu’à 100 % dans les 30 jours suivant l’empoissonnement). Un changement est intervenu lorsque l’examen histologique de l’hépatopancréas des crevettes touchées a révélé une desquamation massive des cellules épithéliales des tubules et une agrégation des hémocytes avec une septicémie hépatopancréatique et bactérienne due à des infections bactériennes secondaires (Thitamadee et al. 2016). Des études antérieures ont montré que les espèces Vibrio sont impliquées dans d’autres maladies telles que la maladie rouge, la vibriose lumineuse, la nécrose de la queue, le syndrome de la carapace lâche et la maladie de l’intestin blanc, qui infectent principalement d’autres espèces de crustacés, par exemple les homards et les crabes (Abdel-Latif et al. 2022). Tran et al. (2013) ont rapporté que des isolats de V. parahaemolyticus étaient un agent causal de l’AHPND, qui provoque la desquamation des cellules épithéliales tubulaires. En outre, Lighner et al. (2012) ont également mentionné que cette maladie infecte l’hépatopancréas des crevettes. Les effets physiologiques de la SME précédemment citée semblent être limités, et les symptômes sont ceux décrits par Zorriehzahra & Banaederakhshan (2015), les crevettes se sentant léthargiques, nageant en spirale, anorexiques (perte d’appétit), présentant une décoloration hépatopancréatique (entraînant une coloration sombre de la carapace) et des marbrures sur la carapace.

Une autre maladie pathogène fréquemment rencontrée dans l’élevage des crevettes pénaeides est la maladie de la vache folle, considérée comme l’une des maladies les plus mortelles. Cette maladie affecte les industries en termes de production globale, apparaissant comme un obstacle à la production durable de crevettes (Stentiford et al. 2012). Le WSD est très contagieux et peut provoquer une forte mortalité, jusqu’à 100 %, chez les hôtes sensibles dans les 3 à 10 jours suivant l’infection et dans certains cas dans les 7 à 10 jours (Peng et al. 2001, Dey et al. 2020, Govindaraju et al. 2020, Amar et al. 2021). Cette maladie est causée par un agent pathogène connu sous le nom de WSSV. L’agent pathogène est classé dans la famille des Nimaviridae, dans le genre Whispovirus, avec un génome d’ADN double brin dont la taille varie de 292,96 à 305,1 kilobases paires (kbp) (Sentiford et al. 2012, Tuyen et al. 2014, Amar et al. 2021). Les symptômes cliniques manifestés comprennent la léthargie, la perte d’appétit, l’anorexie, une coloration blanche-rougeâtre du corps et des taches ou des plaques blanches sur l’exosquelette et la carapace. Cependant, dans le cas d’infections aiguës, les signes sont la léthargie et une réduction de la consommation de nourriture (Pradeep et al. 2012). Dans certaines circonstances, des taches blanches sur la carapace apparaissent longtemps après l’infection, jusqu’à ce que l’hôte (crevette blanche) soit au bord de la mort (Dey et al. 2020). D’autres pathologies flagrantes sont la décoloration de l’hépatopancréas, des gonflements sur les branchiostégites dus à un excès de liquide, une faible réponse au stimulus, et une coagulation hémolymphatique amincie et retardée (Hameed et al. 2003). Cette maladie a entravé la production et la santé des crevettes pénéides. Le WSSV se propage d’un hôte infecté à d’autres crevettes saines à travers la colonne d’eau dans les branchies et d’autres parties du corps, en se nourrissant d’aliments contaminés et d’une mauvaise qualité de l’eau. Stentiford et al. (2012) ont suggéré que la transmission du WSSV est probablement due à l’importation de stocks de géniteurs non contrôlés. Peinao-Guevara & Lopez-Meyer (2006) ont signalé que plusieurs périodes de pluie augmentaient la prévalence du WSSV dans les étangs commerciaux de crevettes blanches avec des changements de température et de salinité. En Malaisie, le WSD est plus grave pendant les saisons humides que pendant les saisons sèches (Oseko et al. 2006). Kakoolaki et al. (2011) ont suggéré que les changements de salinité augmentent la virulence du WSSV (de 30 à 50). Un autre moyen est la transmission horizontale influencée par d’autres facteurs biologiques, tels que la virulence des souches du WSSV, la transmission du virus d’un hôte à l’autre, la densité de l’hôte et l’âge de l’hôte, qui entraînent différentes réponses immunitaires au virus, ainsi que la prédation et le comportement des crevettes (Venegas et al. 2000, Wu et al. 2001, Waikhom et al. 2006). En outre, différentes espèces d’hôtes peuvent avoir un taux de transmission similaire (Dey et al. 2020). En revanche, d’autres auteurs avaient des points de vue différents sur les taux de transmission directe et indirecte en termes de contribution relative (Tuyen et al. 2014).

