Les phycotoxines : physiologie et production - Région des Maritimes ...

RechercheLes phycotoxines : physiologie et productionJ.E. Stewart and D.V. Subba Raotoxine de type microcystine qui cause unemaladie hépatique provoquant des vaguesde mortalité chez les saumons.J.E. StewartD.V. Subba RaoIntroductionLes phycotoxines (du grec phyco =algues) constituent un groupe divers desubstances toxiques produites partout dansle monde par un certain nombre de plantesaquatiques des eaux douces et marines.Toutes les plantes aquatiques ne produisentpas des toxines; parmi celles qui enfabriquent, au sein même d’un seul genreet d’une seule espèce, toutes ne produisentpas des toxines tout le temps ni dans toutesles circonstances. De plus, les problèmesque posent les toxines accumulées par lescoquillages apparaissent couramment enl’absence de proliférations d’algues,comme c’est le cas en bonne partie pour laprésence chronique des toxinesparalysantes des coquillages dans la baiede Fundy, pour les cas signalésd’intoxication par les toxines diarrhéiquessur la côte sud de la Nouvelle-Écosse, etpour la présence d’acide domoïque chez lespétoncles du banc Georges en 1995, pourne citer que quelques exemples. En eaudouce, les problèmes causés par lesphycotoxines sont souvent le résultat des «fleurs d’eau », prolifération decyanobactéries (algues bleues) qui rendentles eaux toxiques, causant de lourdes pertesparmi les animaux sauvages etdomestiques. Dans le milieu marin, les casles plus notables ont été de gravesintoxications chez des personnes ayantconsommé des coquillages filtreurs qui, ense nourrissant des algues toxigènes, avaientaccumulé de grandes quantités de toxines.Bon nombre de ces empoisonnements ontcausé des morts, et d’autres des invaliditéstemporaires ou permanentes. De plus, uncertain nombre d’études ont incriminé destoxines marines dans des vagues demortalité de poissons sauvages (adultes etlarves), de mammifères marins (baleines,marsouins et phoques), ainsi que danscertaines épidémies qui menacent lespoissons élevés en cages, par exemple laa.Outre les aspects toxinogéniques, ilexiste un autre élément important etfrappant, qui n’avait pas été noté jusqu’ici;c’est le rôle que joue le plancton commevecteur de propagation et de transmissiond’agents pathogènes. Une étude récente(Patz et al., 1996), portant sur leschangements climatiques et les maladiesinfectieuses, a examiné les donnéesrecueillies sur le caractère saisonnier desépidémies de choléra. L’agent pathogène,la bactérie Vibrio cholerae, adhère à la surfacedes phytoplanctontes et deszooplanctontes; elle est transportée avec leplancton et passe aux coquillages puis auxhumains; le nombre de bactéries estproportionnel au nombre de planctontes, etla bactérie vit des nutriants exudés par leplancton. Les épidémies de choléra, quisont fonction du nombre de V. cholerae,augmentent donc avec la densité dub. c.Figure 1. Taxons toxinogènes : a. Pseudo-nitzschia multiseries, b. Alexandrium tamarense, c.Dinophysis norvegica.49

RechercheHOHOOOOHOHOOCH 3OOHOOHZERCH 3Acide okadaïque (AO)Dinophysistoxine-1 (DTX1)HCOOHCOOHNCOOHHAcide domoïque (AD)OOOOOHOOHOOHHOH CH 3Figure 2a. Toxines : acide domoïque (AD),acide okadaïque (AO), dinophysistoxine-1(DTX1)plancton au printemps et à l’automne. Ona observé d’autres bactéries fixées sur leplancton, et il apparaît de plus en plus quecelui-ci constitue un vecteur important dediffusion des maladies dans l’eau. Cettedécouverte est du plus haut intérêt pour lasanté publique en général et pour les installationsaquacoles en particulier, commele montrent par exemple Nese et Enger(1993), qui ont observé l’agent pathogènedu saumon Aeromonas salmonicida (quicause la furonculose) transporté par duplancton marin à proximité de parcs de filets.