Écophysiologie des dinoflagellés du genre Azadinium, production toxinique et transfert trophique vers les mollusques bivalves

This study has been conducted in order to develop the analysis of AZAs and to produce AZAs from A. spinosum culture. It also aimed at studying the effect of environmental and nutritional factors on growth and toxin production. The study also demonstrated a link between A. spinosum and the accumulation of AZAs in shellfish, followed by the clarification of the processes of accumulation, detoxification and biotransformation of AZAs into mussels. A quantitative analysis of AZAs in A. spinosum cultures was developed, and the formation and structure of the AZA methylated analogues was explained and minimised. This work also demonstrated the feasibility of a sustainable production of AZAs from A. spinosum culture and highlighted the main factors influencing growth and toxin production of A. spinosum. Using these results, mussel contaminations were performed and demonstrated for the first time the direct link between A. spinosum and AZA accumulation into mussels. Furthermore, a rapid AZA accumulation above the regulatory limit was observed within 6 h of exposure. These experiments also highlighted the rapid biotransformation of AZA into analogues in shellfish and clarified their kinetics of appearance. Consequently, AZA biotransformation pathways were proposed for different AZA analogues. AZA detoxification was also studied and showed a detoxification with two compartments. Finally, two recent studies demonstrated the negative effect of A. spinosum on the feeding activity of mussels as well as the ability of mussels to accumulate AZA from dissolved or particulate forms.

Cette thèse a été menée pour développer une méthode d’analyse et de production des azaspiracides (AZA) à partir de cultures d’A. spinosum. Elle a aussi eu pour objectif l’étude des facteurs environnementaux et nutritionnels influant sur la croissance et la production toxinique d’A. spinosum. La mise en évidence du lien entre cet organisme et l'accumulation d’AZA dans les moules, ainsi que la clarification des processus d’accumulation, de détoxification et de biotransformation des AZA dans les moules a par ailleurs été réalisée. Les travaux réalisés sur l’analyse des AZA ont permis de définir une procédure d’analyse fiable qui limite notamment la formation d’artéfacts (esters méthyliques d’AZA). Cette étude a permis d’expliquer la formation des AZA méthylés, de déterminer leur structure et de proposer des solutions pour minimiser la formation de ces composés. Ce travail a aussi démontré la faisabilité d’une production durable d’AZA à partir de cultures d’A. spinosum et a mis en évidence les principaux facteurs influant sur la croissance d’A. spinosum et sur la production toxinique. Des expériences de contamination sur des moules ont ensuite été réalisées et ont démontré, pour la première fois, le lien directe entre A. spinosum et l’accumulation des AZA par les moules. Cette accumulation des toxines est très rapide et atteint des concentrations en AZA qui se situent au-delà du seuil réglementaire après seulement 6 h d’exposition. Ces expériences ont aussi montré une rapide biotransformation des AZA dans les moules. Elles ont par ailleurs clarifié les cinétiques d’apparition des différents analogues d’AZA et ont montré que la détoxification des AZA est bi-phasique. Deux dernières études ont mis en évidence, d’une part, l’effet négatif d’A. spinosum sur l’activité alimentaire des moules, et, d’autre part, la capacité des moules à accumuler les AZA présents dans le milieu sous formes dissoute ou particulaire.