La vibriose est une autre maladie importante qui touche l’élevage de crevettes dans le monde entier. La vibriose provoque des mortalités massives dans les élevages de crevettes au stade adulte ou larvaire, des co-infections virales et des retards de croissance. Martinez-Urtaza et al. (2016) décrivent cette maladie comme une épizootie, qui se produit temporairement et est répandue dans la population animale. Les principaux agents responsables sont V. harveyi et V. parahaemo-lyticus (Amatul-Samahah et al. 2020). Les espèces de Vibrio sont omniprésentes dans les systèmes et les environnements d’aquaculture marine et sont les bactéries les plus répandues qui affectent divers poissons et crustacés marins (Ina-Salwany et al. 2019, Möller et al. 2020). Tepaamorndech et al. (2019) ont fait remarquer que V. harveyi provoque la vibriose lumineuse, la maladie de la queue blanche et le syndrome du rouge vif chez les crevettes. Certains auteurs ont affirmé que les Vibrio sont des pathogènes opportunistes qui affectent l’hôte à la suite de fluctuations de la qualité de l’eau (température, salinité et oxygène dissous) (Aguilera-Rivera et al. 2019). La capacité des Vibrio à provoquer des maladies peut être un processus complexe déclenché par des changements dans les conditions physiologiques, le stress environnemental et la pathogénicité des souches (Anwar 2020).

Certains signes cliniques manifestés chez les crevettes infectées comprennent la coloration pâle ou jaune de la carapace, l’hépatopancréas nécrosé ou pâle, la mélanisation, la léthargie, l’anorexie et les muscles abdominaux opaques (Soto-Rodriguez et al. 2010, Haditomo et al. 2018). Un autre facteur susceptible de déclencher une épidémie de vibriose est l’insuffisance de nourriture, qui provoque un stress chez les espèces cultivées (Ina-Salwany et al. 2019). Certaines études ont montré que V. harveyi est associé à d’autres maladies de la crevette avec une virulence élevée. Soto-Rodriguez et al. (2010) ont démontré que la souche CAIM 1792 de V. harveyi trouvée dans P. vannamei était l’agent étiologique du syndrome rouge vif (BRS). À l’appui, Sun et al. (2008) ont révélé que V. harveyi viable mais non cultivable (VBNC) exprime ses caractéristiques de virulence lorsqu’elle est détectée à l’aide d’un gène d’hémolysine. Cependant, la bactérie perd temporairement sa pathogénicité s’il n’y a pas d’expression du gène de l’hémolysine, ce qui prouve que V. harveyi peut conserver sa pathogénicité et sa virulence, qui peuvent être déclenchées dans des conditions environnementales favorables. Muthukrishnan et al. (2019) ont documenté que V. harveyi et V. parahaemolyticus ont causé l’AHPND chez P. vannamei. Diverses maladies des crevettes pénéides, les agents causaux et les symptômes sont compilés dans le tableau 1.

L’application des probiotiques dans l’élevage de crevettes pour la résistance aux maladies

Les probiotiques sont des additifs alimentaires et des compléments efficaces en raison de leurs effets sur la croissance de l’hôte, l’apport de nutriments, l’amélioration des réponses immunitaires, la promotion de la maturation intestinale, l’amélioration des métabolismes, l’amélioration de la qualité de l’eau, l’augmentation de la tolérance au stress et l’amélioration de la résistance aux maladies (Farzanfar 2006, Selim & Reda 2015, Tachibana et al. 2020, Ringø et al. 2020, Monier et al. 2023). Les probiotiques sont des micro-organismes vivants qui ont des effets bénéfiques sur la santé lorsqu’ils sont fournis de manière adéquate à l’hôte. Parmi les probiotiques qui améliorent le système immunitaire, les performances de croissance et la survie des crevettes pénéides, on peut citer Bacillus, Lactobacillus, Enterococcus et Lactococcus (Kuebutornye et al. 2019).

