Voici une ébauche sur comment cultiver du phytoplancton. Elle est complète;, mais au file du temps je rajouterais quelques détails petit à petit. Par exemple des données sur certaines espèces utiles en aquarion.
Mise en place d'une production de phytoplancton.
Concept général :
L'idée est de faire croître du phytoplancton dans une enceinte pour la faire monter à son plateau (seuil de concentration auquel l’espèce cultivée se stabilise). Les espèces sont mises en culture dans un milieu de culture spécifique, propice à leurs croissances. Il en existe plusieurs sortes, la plus polyvalente étant la méthode CONWAY. L'eau de mer (EDM) utilisée peut être naturelle, si elle a subi au préalable un traitement particulier, ou bien elle peut être artificielle. Dans ce dernier cas, celle-ci devra aussi être stérilisée. Les conditions de culture doivent être les plus aseptiques possible, même si dans les conditions aquariophiles, cela est compliqué.
Milieu de culture :
Le milieu de culture est une solution d'EDM enrichie en sels nutritifs qui servira à la production de phytoplancton. Il en existe plusieurs types, spécifique qui permettent la culture de certaines espèces. Le milieu le plus polyvalent est le milieu CONWAY. Ce milieu est régulièrement employé dans l'industrie aquacole. Pour ma part, j'ai utilisé ce premier milieu qui fonctionne très bien en écloserie. En laboratoire, j'ai privilégié un milieu de type ESAW (Harrison et al, 1980). Le rapport N:P est de 16:1. Il est élaboré à partir d’eau de mer naturelle filtrée sur un filtre nucléoprore 0,2 µm et autoclavée 40 min à 120°C. L’eau de mer mise à l’obscurité au moins deux mois provient de la lagune de Thau. Son pH avoisine naturellement les 8. Sa salinité est ajustée à 35 psu. Il existe d'autre milieu, le F2, un milieu pour pycoplancton et bien d'autres. Si des personnes sont intéressées par la composition des milieux, je peux les fournir volontiers.
L'EDM naturelle a de meilleurs résultats pour la culture de phytoplancton, cependant les paramètres in-situ sont plus difficiles à maîtriser. Certains ions non-présents en EDM reconstituée semblent manquer, mais avec ce type d'eau il est beaucoup plus simple de maîtriser les contaminants.
Tous les milieux de cultures doivent être stérilisés. La meilleure méthode est de les passer dans une cocotte-minute et de laisser bouillir 40 min. La stérilisation se fait avec les sels nutritifs à l’exception des vitamines qui se dégradent à la chaleur. Une seconde méthode est de diminuer le pH avec de l’HCl et de la remonter au NaOH. Sinon on peut aussi utiliser de l’eau de Javel. L’eau de javel sera par la suite neutraliser avec du Thiosulfate de sodium.
La température de croissance optimale pour la majorité des espèces que l'on rencontre est environ 20°C. Pour l'éclairage, il peut être permanent, ou une photopériode peut être appliquée. Certaines espèces ont des cycles quotidiens et nécessitent une alternance de phase jour-nuit.
Application à l'échelle d'un aquariophile: :
Les aquariophiles ne disposent pas tous d'une salle dédiée aux cultures de phytoplanctons. Cette opération est donc faite sous un éclairage, soit naturelle (à la fenêtre) ou bien en disposant des tubes fluorescents (longueur d'onde 400 - 700 nm). Pour des soucis d'économies, on peut appliquer une alternance jour-nuit.
La température est naturellement régulée dans les maisons, celle de l'eau tombe rarement en dessous de 17°C et ne monte guère au-dessus de 26 (sauf l'été). Il n'est pas donc pas nécessaire de gérer ce paramètre (évidemment, il n’est pas non plus à négliger).
Dans le cas de diatomées, le milieu devra aussi être enrichi en silice. Ces espèces synthétisant leurs frustules à partir de cet élément.
Méthode de culture :
Les cultures sont effectuées dans des ballons (chemostat) de préférence, plus simple a stocké, mais on peut aussi préparer des réacteurs à phytoplancton à l'aide de tubes PVC transparent. Des tubes préconçus en méthacrylate sont aussi vendus, mais ils sont chers. De plus, lors de la préparation des milieux cultures, les ballons peuvent être passé à la cocotte-minute pour éradiquer les principaux pathogènes. Dans le cas des tubes PVC, cela devra être stérilisé soit à l'acide, soit à l'eau de Javel. Dans le dernier cas, on stérilise directement le milieu de culture et l’on bloque l'effet de l'eau de Javel avec du thiosulfate de sodium. Ne jamais stérilisé les milieu de culture avec les solutions de vitamine, ceux-là sont labiles. À la température, il se dégrade.