À la suite de la « crise des moules »contaminées par l’acide domoïque en 1987,il a été décidé d’aborder le problème desphycotoxines dans une perspectivenationale. On a ainsi créé le groupe de travailsur les phycotoxines, composé despécialistes des toxines provenant de toutesles régions du ministère des Pêches et desOcéans (MPO). Cet organisme national, quijoue un rôle consultatif et gère le programmede recherche, relève du Comiténational des directeurs des sciences ets’occupe de projets de recherche dont lesobjectifs sont les suivants :• identification des algues et desmicroorganismes qui produisent desefflorescences nuisibles ou des toxines• étude de la distribution de ces organismeset des facteurs environnementaux qui larégissentOOOO• étude de la nature et de l’ampleur del’impact des phycotoxines surl’aquaculture et les pêches• identification et quantification des toxinespar des méthodes d’analyse chimique oude bioessai et mise au point deméthodologies d’analyse simples etinnovatrices utiles à la fois dans la rechercheet pour la certification des produits• définition du rôle des toxines dans la nature etde leur impact compétitif sur d’autres espèces• élucidation de la dynamique desefflorescences et de la production de toxines(aspects nutritionnel, physiologique,biochimique et microbien)• étude sur le devenir des toxines dans la nature(transfert dans le réseau trophique,biotransformations)• mise au point de systèmes d’alerte, demodèles de prévision et de contremesures• étude des effets des toxines sur les organismesaquatiques.Canada atlantiqueAu Canada atlantique, les toxines marinesentrent dans trois grands groupesreprésentant un grave danger pour la santéhumaine : les neurotoxines paralysantes(PSP), qui appartiennent au groupe dessaxitoxines; la toxine amnestique (ASP),qui est l’acide domoïque; enfin, les toxinesdiarrhéiques (DSP), famille de toxines quiinclut l’acide okadaïque et desdinophysistoxines, des pectenotoxines etdes yessotoxines apparentées (fig. 1 et 2).Les intoxications liées aux neurotoxinesparalysantes produites par les dinoflagelléssont observées sur les deux côtes duCanada. Dans l’est, le problème estchronique dans la baie de Fundy et la portioncontinentale du golfe du Saint-Laurent,alors qu’on note des apparitionspériodiques des toxines dans d’autreszones, notamment dans la portion inférieuredu golfe du Saint-Laurent et à Terre-Neuve.En 1987, le problème des intoxicationscausées par les coquillages a pris unetournure tragique avec l’apparition d’unenouvelle neurotoxine, l’acide domoïque,qui causait une affection de typeamnestique. Cette toxine était produite parune diatomée, nommée au départ Nitzschiapungens et qui, après divers avatars, estmaintenant baptisée Pseudo-nitzschiamultiseries. Des moules cultivées dans labaie Cardigan, à l’Île-du-Prince-Édouard,et nourries d’une prolifération de cettediatomée avaient accumulé des quantitésmassives de la toxine, puisqu’ellescontenaient jusqu’à 900 mg/g de toxinesdans les tissus mous, ce qui correspond àenviron 45 fois le maximum légalementautorisé au Canada. Des personnes ayantconsommé les moules ont été intoxiquées;environ 150 personnes ont été hospitalisées;une douzaine ont été atteintes de façongrave et apparemment permanente et, enfin de compte, cinq personnes sont mortes,trois de ces décès ayant pu être de façoncertaine attribués à l’intoxication.L’existence de toxines diarrhéiques estconfirmée depuis peu dans les Maritimes;certaines données anecdotiques permettenttoutefois de penser qu’elles y sont présentesdepuis longtemps. Dans d’autres pays, onpense qu’elles sont produites par des alguesmarines (Dinophysis sp. et autres), maisleur source réelle dans les eaux du Canadaatlantique n’a pas encore été identifiée. Àl’heure actuelle, ce type de toxine n’est pasconsidéré comme représentant un dangeraussi grave à l’échelle locale que les deuxautres types.Lorsqu’on évoque les problèmes poséspar les toxines, les intéressés adoptentsouvent une attitude fataliste; ils affirmentque nous ne pourrons jamais nousdébarrasser des toxines, et que la démarchela plus simple et la plus fructueuse consiste àapprendre à gérer les ressources en tenantcompte de leur présence. Cette approchepeut être valide pour l’acide domoïque chezles moules, qui s’en débarrassentfacilement, mais ne peut s’appliquer àR1H 2N+R4N121R2Saxitoxine6N1311Figure 2b. Saxitoxine5R3HOHN HNHOHNH 2+50