Les probiotiques sont de plus en plus importants pour remplacer les antibiotiques dans l’élevage des crevettes afin de prévenir les effets néfastes sur la santé environnementale (Babitha & Murugaian 2020). De nombreuses études sur les probiotiques ont été entreprises sur diverses espèces aquacoles, telles que les poissons, les crevettes et les mollusques, afin de comprendre leurs activités bénéfiques dans l’intestin de l’hôte, y compris leurs effets positifs sur les performances de croissance et les réponses immunitaires aux maladies (Gu 2010, Wang & Gu 2010, Jefri et al. 2019, Mazón-Suástegui et al. 2020, Won et al. 2020).

Les probiotiques les plus couramment utilisés dans l’élevage de crevettes sont les bactéries lactiques (LAB), Bacillus, Streptomyces, Vibrio, Pseudoaltermonas, Paeniba-cillus et Pseudomonas (Li et al. 2007, Kewcharoen & Srisapoome 2019, Hazel 2020). La levure (Saccharomyces cerevisiae) est un autre probiotique qui stimule la réponse immunitaire pour la production de substances inhibitrices contre les antigènes étrangers et qui n’est pas affecté par les antibiotiques. Wahché et al. (2006) ont déclaré que la levure peut coloniser l’intestin et libérer des enzymes digestives à l’intérieur de l’hôte. Plusieurs études ou expériences ont été menées sur les probiotiques dans l’élevage de crevettes afin de déterminer le contenu de l’intestin et les activités de résistance aux maladies à l’intérieur de l’hôte lorsqu’il est traité. L’un des probiotiques courants largement utilisés en aquaculture est Bacillus sp. (Zokaeifar et al. 2012). Bacillus subtilis est l’un des plus populaires et des plus largement utilisés dans l’industrie de l’aquaculture (Jamali et al. 2015, Abdel-Tawwab et al. 2020). Lactobacillus sp. est également largement utilisé dans l’élevage des crevettes. Les lactobacilles sont des bactéries gram-positives, en forme de bâtonnets et non sporulées qui modulent le microbiote intestinal normal chez les animaux (Naiel et al. 2021). Une souche de B. subtilis isolée du tractus gastro-intestinal de crevettes adultes (P. vannamei) a favorisé la résistance à la maladie contre V. parahaemolyticus comme in-vitro (Tank et al. 2018). De même, V. alginolyticus, Roseobacter gallaeciensis et Pseudomonas aestumarina étaient également des probiotiques efficaces pour résister aux infections bactériennes en raison de leurs activités antimicrobiennes contre V. harveyi, V. vulnificus et V. fluvialis (Ringø 2020), ce qui prouve que l’utilisation d’une bactérie pathogène est également l’un des moyens efficaces de lutter contre l’infection bactérienne la plus courante dans l’élevage de crevettes pénéides.

En outre, certaines recherches ont utilisé V. gazogenes mélangé à de la chitine pour améliorer la santé de P. vannamei en raison de ses effets sur les bactéries de type Vibrio dans les intestins antérieur et postérieur, l’indice hépatosomatique et le nombre d’hémocytes (Thompson et al. 2010). Une étude sur les effets de l’ozone et des probiotiques (Bacillus S11) sur la survie de P. monodon a révélé que la survie des crevettes était significativement plus élevée lorsqu’elles étaient confrontées à V. harveyi (Meunpol et al. 2003). Psychrobacter sp. ajouté aux postlarves de P. vannamei a amélioré les performances de croissance, la teneur totale en protéines, la résistance au stress osmotique, le taux de survie, les activités intestinales et la résistance aux maladies lorsqu’elles ont été confrontées à Aeromonas sp. par immersion à 5×105 CFU mL-1, le taux de survie étant de 74,5 % par rapport à 47,1 % pour les postlarves non traitées (Franco et al. 2016).

Divers rapports ont également prouvé l’efficacité des probiotiques dans la gestion de la qualité de l’eau. Les probiotiques peuvent améliorer la qualité de l’eau, inhiber la croissance pathogène et augmenter la croissance des organismes cultivés en décomposant les matières organiques dans l’eau. Les bactéries hétérotrophes peuvent éliminer les composés azotés par dénitrification hétérotrophe en transformant l’azote ammoniacal total (TAN) en biomasse microbienne bénéfique (Abakari et al. 2021). Abdel-Tawwab et al. (2020) ont démontré que B. subtilis dans le son de riz fermenté réduisait les niveaux de TAN et de nitrite dans la culture de P. vannamei. En outre, Wang et al. (2005) ont également révélé que les probiotiques commerciaux amélioraient la qualité de l’eau pour la culture de P. vannamei en réduisant de manière significative les concentrations d’azote et de phosphore dans l’étang.

