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Quand des poissons carnivores utilisent les glucides

En analysant le comportement alimentaire de truites des Iles Kerguelen, des chercheurs de l’Inra ont démontré que ces poissons, carnivores et peu enclins à utiliser des glucides pour favoriser leur croissance, sont pourtant capables de les digérer et les métaboliser. Cette faculté leur a permis de s’adapter aux changements environnementaux, mais aussi de coloniser de nouveaux milieux.

Juvénile de truite Salmo Trutta, capturé dans le cadre de l’expérience, avant la réalisation des prélèvements.. © Colin Buariwalla
Mis à jour le 30/10/2017
Publié le 30/10/2017

Les poissons de la famille des salmonidés, qui rassemble notamment les saumons et les truites, sont généralement décrits comme des espèces strictement carnivores, dont le métabolisme est adapté à une consommation importante de protéines, et une faible utilisation des glucides.

Lorsqu’ils ingèrent des glucides digestibles présents dans l’aliment aquacole, ils développent une hyperglycémie très marquée, soit une concentration anormalement élevée de glucose dans le sang. Pendant longtemps, les chercheurs ont associé cette dernière à l’absence, ou le non-fonctionnement, d’une enzyme-clé impliquée dans le métabolisme glucidique et le stockage du glucose en excès : la glucokinase.

Pourtant dès 2000, l’analyse des génomes des salmonidés a montré que le gène codant pour l’enzyme glucokinase y était bien présent et que son expression était régulée par l’ingestion et la métabolisation de glucides, à l’image de la régulation à l’œuvre chez les mammifères. L’hypothèse était alors que ce gène était impliqué dans d’autres fonctions encore non identifiées.

L’ensemble de ces résultats ayant été obtenu chez des poissons élevés en aquaculture, les chercheurs ont émis l’hypothèse que la conservation de ce système de régulation de la glucokinase par les glucides alimentaires pouvait avoir été favorisée par certains évènements sélectifs dans l’histoire naturelle de ces espèces.  Les chercheurs ont donc étudié une population de truites communes des Iles Kerguelen, un écosystème sub-Antarctique, dans lequel la productivité des hydrosystèmes d’eau douce est extrêmement faible.

Confrontés à un environnement aquatique pauvre en aliments, les poissons, pour assurer leur croissance, doivent se concentrer sur les insectes d’origine terrestre, comme a permis de le montrer l’analyse de leur régime alimentaire. Ces insectes ingérés contiennent de fortes proportions de glucides (principalement du glycogène) que les chercheurs ont dosées dans les contenus stomacaux des poissons. En analysant leur plasma, ils ont également détecté une propension à développer une hyperglycémie. L’analyse de l’expression de la glucokinase ainsi que le dosage de son activité chez ces poissons a clairement démontré qu’ils digèrent et métabolisent réellement les glucides ingérés.

Les Iles Kerguelen où ces poissons furent introduits dans les années 1950 constituent un exemple de recolonisation post-glaciaire, c’est-à-dire une recolonisation qui s’opère dans des conditions trophiquement limitantes, et qui s’est reproduit à de nombreuses reprises à travers l’histoire évolutive des salmonidés en hémisphère nord. Ainsi, le génome des salmonidés a conservé cette propriété lui permettant de faire face à des changements environnementaux ou de coloniser de nouveaux environnements, tout en adaptant son métabolisme aux contraintes alimentaires générées par ces évolutions.

Ce travail conduit par les unités mixtes recherche Nutrition, Métabolisme, Aquaculture (UMR NUMEA) et Ecologie Comportementale et Biologie des Populations de Poissons (ECOBIOP) a notamment été financé par une bourse de la Fédération de Recherche MIRA, et soutenu par l’Institut polaire français Paul-Emile Victor.  

Référence scientifique

Marandel, L., Gaudin, P., Guéraud, F., Glise, S., Herman, A., Plagnes-Juan, E., Véron, V., Panserat, S., Labonne, J. (2017) A reassessment of the carnivorous status of salmonids: Hepatic glucokinase is expressed in wild fish in Kerguelen Islands. Science of the Total Environment, 612 :276-285.

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L’écologie des poissons au bout du monde

Depuis plusieurs décennies, des chercheurs de l’Inra analysent les populations de poissons introduits par l’homme dans l’archipel des Kerguelen, des terres exemptes, jusque dans les années 1960, de tout peuplement piscicole.

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