RechercheCellulesL 1 -1µgL 1 -1Courbe de croissance10 810 710 2 Acide domoïque10 110 010 -10 10 20 30 40Âge de la culture (jours)Figure 3. Courbe de croissance de P.multiseries et variations des concentrationsd’acide domoïque dans une culturediscontinue.l’acide domoïque ou à la neurotoxineparalysante chez les pétoncles ou d’autrescoquillages, qui retiennent ces toxines. Ilest bon de rappeler que les problèmes poséspar les toxines sont parfaitement semblablesà ceux que posaient il y a 150 ans les maladiesinfectieuses. L’histoire a montré qu’ilétait possible d’étudier ces maladies; lesconnaissances de base ainsi obtenues ontdébouché sur des méthodes de diagnostic,puis sur la prévision, la protection et enfinle traitement. Les possibilités sontexactement les mêmes dans le domaine desphycotoxines, comme le montrent lesrésultats obtenus depuis quelques années,dont nous donnons ci-dessous quelquesexemples.Acide domoïque : aspectsphysiologiques de la productionAprès l’identification par deschercheurs des laboratoires du Conseil nationalde recherches (CNRC), à Halifax, dela neurotoxine ayant causé la « crise desmoules de 1987 », c’est-à-dire l’acidedomoïque (Bird et al., 1988; Wright et al.,1989), on en a découvert la source, qui étaitla diatomée Nitzchia pungens (Subba Raoet al., 1988); les souches toxinogènes sontmaintenant nommées Pseudo-nitzschiamultiseries. Par la suite, on a montré que ladiatomée et la neurotoxine sont largementrépandues, et ont même posé de gravesproblèmes en Californie, où des mortalitésmassives d’oiseaux de mer ont étéattribuées à la consommation par lesoiseaux d’anchois contaminés par l’acidedomoïque. De graves incidents ont aussi étésignalés dans le secteur coquillier sur la côtedu Pacifique Nord-Ouest des États-Unis.Des études expérimentales ont montréque les diverses souches de P. multiseriesproduisent des quantités variables detoxines; elles ont toutes un élémentcommun : la production d’acide domoïqueapparaît principalement après que lacroissance est entrée dans une phasestationnaire. Cette phase se produit lorsqueles nutriants qui alimentaient une croissanceexponentielle se sont raréfiés, ou que lesconditions de culture se sont détériorées.Dans les deux cas, la culture est entrée dansune période de stress physiologique (Panet al., 1996a,b), comme le montre la figure3. Quand la culture se faisait dans des milieuxdont les concentrations de phosphoreou de silice étaient inférieures à l’optimumrequis, la production d’acide domoïque étaitstimulée; on pouvait faire diminuer defaçon proportionnelle cette productiond’acide domoïque en ajoutant au milieu decroissance des quantités dosées dephosphore ou de silice, ce qui éliminait lestress trophique (fig. 4 et 5). Le lithiumapparaissait en concentrations relativementélevées à Cardigan en 1987, et des étudessur la croissance des algues ont indiqué quecet élément stimule de façon significativela production d’acide domoïque par P.multiseries, comme le montre la figure 6(Subba Rao et al., en préparation). La concentrationd’ammonium joue aussi un rôle;Bates et al. (1993) ont montré qu’une concentrationtrès élevée de cet ion peut inhiberla croissance de P. multiseries si on la compareà la croissance en présence des mêmesconcentrations d’azote sous forme de nitrate.Toutefois, les cellules qui se sontdéveloppées ont produit des concentrationsd’acide domoïque plus élevées que cellesqui se multipliaient en présence de nitrateseulement.Parallèlement à ces travaux, les étudesde McLachlan et al. (1993) ont montréqu’un composé marqueur, lagluconolactone, apparaissait seulementdans les fluides de moules dont lachromatographie liquide à haute performance(CLHP) avait mis en évidence la contaminationpar l’acide domoïque. Lagluconolactone a aussi été observée dansun extrait au méthanol, après isolation,d’une bactérie vivant en association étroiteavec la diatomée P. multiseries, mais nonpas dans les extraits tirés de la