[PDF] Le développement embryo-larvaire du danio zébré (Brachydanio

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Àlno o@L

THESE présentée devant

I'Université

de METZ pour

I'obtention du grade de Docteur

spécialité:

Toxicologie de I'Environnement

par

Stéphane NAUDIN

Le développement embryo-larvaire

du danio zébré (Brachydanio rerio)z évaluation de ce modèle pour la mesure de la toxicité des effluents et des sédiments.

Apports de

I'analyse d'images pour les mesures

biométriques de I'essai embryo-larvaire. Jury, soutenance prévue le23 102 11996

BIBLI.THE*JE

L'{I'ER.ITAIRE 0E IETZrffilllHrilH

o22 157674 0 hésidonte: Mme Paule VASSEUR, professeur à I'Université de Metz

Membrcs:

Mme Jearure GARRIC, chargé de recherche au Cemagref de Lyon

M. Gérard BLAKE,

professeur à I'Université de Savoie M. Jean-François FERARD, professeur à I'Université de Metz

M. Edouard HIS, directeur de recherche à

I'IFREMER d'Arcachon (rapporteur)

M. Piene ROUBAUD,

maître de conference à I'Université de Paris VII (rapporteur) r 'tÈ \_

Sommaire -

Résumé

Abréviations

et terminologie utilisées

Espèces

de poisson citées lntroduction générale A- bibue

1- Les

essais embryo-larvaires sur les poissons ].l-

Introduction

1.2- Les essais de toxicité existant sur les poissons

1.2.1-

Les essais de toxicité aiguë

|.2.2- Les essais de toxicité sublétale et chronique

1.2.3-

Terminologie relative aux differentes phases de vie des poissons 1.3- Place des essais sur les Stades Embryo-Larvaires (SEL) 1.4-

Présentation des essais embryo-larvaires

1.4.1-

Introduction

1.4.2-

Les espèces utilisées

1.4.3-

Description des critères de toxicité

1.4.3.1-

La survie embryonnaire

1.4.3.2-

L'éclosion

1.4.3.3-

La survie larvaire

1.4.3.4-

La croissance

1.4.3.5-

Les malformations

1.4.4-

Conclusion

2- Les facteurs

de modulation de la réponse toxique2.1- Introduction

2.2-Facteurs

liés au milieu

2.2.1-

La dureté

2.2.2-

Le pH

2.2.3-

La température

2.2.4-

L'oxygène dissous

2.2.5-

Autres facteurs

2.3-

Facteurs liés à I'organisme exposé

2.3.1-

L'espèce

2.3.2-

Le stade de développement

2.4-

Conclusion

3- Tolérances

des poissons aux conditions physico-chimiques du milieu

3.1- Introduction

3.2- Tolérance

à la température

3.3- Tolérance

au pH

3.4- Tolérance

à la teneur en oxygéne dissous

3.5- Tolérance

à la teneur en sels ammoniacauxBIBL

tOTHr e u r u ru v_r.RS tTÀRË ?eeol s r/b sefs 4- Présentation du modèle: le danio zébré 4.1-

Description de I'espèce

4.2- Intérêt comparatif de ce modèle pour les essais SEL 4.3- Sensibilité du danio zébrépar rapport à d'autres espèces

4.4-Yariabilité

des résultats des essais SEL

5- Utilisation

de bioessais pour l'évaluation de la toxicité d'effluents et de sédiments

5.1- Introduction

5.2-

Application des bioessais aux effluents

5.2.1- Introduction

5.2.2-

Généralités sur les effluents de station d'épuration

5.2.3-

Généralités sur les effluents industriels

5.2.4-

Méthodes d'évaluation de la toxicité des effluents

5.2.5-

Apports des essais SEL sur poisson dans les batteries de bioessais

5.2.6-

Choix techniques lors des essais sur effluent

5.3-

Application des bioessais aux sédiments

5.3.1-

Introduction

5.3.2-

Méthodes d'évaluation de la toxicité de sédiments

6- utilisation

de bioessais pour la mise en évidence d'effets tératogènes 6.1- lntroduction 6.2- Méthodes d'évaluation des risques tératogènes environnementaux 6.3- Exemples de susceptibilité de differentes espèces aux composés tératogènes

6.4- Présentation d'une substance tératogène: le dibutylphtalate

7- Intérêt de I'analyse d'images pour le suivi de bioessais 7.1-

Introduction

7.2- Présentation de la technique d'analyse d'images 7.3-

Application aux bioessais

B - partie expérimentale

1- Mise

en oeuvre de I'essai SEL sur le danio zébré l.l - Introduction 1.2-

Origine des géniteurs

1.2.1-

Géniteurs issus du commerce

1.2-2-

Géniteurs élevés au laboratoire

1.3-

Maintenance des géniteurs

1.3. l-

Conditions d'élevage

1.3.2-

Alimentation

1.4-

Obtention des oeufs

1.5-

Protocole de I'essai SEL

I .5.1-

Principe

1.5.2-

Déroulement

1.5.2.1 - Récipients utilisés

1.5.2.2-

Eau de dilution

1.5.2.3-

Préparation des solutions à tester

1.5.2.4-

Mise en place de I'essai

1.5.2.5-

Suivi de I'essai

1.5.2.6-

Protocole de nourrissage

1.5.3-

Exploitation des résultats

1.5.4-

Conditions de validité

1.6- Précautions supplémentaires pour I'initiation de I'essai

1.6.1.- Introduction

1.6.2-

Amélioration de I'initiation des essais SEL1.6.3- identification des stades embryonnaires utilisés

