Étude des effets létaux et sublétaux d'une intoxication au thymol sur le développement et l'immunité des larves d'Apis mellifera élevées in vitro

Lethal and sub-lethal effects of thymol on the development and immunity of honey bee larvae (apis mellifera) reared invitro

• Auteur / Autrice : Gaël Charpentier
• Direction : Angélique Vetillard, Claude Maranges
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pathologie, toxicologie, génétique et nutrition
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Toxicologie

Thymol

Abeille domestique

Mots clés libres

Apis mellifera

Thymol

Elevage in vitro

Toxicité aigüe et chronique

Effets létaux et sublétaux

Développement

Immunité

Détoxification

Vitellogénine

Glutathion S-Transférase

PCR en temps réel

Activité enzymatique

Résumé

Pour lutter contre Varroa destructor, ectoparasite de l'abeille Apis mellifera, des traitements biologiques à base d'huiles essentielles sont apparus comme une alternative à la chimie. Toutefois, des données suggèrent que le thymol s'accumule dans la ruche et induit une mortalité larvaire. Or, la survie de la colonie pendant l'hiver dépend des abeilles nées après ce traitement. Dans ce contexte, les travaux de cette thèse ont consisté à investiguer pour la première fois les effets létaux et sublétaux du thymol sur le développement larvaire suite à une exposition aigüe et chronique. Pour cela, des larves d'abeilles ont été élevées in vitro selon la méthode développée par Aupinel et al. (2005) et adaptée à notre étude. Nous avons ainsi pu établir que le thymol était un composé moyennement toxique pour les larves d'abeilles exposées de manière aigüe via la cire ou la nourriture puisque les CL50 aigües sont respectivement de 2100 mg de thymol/kg de cire et de 2000 mg de thymol/kg de nourriture. Les CL50 chroniques sont quant à elles de 690 mg de thymol/kg de cire et de 700 mg de thymol/kg de nourriture. Les larves sont plus sensibles à une exposition chronique au thymol. En revanche, le thymol induit des effets sublétaux sur les larves, avec comme effet le plus marqué : un retard de croissance à la fin du stade larvaire probablement en lien avec une forte augmentation de l'expression de la vitellogénine à partir de la concentration 50 mg/kg. Enfin, la comparaison de nos résultats avec les données de la littérature montre que les concentrations de résidus de thymol retrouvées dans la cire présenteraient un danger pour les abeilles au cours du développement larvaire.

To fight the mite, Varroa destructor, essential oils seem to constitute an effective and natural alternative to chemicals. However, recent data reveal that Thymol accumulates in all bee products and induces larval mortality. Yet, the brood present in the hive when treatments are applied, produces winter bees that will ensure the survival of the colony during winter and a resilient restart of the colony the following spring. In such a context, our experiments were conducted to investigate, for the first time, lethal and sublethal effects of acute and chronic thymol exposure during larval development. With this aim, honey bee larvae were reared in vitro following the method described by Aupinel et al. (2005) and adapted in our studies. We showed Thymol to be a moderately toxic compound to honey bee larvae exposed to acute toxicity with contaminated beeswax or food since acute thymol CL50 are high, reaching respectively 2100 mg of thymol/kg of wax and 2000 mg of thymol/kg of food. Chronic CL50 are 690 mg of thymol/kg of wax and 700 mg of thymol/kg of food, indicating that larvae are more sensitive to chronic exposure than acute exposure. On the contrary, thymol induces sublethal effects on larvae, with the following main marked effect: a delay in weight gain at the end of the larval stage which is probably linked to the significant increase of vitellogenin expression at the same stage starting from the concentration of 50 mg of thymol/kg of food. Finally, the comparison of our results with available data shows that concentrations of thymol residues found particularly into beeswax would represent a risk for honey bee larval development.