diatoméeelle-même.L’exposition de la diatomée à diversesconcentrations de gluconolactone (ou plutôtd’un mélange à l’équilibre d’acidegluconique et de gluconolactone, cet acideétant un puissant agent isolant) a révélé quela production d’acide domoïque étaitstimulée en sa présence, et que l’effet étaitdépendant de la concentration (fig. 7). Laconcentration d’acide domoïqueaugmentait donc en fonction des concentrationsd’acide gluconique/gluconolactone, et la proportion d’acidedomoïque libérée par la diatomée dans lefiltrat de culture augmentait aussi (Osadaet Stewart, sous presse).Les études menées par Stewart et al.(sous presse) sur des bactéries qui étaienten association étroite avec P. multiseriesrévèlent que, parmi les quatre souches deP. multiseries examinées, chacune avait aumoins une souche de bactéries associéescapables de produire, à partir du glucose,de grandes quantités d’acide gluconique/gluconolactone. Chaque souche dediatomée avait aussi d’autres souchesbactériennes qui se développaient de façonoptimale en présence d’acides aminés. Leschercheurs ont conclu que ces bactériesP dissous (µM) pg AD/cellule/ 10 7 cellules L -1jour -1 d -1302520151.61.20.80.40.0604020Concentration de cellulesProduction d’ADP & Si000 2 4 6 8 10Nombre de jours en culture discontinueFigure 4. Variations des concentrationsintracellulaires d’acide domoïque et dephosphore dissous par rapport au taux decroissance d’une culture de P. multiseries.Noter qu’en présence de faibles concentrationsde phosphore, le taux de division des cellulesest faible, ce qui coïncide avec une forteproduction d’acide domoïque.40302010Si dissoute (µM)51

Rechercheµg l -1 µM CellulesL -110 810 710050010 210 110 0Courbe de croissanceSilicate inorganique dissousAcide domoïque10 -1 0 10 20 30 40Âge de la culture (jours)Figure 5. Variations des concentrationsintracellulaires d’acide domoïque et de silicedissoute par rapport au taux de croissanced’une culture de P. multiseries. Noter qu’enprésence de faibles concentrations de silice, letaux de division des cellules est faible, ce quicoïncide avec une forte production d’acidedomoïque.vivaient en symbiose avec la diatomée.D’autres études ont montré que des P.multiseries cultivées dans des conditionsstandard et à des salinités différentescontenaient des quantités importantes deglucose, présentes à l’état libre dans la cellule,et aux salinités les plus hautesaccumulaient une quantité substantielle desorbitol, qui est considéré comme unosmolyte.16 Courbes de croissance128Témoin4Lithium0250 AD dans les cellules2001501005000 5 10 15 20 25Âge de la culture (jours)Ainsi l’ingestion, par des moules ou pard’autres coquillages, de grandes quantitésde P. multiseries contenant des concentrationsvariées d’acide domoïque, commecela a été le cas en 1987, réunit tous lesingrédients nécessaires pour créer les conditionsobservées chez les moules parMcLachlan et al. (1993). Il s’agit de cellulesde P. multiseries contenant de l’acidedomoïque et des quantités importantes deglucose qui peut être libéré par des lésionsou des ruptures chez les diatomées, debactéries capables de convertir le glucoseen acide gluconique/gluconolactone, et decellules intactes de P. multiseries (observationsde Scarratt, comm. pers.) qui sontencore métaboliquement actives. L’actionde l’acide gluconique/gluconolactone surces cellules semble devoir stimuler etaccroître la production d’acide domoïque.Il est donc probable qu’une proportionimportante de l’acide domoïque présent esten fait synthétisée dans les moules aprèsleur ingestion de P. multiseries. Nouspensons que l’explication du phénomènese trouve dans la nature chimique des deuxagents, l’acide gluconique/gluconolactoneet l’acide domoïque.L’acide gluconique est un agentséquestrant puissant, et c’est pour cetteraison qu’il est produit commercialementpour entrer dans la composition des agentsde nettoyage. L’acide domoïque, lui aussi,a la structure d’un agent chélateur puissant.La nature chimique de l’antagonismepermet de voir le rôle de l’acide domoïquecomme