De même, l’application de probiotiques micro-encapsulés ou lyophilisés (Bacillus sp.) par l’enrichissement d’Artemia ou d’un additif pour l’eau a réduit les niveaux d’ammoniaque, de pH et de nitrite dans la culture de crevettes pénéides (Nimrat et al. 2012). Nimrat et al. (2012) ont également prouvé que l’application de probiotiques via différents modes réduisait de manière significative les niveaux d’ammoniaque, de nitrite et de pH tout en augmentant le ratio de Bacillus sp. dans l’eau de culture des postlarves de P. vannamei. La conversion de l’ammoniac et des nitrites en nitrates par la nitrification réduit les niveaux d’ammoniac et de nitrites. Comme la nitrification rejette de l’hydrogène dans la masse d’eau, elle peut diminuer le pH (Zhang et al. 2022). Par conséquent, les probiotiques peuvent prévenir les fluctuations et améliorer la qualité de l’eau dans l’élevage de crevettes, ce qui améliore la santé et la croissance.

Les effets bénéfiques des probiotiques peuvent s’expliquer par leur efficacité à réduire le coût de la production de grossissement et à traiter les maladies par rapport aux aliments commerciaux et aux antibiotiques. Cependant, il existe de nombreuses façons d’administrer des probiotiques sous diverses formes aux crevettes ou aux poissons, telles que l’enrichissement de la nourriture vivante par le biais de la masse d’eau, la micro-encapsulation, la nano-encapsulation, les probiotiques lyophilisés et l’incorporation dans les aliments commerciaux (Nimrat et al. 2011, Sumon et al. 2018). Le tableau 2 présente divers probiotiques, leurs modes d’administration et leurs effets bénéfiques.

Dans une étude, les probiotiques sous forme de poudre se sont avérés meilleurs que ceux sous forme liquide sur les cultures de crevettes en ce qui concerne la qualité de l’eau, la performance de croissance et le ratio de Vibrio sp. par rapport aux bactéries totales (Atmomarsono & Susianingsih et al. 2020). Une autre voie d’administration des probiotiques dans les intestins de l’hôte est la bio-encapsulation avec du zooplancton, qui augmente la disponibilité, la croissance et les capacités de reproduction du zooplancton. D’autres méthodes incluent le mélange avec des compléments alimentaires ou directement dans la colonne d’eau (Sumon et al. 2018). Babitha & Murugaian (2020) ont révélé que l’utilisation d’un aliment commercial incorporé à des probiotiques améliorait la croissance des poissons.

Aliments commerciaux pour crevettes

Les aliments commerciaux tels que la farine de poisson (FM) sont essentiels en aquaculture car ils fournissent suffisamment de nutriments à l’espèce d’élevage, contribuant au développement de la croissance de la larve à l’adulte, au développement des organes internes, renforçant le système immunitaire, évitant les carences en nutriments dans les organes externes et internes, conférant des avantages pour la santé, et représentent 25 à 35 % de la formule alimentaire des crevettes (Kuhn et al. 2016, Chen et al. 2021). La FM est également considérée comme une source de protéines idéale dans l’agro-industrie de l’alimentation des animaux aquatiques, et l’agro-industrie de l’aquaculture des crevettes marines fait partie des principaux consommateurs de farine de poisson (Chuchird et al. 2023). Cependant, l’excès d’aliments et la carence en nutriments dans certains régimes commerciaux entraînent un déséquilibre du cycle des nutriments, une mauvaise qualité de l’eau et la prolifération de micro-organismes indésirables, ce qui conduit à une sensibilité élevée des espèces cultivées aux maladies bactériennes ou virales (Miller & Mitchell 2009). Ng et al. (2015) ont prouvé qu’un mélange d’acides organiques réduisait la mortalité de P. monodon jusqu’à 30 % lorsqu’il était exposé à V. harveyi.

