Radicaux libres et phénomène d’oxydation
Les radicaux libres sont une forme particulière des espèces chimiques (atomes ou molécules) qui possèdent un électron célibataire (ou non apparié) (Favier, 2001 ; Fontaine, 2001). Ce déséquilibre n’est que transitoire et est comblé, soit par l’acceptation d’un autre électron, soit par le transfert de cet électron libre sur une autre molécule (Fontaine, 2001). Les radicaux libres sont ainsi caractérisés par une grande réactivité chimique et une courte durée de vie (Allain, 2000). L’ensemble des radicaux libres et de leurs précurseurs est souvent appelé espèces réactives de l’oxygène (ROS) (Fontaine, 2001). Ce sont de petites molécules comportant au moins un atome d’oxygène dont la structure électronique est déséquilibrée (un électron célibataire) et instable, ce qui leur confère une grande réactivité sur les constituants organiques.
Les dérivés réactifs de l’oxygène incluent les radicaux libres de l’oxygène proprement dit (radical superoxyde (˙O2-), radical hydroxyl (˙OH), monoxyde d’azote (NO˙),…) mais aussi certains dérivés oxygénés réactifs non radicalaires qui sont très toxiques (peroxyde d’hydrogène (H2O2), peroxynitrite (ONOO- )) . La formation des radicaux libres dans l’organisme s’effectue au niveau de divers organites cellulaires : mitochondries, microsomes et cytosol. Des radicaux superoxydes et de l’eau oxygénée peuvent être produits par le biais des réactions enzymatiques (Allain, 2000). La propagation des réactions radicalaires commence par l’apparition d’un radical O2˙ ou ˙OH ou encore R˙ dont la formation est favorisée par la présence d’un métal, fer ou cuivre à l’état libre. Le radical libre peut ensuite réagir avec une seule molécule ou créer une réaction en chaîne (Allain, 2000).
Mécanismes de défense antioxydatifs
Tous les animaux possèdent des systèmes de lutte contre l’oxydation in vivo, ceci afin de préserver leur santé (Mourente et al., 2002). Le bon fonctionnement de l’organisme dépend de l’équilibre de la balance entre la quantité de radicaux libres produits et la capacité des systèmes antioxydants à les détruire (Favier, 2001). Cette protection physiologique implique à la fois des éléments endogènes (produits par les cellules) et exogènes (apportés par l’alimentation) .
Les mécanismes endogènes incluent des composantes telles que l’ubiquinone (Allain, 2000 ; Aurousseau, 2002), le NADH/NADPH, le glutathion (GSH), les groupes de protéines sulphidryl (-SH), l’acide urique (Tocher et al., 2002), les enzymes de piégeage des radicaux libres (telles que la superoxyde dismutase (SOD), la catalase et la glutathion peroxydase (GPX)) (Mourente et al., 1999 ; Bragadóttir, 2001 ; Aurousseau, 2002 ; Tocher et al., 2002, 2003). Les composés d’origine exogène, appartenant au système antioxydatif, sont représentés par les micronutriments d’origine alimentaire tels que les vitamines C et E et les caroténoïdes (Mourente et al., 1999 ; Tocher et al., 2002). On trouve tous ces constituants dans le plasma cellulaire, dans les mitochondries (Bragadóttir, 2001) et aussi d’une manière générale dans les systèmes membranaires cellulaires et intracellulaires .
Effet synergique des antioxydants
L’efficacité des antioxydants peut être augmentée par l’utilisation d’un mélange d’antioxydants, entre ceux qui ont la capacité à inactiver les radicaux libres et inhiber la propagation des réactions radicalaires, et ceux qui préviennent la formation de ces radicaux libres.
L’acide ascorbique joue un rôle synergique avec la vitamine E en tant qu’antioxydant intracellulaire et dans le piégeage des radicaux libres (Halver, 1980). L’interaction entre les deux vitamines a été examinée chez certaines espèces de poissons, telles que la truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss), le saumon atlantique (Salmo salar) et l’esturgeon des lacs (Acipenser fulvescens) (Lee et Dabrowski, 2003). L’effet synergique des vitamines C et E s’explique par le fait que la première est hydrosoluble et la deuxième liposoluble. La vitamine C élimine les radicaux d’oxygène en phase aqueuse, tandis que la vitamine E agit au niveau de la membrane cellulaire, le noyau chromane du tocophérol étant à la surface de la cellule et la chaîne phytyl incrustée dans la double couche lipidique (Allain, 2000). Au niveau cellulaire, les fortes concentrations de vitamine E se trouvent donc dans les membranes et les mitochondries. Cette interaction entre les deux vitamines peut exister non seulement dans les solutions homogènes, mais aussi dans les systèmes membranaires
liposomiaux, au niveau desquels les vitamines C et E résident séparément à l’extérieur et à l’intérieur des membranes (Wahli et al., 1998).
Selon Lee et Dabrowski (2003), il a été suggéré l’existence de deux différents mécanismes d’interaction entre les vitamines C et E : effet synergique de protection simultanée en phase aqueuse et dans la double couche phospholipidique contre l’oxydation, et effet régénérateur de la vitamine C sur les radicaux tocophéroxyls. En effet, lors de son oxydation en acide déhydroascorbique, la vitamine C passe par une forme radicalaire intermédiaire (radical ascorbyl) qui joue un rôle essentiel dans la régénération de la vitamine E oxydée (Pincemail, 2003). Selon Wahli et al. (1998), le noyau chromane oxydé sur le groupe OH lors des réactions radicalaires, est transformé en α-tocophérol, radical peu réactif, relativement stable et qui est régénéré en tocophérol par l’acide ascorbique ou le glutathion, l’effet synergique entre la vitamine C et E réduit la peroxydation des phospholipides membranaires au niveau du foie.