celui d’un éboueur chimique etd’un agent de contrôle pour la diatomée.Cette hypothèse est supportée par leséléments suivants : quand les nutriants sefont rares à la fin de la période de croissanceexponentielle, la production d’acidedomoïque est stimulée; quand des nutriantscomme le phosphore ou la silice sontprésents dans le milieu en concentrationslimitantes, la production d’acide domoïqueest de nouveau stimulée. Elle est toutefoisréduite quand les nutriants qui jusque-làétaient en quantités limitées remontent à desconcentrations normales. Quand un agentséquestrant comme l’acide gluconique estprésent et peut se lier à divers nutriants, laproduction d’acide domoïque est stimuléeen proportion de la concentration de l’acide10 4 cellulesmL -1fg ADcellule -1Figure 6. Effet de l’enrichissement par 385,6 mmolde lithium sur la concentration des cellules et laconcentration intracellulaire d’acide domoïquedans des cultures de P. multiseries.gluconique présent, et se libère dans le milieuambiant pour contrer l’effet de l’agentantagoniste. De plus, en présence de fortesconcentrations de divers matériaux, commele lithium ou des silicates en excédent, degrandes quantités d’acide domoïque sontsynthétisées et libérées, ce qui peutcorrespondre à une tentative de séquestrerces éléments. Une bonne partie de cephénomène peut se produire à l’intérieurdes coquillages après leur ingestion desdiatomées, ce qui expliquerait les fortesconcentrations d’acide domoïque observéeschez les mollusques.Acide domoïque : mécanismepossible d’éliminationIl apparaît que l’acide domoïque estproduit un peu partout et en grande quantitédans le milieu naturel; comme il ne semblepas s’accumuler au-delà d’un certain seuil,des mécanismes de dégradation etd’élimination doivent exister. Les bactériesprésentes dans le milieu marin sont lespremières candidates pour la médiation decette activité. On a donc étudié des bactériesprovenant de la zone mytilicole de la baieCardigan, à l’Île-du-Prince-Édouard, dubassin de Bedford, en Nouvelle-Écosse, dela baie de Fundy et d’autres eaux marines,pour examiner leur développement auxdépens de l’acide domoïque, et mesurer lacapacité des cellules au repos d’oxyder cetacide à l’aide de méthodes manométriques.Malgré des essais extensifs et intensifs, lesrésultats ont été uniformément négatifs. Lacapacité de se développer à partir de l’acidedomoïque et de l’utiliser ne semble pas unattribut courant des microorganismes.Certaines études publiées ont montré queles moules bleues (Mytilus edulis) sontcapables, dans des conditions normales, defaire baisser relativement vite les concentrationsd’acide domoïque accumulé; parcontre, les résultats d’essais ainsi que lesdonnées anecdotiques indiquent que, chezle pétoncle géant (Placopectenmagellanicus), l’élimination de l’acidedomoïque est très lente. En appliquant destechniques d’enrichissement, à partir detissus de branchies et de glandes digestives,nous avons montré que 45 des 46 moulesétudiées possédaient des bactéries, dont lacroissance était stimulée par l’acidedomoïque de façon notable quoique limitée;de plus, dans 5 homogénats combinés de52

Rechercheng/mlng/ml300200100300200100Témoin axénique0 0 4 8 12 16JoursAxénique, 0,05 mm AGlc0 0 4 8 12 16Joursng/mlng/ml300200100300200100Axénique, 0,5 mm AGlcATT.0 0 4 8 12 16JoursAxénique, 5 mm AGlc0 0 4 8 12 16Jourslysozymes des mollusques, comme il estdécrit dans les études sur M. edulis. Commeces bactéries semblent pouvoir jouer un rôleimportant dans l’élimination des toxineschez certaines espèces de coquillages, ilserait profitable d’explorer ces pistes. S’ilest confirmé qu’il s’agit là d’un mécanismeimportant d’élimination des toxines chezles mollusques, on peut envisager commeapplications pratiques de ce mécanisme desméthodes de détoxification quifavoriseraient les bactéries utilisant l’acidedomoïque et la saxitoxine autochtones, etpeut-être l’implantation des bactériesrecherchées (ou le transfert de leurs aptitudesà des bactéries autochtones) chez lesespèces de coquillages qui semblent