Les besoins nutritionnels des crevettes pénéides se composent de protéines (acides aminés non essentiels et acides aminés essentiels), de lipides, de vitamines, de minéraux (zinc, calcium, fer et manganèse), d’hydrates de carbone et d’énergie (Kaushik & Seiliez 2010, Molina-Poveda 2016, Prangnell et al. 2022). Les carences en nutriments ont un impact négatif sur la santé et augmentent la vulnérabilité aux maladies (Hixson 2014).

   Protéines

Les protéines sont l’un des éléments nutritifs les plus coûteux du régime alimentaire des crevettes (Prangnell et al. 2022). La consommation de protéines est indispensable pour les crevettes car elle fournit en permanence tous les acides aminés essentiels pour l’entretien et la croissance du corps (Kaushik & Seiliez 2010, Daniel 2018). Les besoins en protéines dans l’alimentation doivent être pris en compte et examinés avec soin en raison des besoins spécifiques des différentes espèces cultivées (Molina-Poveda 2016). Il existe des variations dans les besoins en protéines des crevettes pour atteindre un bon état de santé. Les protéines sont essentielles pour les crevettes (65-85% du poids corporel) car leur profil en acides aminés détermine leur qualité (Molina-Poveda 2016). La quantité de protéines nécessaire aux crevettes doit être au moins égale à leurs besoins, car cela affectera leurs performances de croissance (Prangnell et al. 2022). Pendant la phase de nurserie, les crevettes ont un besoin élevé en protéines pour atteindre les stades ultérieurs (Correia et al. 2014, Samocha & Prangnell 2019). Il est donc nécessaire de connaître le besoin optimal en protéines pour l’apport énergétique alimentaire de l’hôte.

  Lipides

Les lipides sont une source d’énergie et d’acides gras essentiels (par exemple, les acides eicosahexaénoïque et docosahexaénoïque). Les lipides jouent également un rôle essentiel en tant que porteurs de vitamines liposolubles, telles que les vitamines A, D, E et K, et précurseurs d’hormones et de régulateurs métaboliques (Somsueb 2017). Les lipides et les glucides sont également considérés par certaines études comme une source concentrée d’énergie, soit 9,44 kcal g-1 ou 39,5 kJ g-1 (Miles & Chapman 2006, Zhou et al. 2007, Hixson 2014, Molina-Poveda 2016, Qiu et al. 2016). Les lipides jouent un rôle important dans les performances de croissance de P. vannamei, où les performances de croissance sont meilleures lorsque les crevettes sont nourries avec un régime de 90 g kg-1 contenant des lipides à 3 psu que lorsqu’elles grandissent à 25 psu (Qiu et al. 2016). Cette étude a montré que la crevette a besoin de plus d’énergie dans des conditions de faible salinité pour l’osmorégulation. Une autre étude utilisant les mêmes crevettes juvéniles de Zhou et al. (2007) a rapporté que l’huile de poisson de colin et le mélange avec des niveaux plus élevés d’acides gras insaturés (HUFA) sont mieux utilisés par les crevettes que l’huile de porc, l’huile de soja, l’huile d’arachide et l’huile de colza en raison d’une composition plus élevée en acides gras.

  Vitamines

Les vitamines sont des composés organiques nécessaires en petites quantités à la croissance, à la reproduction, à la santé et au maintien du corps des animaux (Bamforth & Cook 2019). Les vitamines constituent 5 à 8 % du coût d’un régime alimentaire commercial (Lall & Kaushik 2021). Les vitamines comprennent deux grands groupes, liposolubles et hydrosolubles. Les vitamines liposolubles comprennent les vitamines A, D, E et K. Dans le même temps, le groupe hydrosoluble comprend la vitamine B6, la vitamine C (acide ascorbique), la vitamine B12, la biotine, la choline, la thiamine, la riboflavine, la niacine, pantothénate, folate et inositol (Perez-Velazquez 2001). Les vitamines sont importantes dans l’alimentation en raison de leurs fonctions uniques, servant de coenzymes pour former des enzymes actives et de catalase pour le catabolisme et l’anabolisme des protéines, des lipides et des glucides (Lall & Dumas 2022). Les vitamines liposolubles fonctionnent pour la croissance, le développement, le maintien du corps et la reproduction de la plupart des animaux (Bamforth & Cook 2019, Lall & Kaushik 2021). Lui et coll. (1992) ont évalué les effets des vitamines liposolubles sur P. vannamei. Ils ont constaté que le manque de vitamines A et D retardait considérablement la croissance mais n’affectait pas le taux de survie. Cependant, les crevettes carencées en vitamine E ont affiché la croissance la plus lente.