Le principal procédé de culture employé est la méthode dite en « batch », les sels nutritifs sont rajoutés à t0 sans êtres renouvelés par la suite. Le milieu de culture une foi préparée est ensemencée puis laissé à croître environs 3 semaines. Une foi le plateau atteint, une partie est soutirée pour être utilisé. La culture est ensuite rediluée avec du milieu de culture. Cela permet de garder des cellules jeunes et de prolongé le temps de vie de la culture...
L'injection de bulle ou d'un ciel de CO2 augmente les concentrations cellulaires atteintes. Dans le cadre de certaines cultures, particulièrement en éclairage permanent ce procédé devient rapidement utile.
C.f. annexe 1 posté précédemment, schéma d'une culture et principales espèces utilisées.
Comptage des cellules :
Les cellules sont comptabilisées à l'aide d'une cellule de mallasez ou avec une cellule de nageote sous microscope.
Tout le monde n'étant pas équipé de ce matériel, vous pouvez aussi vous fier à la teinte de la culture est prélevé quand celle-ci est bien foncée. Cela suffit amplement pour notre usage.
Utilisation des cultures :
Les cultures phytoplanctoniques peuvent êtres utilisés de plusieurs manières. On peut installer une pompe péristaltique (pompe doseuse) et l'injection de phyto est faite régulièrement et automatiquement.
Vous pouvez aussi faire des prélèvements de phyto, puis concentrer les cellules en les tamisant sur une soie (attention à la maille des filets). Le phyto peut ensuite être conservé au frigo (perso je n’aime pas ce procédé de conservation) ou directement fournie aux animaux.
Ou se procurer des souches :
Des souches sont vendues en boutiques aquariophiles, vous pouvez aisément les mettre en cultures.
Vous pouvez aussi les isolés in situ, à l'aide d'une pipette pasteur et un tube pvc souple (genre pour bulleur) relié. Vous aspirez les cellules une par une et les classés par espèce. Ce travail est fastidieux. dans ce cas, vous devrez peut-être traiter les souches avec des antibios et devoir isoler plusieurs fois des cellules déjà isolées afin de limiter les contaminations.
Prophylaxie :
Les cultures phytoplanctoniques sont régulièrement contaminées par des ciliés, ou bien par croisement de souches.
Il est essentiel de limiter les croisements, un matériel utilisé pour une souche est strictement réservé à celle-ci. Si vous devez le réutiliser pour une autre souche, stérilisé l'ustensile soit avec un bain d'éthanol ou d'eau douce. Une souche contaminée est généralement vous à mourir. Tenter de récupérer une souche contaminée est compliqué.
Petit Nota Bene : A l'aquarium où j'étais, nous faisions nos culture directement avec de l'eau de mer et pour l'enrichir on y mettais de l'engrais traditionnel pour maison. Ca marchait très bien ... Donc entre la théorie et la pratique =)
Biblio :
HARRISON P.J., WATERS R.E., TAYLOR F.J.R., 1980. A broad spectrum artificial seawater medium for coastal and open ocean phytoplankton. J Phycol., 16:28-35.
STEIN JANET. R., 1975. Phycologycal methods. Camdbridge University Press.
SI vous ne comprenez pas certains point, je vous invite à me demander. J'ai rédigé cela en essayant de faire le plus simple possible
Je rajouterais aussi quelques photos que je prendrais sans doute la semaine prochaine. Enfin je vais essayer d'y penser =)
), j en suis rendu a l'intro et au différents milieux de cultures, j'ai encore la partie, mise en place de la production de micro-algues à faire. Je vous post déjà les annexes que j'ai scannées. Ces documents sont issus de mes cours et tirés d'un document IFREMER fait à la station palavas dans les année 90-2000 (je rajouterais la ref ultérieurement, où fournirais directement le document aux personnes qui la demanderont).
par contre il y a peut-être un problème de droit d'auteur/reproduction sur les schémas issu de livres donc il vaut mieux refaire les tiens si tu peux ( je sais je suis chiant).