rejeterles bactéries utilisant les toxines. Cetteapproche irait nettement à l’encontre desméthodes actuelles de dépuration descoquillages qui visent à éliminer lesbactéries présentes dans les mollusques.ng/ml300200100Axénique, 5 mm AGlcet proline0 0 4 8 12 16JoursAcide domoïqueIntracellulaireFiltrat de cultureFigure 7. Concentration d’acide domoïque produit par des souches axéniques de P. multiseriescultivées en présence de diverses concentrations d’acide gluconique/gluconolactone et enprésence ou en l’absence de proline (5 mM).tissus mous (dont chacun représentait 10moules), nous avons relevé la présence desmêmes bactéries. Chez 9 des 20 myes (Myaarenaria) et 2 des 10 modioles (Modiolusmodiolus) étudiés, nous avons observé desbactéries dont la croissance était stimuléepar l’acide domoïque, ce qui était le caschez seulement 4 des 60 pétoncles prélevésen six points différents.Le genre dominant des bactériessemblait être Alteromonas, suivi par Pseudomonassp. Les essais d’utilisation desubstrat ont été réalisés sur cinq des isolatsbactériens qui avaient présenté la plus fortecroissance en présence d’acide domoïque.Une proportion importante des substratsemployés, soit l’acide domoïque soit lasaxitoxine (selon l’isolat), a disparu aprèsincubation à 20 EC.Nous en avons conclu que la moulebleue possédait presque toujours unemicroflore capable d’utiliser l’acidedomoïque, tandis que la situation était plusvariable chez la mye. Chez les pétonclesgéants et les modioles, ces organismesn’étaient présents qu’occasionnellement.L’élimination de l’acide domoïque chez lesdifférentes espèces de coquillages, si l’onen juge d’après les essais limités et lesdonnées anecdotiques, semble concorderavec ces découvertes concernant lesmicroorganismes.Pour rendre compte des différentescapacités microbiennes qui apparaissentchez les diverses espèces de mollusques, ilest nécessaire de postuler l’existence d’unmécanisme de sélection; il pourrait s’agird’une sélection des types bactériens par lesNous avons donc maintenant une idéebeaucoup plus précise de la physiologie dela diatomée, du rôle probablement importantde l’acide domoïque dans la survie etla dominance des diatomées, de plusieurdes facteurs régissant la production d’acidedomoïque, notamment le rôle des nutriantset des polluants en excès, et de la probabilitéqu’une bonne partie de l’acide domoïquese forme à l’intérieur de la moule et desautres coquillages touchés, et que lesbactéries présentes chez certaines espècesde coquillages soient capables de dégraderl’acide domoïque et au moins l’une desprincipales neurotoxines paralysantes.Nous avons aussi découvert que lacroissance de P. multiseries était stimuléepar la présence d’un acide aminé grâce àl’intervention de la bactérie associée à ladiatomée, ce qui permet de penser que laprésence de déchets organiques due auruissellement terrestre, aux eaux usées et àd’autres sources, notamment lesétablissements aquacoles eux-mêmes, peutfavoriser les efflorescences de cesmicroalgues, ainsi que d’autres diatoméeset dinoflagellés. Étant donné quel’enrichissement et la pollution sont desfacteurs importants, le processus pourraitêtre aussi bien qualitatif que quantitatif,c’est-à-dire que la présence d’une espècealgale donnée et son abondance éventuellepourraient être régies en bonne partie parles matières d’origine anthropique.53

RechercheMalheureusement, il n’est pas possibleici de décrire de façon aussi détaillée lestravaux menés à l’Institut océanographiquede Bedford (IOB) sur d’autres toxines. Desétudes approfondies ont été réalisées sur ledinoflagellé Alexandrium, qui produit destoxines de la famille des saxitoxines(neurotoxines paralysantes). Le détail desrésultats obtenus et les méthodes mises aupoint ouvrent des perspectives comparablespar certains côtés à celles qu’ont apportéesles études sur la diatomée P. multiseries etsa production d’acide domoïque. De plus,on a tenté de cultiver en laboratoire desalgues jugées responsables de la productiondes toxines qui causent l’intoxicationdiarrhéique