Avec l'expansion des élevages et l'augmentation de leur densité, les maladies affectant l'holothurie (Apostichopus japonicus) sont devenues de plus en plus préoccupantes, entraînant de lourdes pertes pour l'industrie aquacole. Ces maladies sont principalement causées par des bactéries, des virus et des ciliés, parmi lesquels la pourriture cutanée due à Vibrio brilliant est la plus grave. À mesure que la maladie progresse, la paroi corporelle de l'holothurie s'ulcère, formant des taches bleues et blanches, avant de se nécroser et de se dissoudre dans un mucus nasal colloïdal. La prévention et le traitement traditionnels de ces maladies reposent largement sur l'utilisation d'antibiotiques. Cependant, leur usage prolongé présente non seulement un risque de résistance bactérienne et de résidus médicamenteux, mais aussi des risques pour la sécurité alimentaire et l'environnement. Par conséquent, la mise au point d'une préparation non polluante, sans résidus et sûre pour lutter contre les maladies chez l'holothurie constitue un axe de recherche majeur.

Le diformiate de potassium se présente sous forme de poudre cristalline blanche, sèche et insipide. Premier additif alimentaire non antibiotique autorisé par l'Union européenne en remplacement des antibiotiques, il favorise la croissance des animaux d'élevage, inhibe la prolifération des bactéries pathogènes et améliore le milieu intestinal. Le diformiate de potassium contribue significativement à l'amélioration de la croissance et du rendement des organismes aquatiques.

1 Résultats du test

1.1 Effets du diformiate de potassium alimentaire sur la croissance et la survie de l'holothurie Apostichopus japonicus

Le taux de croissance spécifique d'Apostichopus japonicus a augmenté significativement avec l'accroissement de la teneur en diformiate de potassium dans l'alimentation. Lorsque cette teneur a atteint 0,8 %, le taux de croissance spécifique d'Apostichopus japonicus était significativement supérieur à celui des autres traitements, sans toutefois présenter de différence significative (p > 0,05) (tableau 2-2). Le taux de survie des holothuries était de 100 % dans tous les groupes.

1.2 Effets du diformiate de potassium alimentaire sur les indices immunitaires de l'holothurie Apostichopus japonicus

Comparativement au groupe témoin, différentes concentrations de dicarboxylate de potassium ont amélioré la capacité phagocytaire des cœlomocytes et la production d'O₂⁻ à des degrés divers (tableaux 2 et 3). L'ajout de diformiate de potassium à 1,0 % et 1,2 % a significativement augmenté l'activité phagocytaire des cœlomocytes et la production d'espèces réactives de l'oxygène (O₂⁻) chez l'holothurie par rapport au groupe témoin. En revanche, aucune différence significative n'a été observée entre les groupes traités avec 1 % et 1,2 % de diformiate de potassium, ni entre les autres concentrations de diformiate de potassium et le groupe témoin. L'augmentation de la teneur en dicarboxylate de potassium dans l'alimentation a induit une augmentation de l'activité de la SOD et de la NOS chez l'holothurie.

1.3 Effet du diformiate de potassium alimentaire sur la résistance des concombres de mer à l'infection par Vibrio brilliant

1,4 jour après l'exposition, la mortalité cumulée des holothuries dans le groupe témoin était de 46,67 %, soit significativement plus élevée que dans les groupes traités avec du diformiate de potassium à 0,4 %, 0,6 %, 0,8 %, 1,0 % et 1,2 % (26,67 %, 26,67 %, 30 %, 30 % et 23,33 %, respectivement). En revanche, aucune différence significative n'a été observée avec le groupe traité à 0,2 % (38,33 %). La mortalité des holothuries dans les différents groupes traités avec du diformiate de potassium à 0,4 %, 0,6 %, 0,8 %, 1,0 % et 1,2 % n'a pas présenté de différence significative.