 Minéraux

Les minéraux présents dans l’alimentation sont également importants pour faciliter les activités cellulaires. Certains minéraux essentiels dans l’alimentation des crevettes comprennent le cuivre, le zinc, le calcium, le fer, le manganèse, l’iode, le sodium et le sélénium (Lall & Kaushik 2021). L’ajout d’autres additifs ou suppléments, tels que l’acide organique, contribue à renforcer les réponses immunitaires des crevettes (Ng et al. 2015). Chumpol et coll. (2018) ont également signalé que le mélange de bactéries violettes sans soufre avec des aliments commerciaux pour crevettes augmentait les performances de croissance et l’immunité. Sivaramasamy et al. (2016) ont étudié le mélange d’un probiotique (B. subtilis) avec des régimes alimentaires et biosynthétisé avec des nanoparticules d’argent (AgNP). Ils ont prouvé une meilleure performance de croissance et une meilleure résistance aux maladies contre la vibriose chez les crevettes que l’incorporation du probiotique seul. Cependant, des recherches supplémentaires sont encore nécessaires sur les effets de différents probiotiques (seuls ou en combinaison) sur les crevettes.

Microdiètes (MD) pour les larves de crevettes

Les crevettes blanches nécessitent une valeur nutritionnelle élevée dans leur alimentation pour une meilleure croissance et une immunité robuste au début de leur développement. Les aliments vivants sont utilisés comme régime initial pour une larve de crustacés en raison de leur composition nutritionnelle et de leur gamme de tailles appropriée. Cependant, les goulots d’étranglement liés à l’utilisation d’aliments vivants sont le coût de production et parfois une mauvaise qualité nutritionnelle, ce qui les rend impropres au remplacement des régimes artificiels pour les larves en culture. De plus, les aliments vivants peuvent abriter des bactéries pathogènes provoquant des maladies (Xie et al. 2010, Liu et al. 2022). De plus, le manque de protéines, une mauvaise appétence, une supplémentation insuffisante en enzymes et la présence d’antinutriments peuvent affecter la croissance et la résistance aux maladies des larves de crevettes blanches (Wang et al. 2019). Les premiers stades de développement des crevettes sont souvent associés à de faibles taux de croissance et de survie optimaux en raison du cannibalisme et d’une résistance réduite aux pathogènes opportunistes (Barreto et al. 2023). Celles-ci sont également associées aux crevettes qui ne possèdent pas de réponse immunitaire adaptative et dépendent uniquement de leur système immunitaire inné contre les bactéries pathogènes, ce qui peut entraîner une mortalité élevée et des pertes économiques importantes pour la production (Shinn et al. 2018). Par conséquent, l’industrie de l’alimentation aquatique accorde davantage d’attention aux micro-régimes enrichis en remplacement complet des aliments vivants.

Les avantages de l’utilisation des MD sont une nutrition équilibrée, un coût de production inférieur, une bonne appétence, une bonne flottabilité, une faible dissolution et de faibles pertes par lessivage (Pedroza-Islas et al. 2004, Hoseinifar & Zare 2013, Liu et al. 2022). Un microrégime est un régime sec formulé, inerte ou préparé en premier pour nourrir les larves. La taille variait généralement entre 150 et 800 µm (Kolkovski 2013). Il existe différentes voies d’administration de microrégimes (microencapsulés, microenrobés et microliés) aux postlarves de crevettes, en particulier P. vannamei (Amaral 2018, Liu et al. 2022). Cependant, les micro-régimes présentent des avantages et des inconvénients (tableau 3).

Tableau 3 La définition des régimes microencapsulés, microliés et microenrobés, y compris leurs avantages et inconvénients.