par les coquillages, ce qui n’apour le moment jamais été accompliailleurs.Remarques d’ordre généralLa liste, même partielle, des progrèsréalisés au Canada atlantique depuis la crisedes moules de 1987 est impressionnante.Les principaux obstacles au travailanalytique sur les toxines amnestiques etparalysantes ont été surmontés grâce à lafourniture de matériel de référence pour lesanalyses qualitatives et quantitativesessentielles sur ces toxines (ASP et PSP).L’acide domoïque, produit à l’Île-du-Prince-Édouard, est maintenant distribué enquantités sur le marché commercial; lasaxitoxine, la néosaxitoxine et lesgonyautoxines II et III sont maintenant dansle commerce sous la forme d’étalonscertifiés. Des méthodes d’analyse de l’acidedomoïque, des saxitoxines et des toxinesdiarrhéiques ont été mises au point ouaméliorées; il s’agit de techniques pluspratiques d’analyse chimique ousérologique et de bioessai; de techniquesaméliorées de culture; de méthodesbiochimiques et de relevés accompagnésd’analyses à l’échelle régionale de certainesdes données recueillies depuis sept ans. Cesactivités ont ouvert des perspectives quifont du Canada atlantique un point centralde la recherche sur les toxines marines.Avec la méthodologie et les techniques quiexistent maintenant, les instrumentsd’analyse dont on dispose, les matériels deréférence chimiques et l’avantage d’unevaste expérience de travail extensif etintensif, jamais les conditions n’ont étémeilleures pour réaliser des percées dansle domaine. Le moment est favorable pour54tirer profit de notre excellente position caron prévoit une hausse vigoureuse de la productionde coquillages, particulièrement ence qui concerne certains projets d’élevagedu pétoncle géant.Si l’expérience japonaise (en 14 ans, laproduction est passée de 0 à 2 500 tonnespar an) de la pectiniculture est répétée ici,même à petite échelle, il est fort possibleque l’aquaculture puisse représenter dansun avenir prévisible une proportionimportante de la production totale depétoncles de la région. Le secteurpétonclier, qui est déjà dans la région le pluslucratif de l’industrie des pêches, atteintmaintenant plus de 200 millions de dollarspar an de recettes brutes; ce revenu se fondesur l’utilisation du muscle adducteurseulement, puisque c’est la seule partie dupétoncle qui soit avec certitude exempt detoxine paralysante. Le reste des partiesmolles de l’animal (65 %) est éliminé dansdes décharges terrestres. Il existe toutefoisde grands marchés qui cherchent desapprovisionnements fiables et réguliers decertaines parties des pétoncles qui sontactuellement rejetées, c’est-à-dire lesbarbes et le corail, si l’on peut prouverqu’ils sont exempts de toxines. Il est possibleque les connaissances réunies grâce auxétudes sur les toxines permettent desurmonter ces obstacles.À l’heure actuelle, les zones depectiniculture n’ont pas été frappées par lestoxines paralysantes, et grâce à cescirconstances favorables de petitesentreprises ont réussi à atteindre le seuil derentabilité en vendant le pétoncle entier, cequi leur permet de gagner beaucoup plusqu’en vendant seulement le muscleadducteur. Les conditions sont pour le momentfavorables au maintien de l’autonomieet au renforcement de la rentabilité d’uneindustrie en plein essor, grâce au progrèstechnologique et à ses applications, par uneexploitation des résultats obtenus dans lazone atlantique; ce développements’inscrirait clairement dans l’intérêtmanifesté par le Ministère pour la gestionde la zone côtière. Les problèmes desphycotoxines cadrent parfaitement avec cecontexte, car ils sont vastes et couvrent desdossiers touchant à l’habitat et àl’environnement ainsi qu’aux pêches, àl’aquaculture et aux loisirs.ConclusionsLes conclusions tirées de nos études etd’autres font ressortir la possibilité trèsréelle qu’une partie importante du problèmeposé par les toxines, et dans le cas présentpar l’acide domoïque, puisse êtredirectement liée aux activités humaines.Grâce aux données recueillies et auxtravaux qui en sont le