Imagerie multimodale par spectrométrie de masse pour investiguer le métabolisme du sélénium chez la truite arc-en-ciel nourrie avec des farines de poissons durables - Impact du mercure – MOONFISH

Le sélénium (Se) est un oligo-nutriment essentiel à la vie grâce aux acides aminés séléniés, dont la sélénocystéine incorporée dans les sélénoprotéines aux propriétés antioxydantes. Sources majeures en Se, les produits marins répondent aux besoins nutritionnels en Se pour l’alimentation humaine et celle des poissons. Le développement d'une aquaculture durable pousse le remplacement de la farine de poisson par des farines végétales plus disponibles. Cependant, la faible teneur en Se de ces dernières, conduit à les supplémenter en Se sans dépasser le niveau de supplémentation autorisé. Une alternative à cette pratique est la valorisation des co-produits de poisson, source de Se, et qui sont jusqu’à présent jetés. Parmi eux, les co-produits de thon apparaissent comme une solution très attractive et innovante car ils sont riches en sélénonéine, une molécule séléniée aux propriétés antioxydantes uniques. Néanmoins, ces co-produits peuvent contenir des contaminants métalliques tels que le mercure (Hg), un des dix polluants les plus dangereux. Le mercure peut modifier l'expression des sélénoprotéines chez les poissons reproducteurs et ainsi diminuer leurs performances et le transfert des nutriments vers la descendance. De plus, concernant la descendance, il a été montré que les stades précoces, c’est-à-dire les alevins pour les salmonidés, sont particulièrement sensibles au stress oxydant qui les rend vulnérables pour la suite de leur développement. Il apparait donc justifié d’étudier les fonctions antioxydantes à ce stade critique du développement. Pour évaluer le potentiel de ces aliments aquacoles alternatifs et ainsi améliorer la formulation des aliments pour poissons, l'objectif de MOONFISH est d'élucider le métabolisme du Se chez les alevins de truite arc-en-ciel émergents nourris pendant 3 semaines avec des nouveaux aliments durables à base de Se. Cinq nouvelles formulations seront produites à partir d’ingrédients durables, c’est-à-dire des farines végétales, des farines de poissons sauvages et de co-produits de thon (Tbp) à 3 concentrations différentes (15, 30 et 60%). Cela permettra d’obtenir un gradient croissant en Se avec pas, peu ou des niveaux de Hg de plus en plus importants (farine de plante<farine de poisson <15% Tbp<30% Tbp<60% Tbp). Ces nouvelles formulations seront la base du nouvel essai nutritionnel réalisé sur les géniteurs pendant 6 mois avant la ponte et sur la descendance jusqu’au stade de 3 semaines. Pour comprendre le métabolisme du Se à ce stade précoce, les formes chimiques du Se et les interactions du Hg avec les biomolécules environnantes, doivent être déterminées. Ces informations ne peuvent être obtenues sur des échantillons de si petite taille qu’avec des développements méthodologiques de pointe pour l’analyse des espèces de Se et de Hg directement sur des coupes fines d’alevin. MOONFISH apportera des développements originaux pour l’imagerie multimodale par spectrométrie de masse (MSI). Ainsi l’ablation laser-ICP MS et la spectrométrie de masse MALDI seront mises en place avec des développements spécifiques, complétés par des développements en immunohistochimie. Une stratégie d'imagerie multimodale sera développée pour la visualisation multi-omique : les espèces de Se (acides aminés séléniés, sélénoprotéines), les interactions du Hg et ses espèces avec les biomolécules seront quantitativement localisées et identifiées dans les alevins. La méthodologie de MSI permettra de cartographier simultanément d’autres biomolécules (protéines de stress, métabolites, lipides, antioxydants (vitamines, glutathion)) pour obtenir une empreinte moléculaire et évaluer l’effet d’une alimentation séléniée en présence ou non du Hg. MOONFISH permettra de proposer des recommandations innovantes avec l’utilisation de nouveaux aliments aquacole durables qui permettront de satisfaire les besoins nutritionnels des alevins de truite arc-en-ciel, un poisson élevé dans le monde entier.