De nombreuses études ont démontré les effets des micro-régimes sur les larves de crevettes, soit sur la croissance, soit pour déterminer leur aptitude à remplacer les aliments secs commerciaux et les aliments vivants. Medina-Reyna et al. (2005) ont démontré que la protéine de lactosérum est une bonne source de protéines et un agent formant une paroi pour la microencapsulation du régime alimentaire des larves de crevettes. Les résultats ont montré que les régimes microencapsulés complétés par des algues vivantes (Chaetoceros muelleri) sur les larves de zoéa de crevettes blanches augmentaient de manière significative le taux de survie par rapport au régime témoin. Munaeni et coll. (2014) ont révélé que le traitement symbiotique microencapsulé (Bacillus sp., lactosérum et maltodextrine) améliorait le taux de survie, le taux de conversion alimentaire (FCR), le taux de croissance spécifique (SGR), les réponses immunitaires et la résistance aux maladies contre V. harveyi chez les larves. de P. vannamei. Xie et coll. (2010) ont utilisé un régime microencapsulé à parois de gélatine pour remplacer les aliments vivants des larves de crevettes. Le régime a augmenté de manière significative le poids humide des larves de crevettes de 300 % au cours d’un essai de croissance de 30 jours. Singh et coll. (2022) ont ajouté 3 % de champignons de Paris (Agaricus bisporus) à un micro-régime. Ils ont enregistré des différences significatives dans le gain de poids, le SGR, le FCR, le rapport d’efficacité protéique et la survie des postlarves de P. vannamei après un essai de 60 jours, dues à la présence de bêta-glucane et d’antioxydants dans le champignon de Paris, ce qui est beaucoup plus important. nécessaires à la croissance et favorisant la résistance aux maladies. Il a également été prouvé que les régimes formulés microliés augmentent les performances de croissance de PZ2 ou M1 de P. vannamei et peuvent potentiellement remplacer les nauplii d’Artemia comme aliment principal (Patterson et al. 2016).

De plus, Liu et al. (2022) ont démontré que les larves de la grande courbine jaune (Larimichthys crocea) avaient de meilleures performances de croissance et un meilleur taux de survie lorsqu’elles étaient nourries avec des micro-régimes enrobés de chitosane. Le chitosane est un polymère biocompatible doté d’un matériau de paroi approprié pour préparer des régimes microenrobés afin de fournir des nutriments à l’hôte. En outre, le chitosane agit également comme immunostimulant, ce qui prouve les avantages des régimes micro-liés sur les poissons. De plus, la co-alimentation de micro-régimes avec des aliments vivants peut remplacer les aliments commerciaux. Jasera et al. (2021) ont montré que la co-alimentation de microrégimes avec des microalgues (Aurantiochytrium sp.) avec Artemia comme vecteur d’administration améliorait les performances de croissance, la survie et la qualité nutritionnelle (enzymes métaboliques et profil en acides gras) de P. monodon. L’alimentation d’un microrégime inerte commercial avec Artemia s’est avérée plus efficace que le contrôle (sans Artemia) dans l’essai de croissance des postlarves de crevettes blanches (P. vannamei) (Amaral 2018). De plus, Qui et al. (2016) ont démontré que 4 % de farine de Schizochytrium en tant qu’additif dans un micro-régime améliorait les performances de croissance des larves de crevettes.

Micro-régimes contenant des probiotiques pour améliorer la croissance et la résistance aux maladies des crevettes blanches

Plusieurs études ont prouvé que le mélange de probiotiques avec des aliments affectait de manière significative la croissance, la survie et les réponses immunitaires contre les maladies de P. vannamei. Mulyadi et coll. (2022) ont montré que la combinaison de Lactobacillus sp. et la farine de curcuma (Curcuma longa) dans les aliments ont considérablement amélioré le taux de survie, le FCR, le taux de croissance absolu et le rapport d’efficacité alimentaire chez les juvéniles de crevettes blanches. Hien et coll. (2022) ont démontré que les postlarves de P. vannamei amélioraient leur taux de croissance, leur survie et leurs réponses immunitaires contre V. parahaemolyticus lorsqu’elles recevaient un microrégime mélangé à un probiotique (Pro-A). La supplémentation en Haematococcus pluvialis dans les micro-régimes a amélioré la survie et la capacité immunitaire des postlarves de crevettes blanches (Xie et al. 2018). Wa Yao et coll. (2021) ont prouvé que la pulvérisation de symbiotiques sur les régimes alimentaires améliorait considérablement les performances de croissance, l’immunité non spécifique et la résistance aux maladies de P. vannamei par rapport au mélange du symbiotique directement dans l’aliment. Huang et coll. (2022) ont démontré qu’un extrait végétal de Yucca schidigera (Micro-Aid) améliorait les performances de croissance, la résistance aux maladies et le microbiote intestinal des crustacés. En dehors de cela, l’administration orale de probiotiques multi-souches hydrosolubles (notamment Bacillus bifidium, Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus casei et Enterococcus faecium) a amélioré la croissance, l’utilisation des aliments, les enzymes digestives, les gènes liés au système immunitaire et la survie des populations des postlarves de crevettes blanches (Miandare et al. 2016). Une enquête a prouvé qu’une supplémentation alimentaire en sulfate de calcium acide (Vitoxal) améliorait les indicateurs de stress et les réponses immunitaires des crevettes blanches du Pacifique au cours d’un essai d’alimentation de 35 jours (Anuta et al. 2011). Une supplémentation alimentaire en chitosane et en chitine dérivée d’aliments vivants a amélioré la résistance des crevettes blanches à la vibriose (Cheng et al. 2021). Un peptide antimicrobien (0,4 %) a également été utilisé comme complément alimentaire pour améliorer les performances de croissance, l’immunité innée et la résistance aux maladies de la crevette blanche du Pacifique contre V. harveyi comme alternative potentielle aux antibiotiques (Gyan et al. 2020). .