prolongementlogique, nous sommes mieux placés pourcomprendre où et comment les problèmesrisquent de surgir. Il est alors possible deprendre des mesures pour éviter lesconséquences les plus graves et pour exploiterle potentiel de biodégradation destoxines par la flore bactérienne descoquillages; on pourrait donc soit éliminerles toxines avant que leurs concentrationsdans les coquillages ne deviennentprohibitives ou faciliter la dépuration parla suite. Grâce à ces données, et à d’autresinformations similaires sur d’autres toxines,nous posséderons aussi les moyens dechoisir des méthodes de contrôle différenteset plus efficaces que dans le passé.Pour conclure, il est bon de réitérerl’essentiel de notre position. Lesconnaissances fondamentales tirées desétudes sur les phycotoxines permettentd’atteindre en partie nos butsd’amélioration des méthodes de diagnostic,de prévision, de protection et detraitement, et promettent, grâce à lapoursuite des recherches, d’atteindrepleinement ces buts. Les retombéespotentielles de nos travaux pour l’industriede la pêche et pour l’enrichissement desconnaissances sur la dynamique duphytoplancton dans la zone côtière sontdonc considérables.RéférencesBATES, S.S., J. WORMS, and J.C. SMITH.1993. Effects of ammonium and nitrate ongrowth and domoic acid production by Nitzschiapungens in batch culture. Can. J. Fish. Aquat.Sci. 50: 1248-1254.BIRD, C.J., R.K. BOYD, D. BREWER, C.A.CRAFT, A.S.W. DE FREITAS, E.W. DYER,D.J. EMBREE, M. FALK, M.G. FLACK, R.FOXALL, C. GILLIS, M. GREENWELL,W.R. HARDSTAFF, W.D. JAMIESON, M.V.LAYCOCK, P. LEBLANC, N.I. LEWIS, A.W.MCCULLOCH, G.K. MCCULLY, M.MCINERNEY-NORTHCOTT, A.G.MCINNES, J.L. MCLACHLAN, P. ODENSE,D. O’NEIL, V.P. PATHAK, M.A. QUILLIAM,

RechercheM.A. RAGAN, P.F. SETO, P.G. SIM, D.TAPPEN, P. THIBAULT, J.A. WALTER, J.L.C.WRIGHT, A.M. BACKMAN, A.R. TAYLOR,D. DEWAR, M. GILGAN, and D.J.ARICHARD. 1988. Identification of domoic acidas the toxin agent responsible for the P.E.I.contaminated mussel incident. Alt. Res. Lab.Techn. Rep. 56: 86 pp.MCLACHLAN, D.G., A.H. LAWRENCE, andL. ELIAS. 1993. Rapid IMS analysis for theshellfish biotoxin, domoic acid. 39th Canadianspectroscopy Conference. (Résumé)NESE, L., and O. ENGER. 1993. Isolation ofAeromonas salmonicida from salmon liceLepeoptheirus salmonis and marine plankton.Dis. Aquat. Org. 16: 79-81.OSADA, M., and J.E. STEWART. Sous presse.Gluconic acid/gluconolactone: physiologicalinfluences on domoic acid production bybacteria associated with Pseudo-nitzschiamultiseries. Aquat. Microbial Ecol.PAN, Y., D.V. SUBBA RAO, K.H. MANN,R.G. BROWN, and R. POCKLINGTON.1996a. Effects of silicate limitation on theproduction of domoic acid, a neurotoxin, by thediatom Pseudo-nitzschia multiseries. I. Batchculture studies. Mar. Ecol. Prog. Ser. 131: 225-233.PAN, Y., D.V. SUBBA RAO, K.H. MANN,W.K.W. LI, and W.G. HARRISON. 1996b.Effects of silicate limitation on production ofdomoic acid, a neurotoxin, by the diatomPseudo-nitzschia multiseries. II. Continuousculture studies. Mar. Ecol. Prog. Ser. 131: 235-243.PATZ, J.A., P.R. EPSTEIN, T.A. BURKE, andJ.M. BALBUS. 1996. Global climate changeand emerging infectious diseases. J. Am. Med.Assoc. 275: 217-223.STEWART, J.E., L.J. MARKS, C.R. WOODS,S.M. RISSER, and S. GRAY. Sous presse.Symbiotic relations between bacteria and thedomoic acid producing diatom, Pseudonitzschiamultiseries and the capacity of thesebacteria for gluconic acid/gluconolactoneformation. Aquat. Microbial Ecol.SUBBA RAO, D.V., M.A. QUILLIAM, andR. POCKLINGTON. 1988. Domoic acid - aneurotoxic amino acid produced by the marinediatom Nitzschia pungens in culture. Can. J.Fish. Aquat. Sci. 45: 2076-2970.WRIGHT, J.L.C., R.K. BOYD, A.S.W. DEFREITAS, M. FALK, R.A. FOXALL, W.D.JAMIESON, M.V. LAYCOCK, A.W.MCCULLOCH, A.G. MCINNES, P.ODENSE, V.P. PATHAK, M.A. QUILLIAM,M.A. RAGAN, P.G. SIM, P. THIBAULT, J.A.WALTER, M. GILGAN, D.J.A RICHARD,and D. DEWAR. 1989. Identification of domoicacid, a neuroexcitatory amino acid, in toxicmussels from eastern Prince Edward Island.Can. J. Chem. 67: 481-490.55