2-

Mise au point du suivi de I'essai SEL par analyse d'images2.1- Introduction et vocabulaire utilisé

2.2- Objectifs

2.3-

Description de I'analyse d'images

2.4-

Matériel utilisé

2.4.1-

Equipement pour I'acquisition d'images

2.4.2- Equipement pour le traitement des images

2.4.3- Description du logiciel Visilog 4

2.5- Fiabilité du matériel

2.5.I-

Reproductibilité des mesures sur tout le champ de la caméra2.5.2- Reproductibilité des mesures au centre du champ de la caméra2.5.3- Précision des mesures dimensionnelles

2.5.4-

Déformations géométriques lors de certains traitements d'images2.6- Application aux essais embryo-larvaires sur le danio zébré2.6.1- Caractéristiques des stades embryo-larvaires du danio zébré2.6.2- Etalonnage

2.6.3 - Récipients utilisés

2.6.4-

Conditions de prise d'images

2.6.5-

Opérations retenues pour le traitement des images2.6.6- Mesures et détections possibles

2.6.7-

Résolution de la caméra

2.6.8-

Développement d'un algorithme pour les mesures de taille2.6.8.1- Palliatif aux limites du logiciel

2.6.8.2-

Reproductibilité des mesures de taille2.6.9- Variabilité des mesures de taille et de surface2.6.10- Corrélation entre la taille, la surface et le poids sec2.6.1 | - Mesures séquentielles

2.6.12-

Paramétrase des déformations

2.6.12.1 - Iitroduction

2.6.12.2-

Matériel et méthode employés

2.6.12.3- Résultats

2.6.13.4-

Discussion

2.6.12.5-

Conclusion

2.6.13-

Discussion et conclusion sur les apports de I'analyse d'imagesaux essais SEL

3- Domaines

de tolérance des stades embryo-larvaires du danio zébré

3.1- Introduction

3.2-

Dispositif expérimental

3.3- Tolérance des stades embryo-larvaires à la température

3.4- Tolérance

des stades embryo-larvaires au pH

3.4.1- Essai

préliminaire

3.4.2-

Essai définitif

3.5- Tolérance des stades embryo-larvaires à la salinité 3.6- Tolérance des stades embryo-larvaires à la dureté

3.6. I - Essai préliminaire

3.6.2-

Essai définitif

3.7- Interaction entre la dureté et la toxicité d'un détergent anionique 3.8- Tolérance des stades embryo-larvaires à I'ammoniac

3.8. I - Dispositif expérimental

3.8.2-

Résultats des essais

3.9- Tolérance

des stades embryo-larvaires à I'hypoxie

3 .9 .l - Dispositif expérimental

3.9.2- Résultats

des essais 3.10-

Conclusion

4- Essais

embryo-larvaires sur effluents 4.1-

Introduction

4.2-

Essai sur un effluent de papeterie

4.3-

Essai sur un effluent de teinturerie

4.4-

Essai sur effluents de station d'épuration

4.4.1 - Caractéristiques physico-chimiques

4.4.2-

Essais SEL sur deux effluents de station d'épuration

4.4.3-

Vérification de la contribution de I'ammoniac à la toxicité des

échantillons

4.4.4-

Essai sur un détergent anionique: le LAS

4.5- Discussion sur le déroulement des essais SEL sur effluents 4.6- Pertinence des essais SEL pour l'évaluation de la toxicité sublétale des effluents 4.7-

Conclusion

5- Pertinence

des mesures de croissance

5.1- Reproductibilité

des taux de croissance dans les lots témoins

5.1.1- Introduction

5.1.2-

Choix des lots témoins pour I'analyse

5.1.3- Vérification

de la distribution des données de taille et de I'homogénéité des variances

5.I.4-

Analyse de variance

5.1.5-

Comparaison des moyennes

5.1.6-

Conclusion

5.2- Contribution

du critère de croissance à la sensibilité des essais SEL 5.3-

Conclusion

6- Intérêt

des stades embryo-larvaires du danio zébré comme modèle de tératogenèse

6.1- Introduction

6.2- Précautions

relatives à la dissolution du dibutylphtalate

6.3- Résultats

de I'essai embryo-larvaire 6.4- Recherche de la phase sensible du développement

6.5- Etude

histologique 6.6-quotesdbs_dbs23.pdfusesText_29

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