La perche commune
Systématique : La perche appartient au genre Perca, famille des percidés (Percidae), sous-famille des percinés (Percinae), ordre des perciformes (Percomorphi), sous-ordre des percoidés (Percoidei), classe des actinoptérigiens (Actinopterygii). L’espèce Perca fluviatilis décrite par Linné en 1758, est appelée communément la perche commune, ou également la perche eurasienne. L’ordre des perciformes est le plus grand groupe des vertébrés. Au sein de ce groupe, on constate une grande diversité morphologique et morphométrique. Pourtant, les espèces appartenant à cet ordre possèdent de nombreux caractères en commun. Leur corps est généralement comprimé latéralement et recouvert d’écailles (cténoïdes ou cycloïdes, voire parfois mixte dans certains taxa). Les perciformes sont physoclistes, c’est à dire que le canal pneumatique reliant la vessie natatoire et l’intestin est obturé. Ils ont ordinairement deux nageoires dorsales, la première est surmontée par des rayons épineux durs, tandis que la deuxième est généralement mole, mais jamais adipeuse. Leur bouche est protractile et garnie de dents uni- ou pluricuspides .
Elevage de la perche commune
Actuellement, les captures globales de poissons au niveau des pêcheries sont en diminution, du fait notamment de la surexploitation des ressources halieutiques et des changements environnementaux. Par conséquent, toute augmentation dans la demande en matière de produits aquatiques devra pouvoir progressivement être assurée par la production aquacole . En effet, le secteur de l’aquaculture, et plus précisément la pisciculture continentale, est en évolution permanente. Un des axes de la recherche scientifique dans ce domaine est orienté vers la recherche de nouvelles espèces d’intérêt piscicole et leur domestication.
A titre d’exemple, l’élevage de la perche commune Perca fluviatilis est actuellement une voie de diversification pour l’aquaculture continentale en Europe (Fontaine, 2004).
En effet, cette espèce, qui occupe dans ces régions une place favorable dans la demande des marchés, est consommée sous différentes formes (filet, entier) et dans une large gamme de taille, de 4 à 25 cm (Fontaine, 2004).
Les premiers essais de grossissement chez cette espèce ont permis de caractériser ses performances zootechniques et de déterminer les systèmes de production adéquats pour son élevage (cages flottantes, bassins). L’optimisation des différentes étapes de son cycle de production réside dans la détermination des besoins nutritionnels, la définition des conditions environnementales optimales pour la croissance, le contrôle du cycle de reproduction, ainsi que la sélection et l’amélioration génétique.
Jusqu’à présent, il n’existe pas un aliment spécifique formulé pour la perche. A l’échelle expérimentale, les aliments couramment utilisés en élevage intensif pour cette espèce sont normalement destinés aux salmonidés (saumon, truite…). Ces aliments sont en particulier riches en lipides (jusqu’à une teneur de 30% . Toutefois, des études ont été menées afin de définir les caractéristiques d’un aliment spécifique, dont la teneur en protéines varie entre 40 et 45% et la teneur en lipides de 12 à 18%, en présence d’un antioxydant.
Table des matières
INTRODUCTION
I. GÉNÉRALITÉS
I.1. Radicaux libres et mécanismes de défense antioxydants
I.1.1. Radicaux libres et phénomène d’oxydation
I.1.2. Mécanismes de défense antioxydatifs
• Les antioxydants alimentaires et leur mode d’action
a) La vitamine C
b) La vitamine E
c) L’astaxanthine
d) Effet synergique des antioxydants
I.2. La perche commune
I.2.1. Systématique
I.2.2. Morphologie
I.2.3. Biologie
I.2.3.1. Croissance et mortalité
I.2.3.2. Régime alimentaire
I.2.3.3. Reproduction
I.2.4. Ecologie
I.2.4.1. Distribution et habitat
I.2.4.2. Exigences écologiques
I.2.5. Elevage de la perche commune
II. SYNTHÈSE BIBLIOGRAPHIQUE
II.1. Position du problème
II.2. Les orientations actuelles
II.3. Etat actuel des connaissances sur la problématique
II.4. Le risque de la peroxydation lipidique
III. MATÉRIEL ET MÉTHODES
III.1. Matériel biologique
III.2. Conditions expérimentales
III.3. Régimes expérimentaux
III.4. Mesures des paramètres biologiques
III.4.1. Croissance pondérale
III.4.2. L’efficacité de conversion alimentaire
III.4.3. Les indices hépato-somatique (IHS), gonado-somatique (IGS) et lipo-somatique (ILS)
III.4.4. Le coefficient de condition K
III.4.5. La survie
III.5. Détermination de la peroxydation des lipides
III.6. Dosage du contenu lipidique du foie
III.7. Analyse des résultats
IV. RÉSULTATS
IV.1. Croissance, efficacité alimentaire et survie
IV.2. Indices morpho-physiologiques
IV.3. Détermination de la peroxydation des lipides
IV.3.1. Dosage des TBARS au niveau des muscles
IV.3.2. Dosage des TBARS au niveau du foie
IV.3.3. Dosage des TBARS au niveau des aliments
IV.4. Dosage des lipides totaux
V. DISCUSSION
V.1. Effet des antioxydants sur la prise alimentaire et la croissance
V.2. Qualité de l’aliment, antioxydants et oxydation des lipides alimentaires
V.3. Stabilité des antioxydants dans l’aliment
V.4. Effet des antioxydants sur la peroxydation lipidique in vivo
V.5. Accumulation des lipides hépatiques
CONCLUSION
Références bibliographiques
Annexes
