Effets in situ et in vitro des paramètres environnementaux sur l'abondance, le métabolome et le contenu toxinique de l'Ostreopsis d. ovata et purification des ovatoxines

In situ and in vitro effects of environmental parameters on the abundance, the metabolome and the toxin content of Ostreopsis cf. ovata and purification of ovatoxins

• Auteur / Autrice : Marin-Pierre Gemin
• Direction : Zouher Amzil
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie marine
• Date : Soutenance le 03/07/2020
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la mer et du littoral (Plouzané)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire phycotoxines IFREMER (Nantes ; 20..-2021)
• Jury : Président / Présidente : Olivier Grovel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pascal Claquin, Ronel Bire
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Elisa Berdalet Andrès, Luisa Passeron-Mangialajo

Mots clés

Mots clés contrôlés

Écophysiologie

Métabolomique

Dinoflagellés

Mots clés libres

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Résumé

Ostreopsis cf. ovata est un dinoflagellé benthique toxique dont les proliférations s’accroissent en zone tempérée, comme en mer Méditerranée depuis 2005, probablement en lien avec le changement global. Ce dinoflagellé fait l’objet d’une surveillance puisque ses proliférations peuvent entraîner une mortalité des organismes marins et un impact sanitaire par inhalation et au contact de la peau. La relation avec la production d’ovatoxines (OVTX), analogues de la palytoxine (PLTX) a été suggérée mais non confirmée par manque d’OVTX purifiées pour mener des études toxicologiques. Lors d’une étude terrain à Villefranche-sur-Mer, nous avons confirmé l’intérêt d’utiliser des substrats artificiels pour l’échantillonnage d’O. cf. ovata et que le quota d’OVTX suivait la dynamique de l’efflorescence. Un effet significatif du substrat macroalgal a été observé, suggérant des effets allélopathiques. L’étude combinée des facteurs environnementaux que sont la température et l’irradiance ont montré, après acclimatation, l’effet prédominant de la température sur le métabolome d’une souche d’O. cf. ovata. Alors qu’une plus forte température augmenterait la croissance, elle réduirait leur quota d’OVTX, ce qui supposerait une toxicité moindre avec le réchauffement climatique, mais cela doit être confirmé à plus large échelle. L’étude de stabilité de la PLTX a permis de mieux apprécier les pertes observées lors du processus de purification des OVTX à partir de cultures en masse d’O. cf. ovata. Les OVTX ainsi purifiées (un ménage de 5 analogues et les OVTX-a et –d) ont servi à mener des études toxicologiques, en collaboration avec des équipes spécialisées. L’ensemble des données de cette thèse contribueront à mieux apprécier le risque sanitaire lié à la problématique Ostreopsis.

Ostreopsis cf. ovata is a benthic and toxic dinoflagellate spreading into temperate areas, as in the Mediterranean Sea since 2005, probably in relation to the global changes. This dinoflagellate undergoes surveillance programs as its proliferation can induce death of marine organisms and cause sanitary illness by inhalation or skin contact. The link with ovatoxins (OVTX) production, analogues of the palytoxin (PLTX), has been suggested but not confirmed yet because of the lack of pure OVTX for toxicological studies. A field study at Villefranche-sur-Mer allowed us to confirm the advantage of using artificial substrates to sample of O. cf. ovata and to show that OVTX quota followed the bloom dynamic. A significant effect of the macroalgal substrate was observed, suggesting allopathic interactions. The combined study of the environmental factors temperature and light intensity showed, after acclimation, the predominant effect of temperature on the metabolome of O. cf. ovata. Despite higher temperatures increased the growth, they reduced their OVTX content, suggesting a decrease of toxicity in a context of global warming, but this must be confirmed at a larger scale. The stability study of PLTX allowed to appreciate the losses observed during the purification process of OVTX from high biomass of two O. cf. ovata strains. Such purified OVTX (a mix of 5 analogues and OVTX-a and -d) were used to perform toxicological studies, in collaboration with specialised teams. All these data will contribute to a better understanding of the sanitary risks associated to Ostreopsis.