2. Discussion

2.1 Effet du dicarboxylate de potassium sur la croissance de l'holothurie Apostichopus japonicus

Chez les animaux, le dicarboxylate de potassium agit principalement en pénétrant dans le tractus gastro-intestinal, en améliorant le milieu gastro-intestinal, en régulant le pH et en éliminant les bactéries pathogènes (Ramli et Sunanto, 2005). De plus, le diformiate de potassium favorise l'absorption des nutriments contenus dans les aliments et améliore la digestibilité et le taux d'utilisation chez les animaux d'élevage. Chez les animaux aquatiques, des expériences ont montré que le diformiate de potassium améliore significativement la croissance et le taux de survie des crevettes (He Suxu, Zhou Zhigang et al., 2006). Dans cette étude, la croissance de l'holothurie (Apostichopus japonicus) a été stimulée par l'ajout de dicarboxylate de potassium à l'alimentation, ce qui concorde avec les résultats obtenus par Verland M. (2000) concernant l'application de dicarboxylate de potassium chez les porcelets et les porcs en finition.

2.2 Effet du dicarboxylate de potassium sur l'immunité de l'holothurie Apostichopus japonicus

Apostichopus japonicus possède le même mécanisme de défense que les autres échinodermes, composé d'une réponse immunitaire cellulaire et non cellulaire (humorale). Ce mécanisme sert principalement à identifier et éliminer les corps étrangers pénétrant dans l'organisme, ou à les dégrader en substances inoffensives, et à cicatriser les plaies. La réponse immunitaire cellulaire des échinodermes est assurée par divers cœlomocytes, qui constituent leur système de défense. Les principales fonctions de ces cellules comprennent la phagocytose, la réaction cytotoxique et la production de substances antibactériennes au niveau de la coagulation (Kudriavtsev, 2000). Lors de la phagocytose, les cœlomocytes peuvent être induits par les bactéries ou les composants de leur paroi cellulaire à produire des espèces réactives de l'oxygène (ERO), notamment NO, H₂O₂, OH• et O₂⁻. Dans cette expérience, l'ajout de 1,0 % et 1,2 % de dicarboxylate de potassium à l'alimentation a significativement augmenté l'activité phagocytaire des cœlomocytes et la production d'ERO. Cependant, le mécanisme par lequel le diformiate de potassium augmente l'activité phagocytaire et la production d'O2- doit être étudié plus en détail.

2.3 Effet du dicarboxylate de potassium sur la flore intestinale de l'holothurie Apostichopus japonicus

Le dicarboxylate de potassium peut se décomposer en acide formique et en formiate en milieu faiblement alcalin et pénétrer dans les cellules microbiennes à travers leur membrane. Il peut modifier l'environnement de vie de micro-organismes pathogènes tels qu'Escherichia coli et Salmonella en altérant le pH intracellulaire et en inhibant leur reproduction, contribuant ainsi à la régulation de l'équilibre microécologique intestinal (Eidelsburger, 1998). Au niveau macroscopique, les ions H+ produits par la décomposition du dicarboxylate de potassium abaissent le pH intestinal et inhibent la croissance des micro-organismes. Au niveau microscopique, ces ions pénètrent dans les cellules bactériennes à travers leur membrane, détruisent directement l'activité des enzymes intracellulaires, affectent le métabolisme des protéines et des acides nucléiques microbiens et jouent un rôle dans la stérilisation (Roth, 1998). Les résultats ont montré que le diformiate de potassium avait peu d'effet sur la population bactérienne intestinale totale de l'holothurie, mais qu'il pouvait inhiber significativement le nombre de Vibrio.

2.4 Effet du dicarboxylate de potassium sur la résistance aux maladies de l'holothurie Apostichopus japonicus

Vibrio splendens est la bactérie pathogène responsable du syndrome de pourriture cutanée chez l'holothurie, ce qui nuit à sa production et à son élevage. Cette expérience a démontré que l'ajout de dicarboxylate de potassium à l'alimentation réduisait la mortalité des holothuries infectées par Vibrio splendens. Ce résultat pourrait être lié à l'effet inhibiteur du diformiate de potassium sur Vibrio.

3 Conclusion

Les résultats ont montré que le diformiate de potassium alimentaire avait un effet significatif sur la croissance d'Apostichopus japonicus, un effet positif sur son immunité non spécifique et renforçait son immunité humorale et cellulaire. L'ajout de dicarboxylate de potassium à l'alimentation a réduit significativement le nombre de bactéries pathogènes dans l'intestin des concombres de mer et a amélioré leur résistance aux maladies causées par Vibrio brilliant. En conclusion, le dicarboxylate de potassium peut être utilisé comme immunostimulant dans l'alimentation des concombres de mer, et la dose optimale est de 1,0 %.