CONCLUSION

En conclusion, la culture de P. vannamei est confrontée à des défis importants en raison des taux de mortalité élevés causés par les maladies bactériennes et virales. Les probiotiques sont apparus comme une solution prometteuse pour améliorer la santé des crevettes et leur résistance aux maladies. Divers probiotiques, notamment Bacillus, Lactobacillus et levures, ont un impact positif sur la croissance des crevettes, la réponse immunitaire, le microbiote intestinal et les paramètres de qualité de l’eau. Les probiotiques utilisés dans l’élevage de crevettes offrent une alternative plus sûre aux antibiotiques, qui peuvent nuire aux animaux et à l’environnement. Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour optimiser les techniques d’alimentation incorporant des probiotiques et des aliments commerciaux afin de maximiser la résistance aux maladies dans l’élevage de crevettes pénéides.

L’aquaculture de crevettes est une industrie cruciale pour la pêche et l’aquaculture mondiales. Cependant, elle est confrontée à de nombreux défis, notamment des épidémies, de mauvaises pratiques de gestion et une dégradation de l’environnement. Des maladies telles que l’AHPND, la WSD et la vibriose ont provoqué une mortalité importante dans les élevages de crevettes pénéidés, entraînant des pertes économiques substantielles. L’application de probiotiques dans l’élevage de crevettes s’est révélée prometteuse pour améliorer la résistance aux maladies. Les probiotiques, tels que Bacillus et Lactobacillus, ont amélioré les performances de croissance, la réponse immunitaire et la résistance aux maladies des crevettes. Les probiotiques offrent une alternative rentable et écologique aux antibiotiques, qui ont leurs limites et peuvent contribuer au développement de bactéries résistantes aux médicaments. En outre, des recherches avancées sont nécessaires pour optimiser l’administration et la formulation des probiotiques dans les aliments pour crevettes afin d’obtenir une efficacité maximale.

Les aliments commerciaux, en particulier la farine de poisson, jouent un rôle essentiel en fournissant les nutriments nécessaires à la croissance et au développement des crevettes pénéides. Cependant, des cycles nutritionnels déséquilibrés et des carences dans certains régimes alimentaires commerciaux peuvent entraîner une mauvaise qualité de l’eau et une vulnérabilité accrue aux maladies. Pour résoudre ces problèmes, des additifs tels que des mélanges d’acides organiques se sont révélés prometteurs pour réduire la mortalité des crevettes lorsqu’elles sont confrontées à des bactéries pathogènes. Les besoins nutritionnels des crevettes pénéides comprennent des protéines, des lipides, des vitamines, des minéraux, des glucides et de l’énergie. S’assurer que les aliments commerciaux répondent à ces besoins nutritionnels est essentiel pour maintenir la santé des crevettes et leur résistance aux maladies. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour développer des aliments commerciaux optimisés qui fournissent une nutrition équilibrée et incorporent des probiotiques pour améliorer la résistance aux maladies dans l’élevage de crevettes pénéides.

Source : Accès libre : Haris, Danial Iman, Yaminudin, Jasmin, Othman, Siti Hajar, Lim, Keng Chin, Ismail, Illisriyani, Wulan Sari, Putri Desi, & Karim, Murni. (2024). The use of commercial feed and microdiets incorporated with probiotics in Penaeid shrimp culture: a short review. Latin american journal of aquatic research, 52(3), 350-367. https://dx.doi.org/10.3856/vol52-issue3-fulltext-3146