L’oxyde de chrome (51Cr2O3 ) utilisé comme marqueur biologique n’a pas été absorbé par les poissons

RESULTATS ET DISCUSSION

Paramètres de qualité de l’eau – température (28.2 ±0,2ºC), oxygène dissous % (107,4±0,8), pH (7,9 ± 0,1), azote ammoniacal total (2,8 ± 0,0mg.L-1), ammoniac non ionisé (0,004 ± 0,001mg.L-1) nitrite-azote (0.08±0,01mg.L-1) et nitrate-azote (1,19±0,06mg.L-1) – ont été considérés comme appropriés pour le bien-être et le développement naturel des poissons (Boyd, 1990).

L’oxyde de chrome est le marqueur inerte le plus utilisé dans les études de nutrition sur les animaux, et les aliments pour animaux permettent son évaluation et la formulation précise de régimes équilibrés. La récupération complète du Cr3+ sous forme d’oxyde a été confirmée par la technique des isotopes radioactifs (Kane et al., Le 51Cr a été utilisé dans cette étude pour éviter les erreurs possibles dues à la récupération du chrome dans les aliments, l’eau des aquariums, les fèces et les échantillons de tissus des poissons, car il permet une lecture élémentaire directe, simple, sensible et plus précise dans les échantillons, réduisant ainsi les biais associés à l’analyse chimique, en particulier dans les études de digestibilité et de nutrition. Tous ces facteurs ont été soigneusement surveillés et contrôlés dans cette étude afin que les résultats puissent être attribués exclusivement aux effets du traitement. Le tableau 2 montre les résultats, l’écart-type et les paramètres de régression établis après transformation logarithmique des activités spécifiques du 51Cr détectées dans les échantillons prélevés sur les poissons témoins et expérimentaux, en fonction du temps (jours) de prélèvement. Les régressions ont été comparées à travers les coefficients angulaires et linéaires (Ostle et Mensing, 1975).

Pour étudier s’il y a une absorption du chrome III dans le poisson, comme l’oxyde de chrome, des régressions linéaires simples ont été ajustées – jours de collecte vs coefficients de détermination pour les échantillons des poissons de contrôle et expérimentaux (Figure 1). Les valeurs de fond mesurées pour les échantillons de tissus de poissons qui n’ont pas reçu le régime expérimental, 10 000 comptes dans cinq intervalles, étaient en moyenne de 98,02±3,61cpm, et ont été soustraites de toutes les valeurs de lecture des échantillons de poissons témoins et expérimentaux.

L’absorption intestinale du chrome trivalent (par exemple chlorures, fluorures, phosphates, nitrates et hydroxydes), est faible chez l’homme et l’animal, variant entre environ 0,5 et 2,0% selon l’apport alimentaire. Certaines données indiquent que l’absorption du chrome est inversement proportionnelle à son apport alimentaire (Anderson et Kozlovsky, 1985). Dans cette expérience, le niveau d’oxyde chromique ajouté au régime alimentaire n’était que de 0,01% et selon les auteurs mentionnés ci-dessus, à ce petit taux, le chrome entraînerait une absorption accrue par le tube digestif et serait donc plus facilement détecté dans les échantillons de poissons expérimentaux.

Les régressions ajustées pour les échantillons de sang des poissons nourris avec le régime témoin pendant sept jours, animaux témoins, lorsqu’elles sont comparées à la régression ajustée avec les échantillons de poissons nourris avec le régime expérimental ne diffèrent pas entre elles (P>0,05). Ces résultats concordent avec ceux obtenus par Utley et al. (1970), qui ont également utilisé de l’oxyde de chrome (III) radioactif par voie orale, mais administré à des bovins, et n’ont pas détecté de rayonnement dans le sang des génisses. D’autres études ont rapporté un taux de passage rapide du 51CrCl3 dans le tractus gastro-intestinal (Oberleas et Stoecker, 1987) et des pics rapides de 51Cr dans le sang (Hopkins Junior, 1965) de rats et les niveaux dans le sang reflètent l’absorption de chrome (III). Par conséquent, si l’oxyde de chrome souffre d’absorption par le tractus gastro-intestinal, leur présence devrait être détectée rapidement dans le sang des poissons de cette étude.

Dans le sang, le chrome (III) absorbé est lié principalement à la transferrine et à d’autres protéines, qui sont responsables de son transport dans le corps. Le stockage à long terme se fait notamment dans le foie, la rate, les os et d’autres organes (Lim et al., 1983). Les schémas d’accumulation du chrome sont dans l’ordre suivant : rein > foie > branchie H » muscle, pour les concentrations plus faibles (Palaniappan et Karthikeyan, 2009).

Si le chrome sous forme de marqueur inerte a été absorbé par le tilapia du Nil, ce minéral est accumulé dans les tissus du poisson. Par conséquent, pour déterminer s’il y avait une absorption du chrome sous forme de marqueur, par le tube digestif du tilapia du Nil, les échantillons de sang ont été comparés à la régression ajustée des poissons témoins, avec la régression ajustée des échantillons de graisse viscérale, de tissu hépatique, de tissu musculaire et de tissu rénal des poissons qui ont reçu le régime expérimental et ceux ne diffèrent pas entre eux (P>0,05), et sont donc caractérisés comme appartenant à une seule régression linéaire. Ces résultats suggèrent qu’aucune radioactivité n’a été détectée dans les échantillons de poissons expérimentaux, ce qui indique qu’il n’y a pas eu d’absorption significative du marqueur.

Le mécanisme responsable de l’absorption intestinale du chrome n’est pas bien compris. On ne sait pas si le Cr est absorbé de manière passive ou à l’aide de protéines porteuses situées dans la muqueuse intestinale. Mertz et al. (1965) ont indiqué que l’absorption du Cr trivalent ne semble pas être un processus saturable, ce qui suggère qu’il est absorbé par diffusion passive. Mertz et Roginski (1971) ont rapporté des preuves contraires. Ils ont constaté que le pourcentage de chrome trivalent absorbé par les sacs intestinaux éversés diminuait à mesure que la concentration de Cr augmentait dans le milieu d’incubation. Cet effet de saturation observé suggère que les protéines porteuses sont impliquées dans l’absorption du Cr. Cependant, dans l’expérience de Dowling et al. (1989), il a été conclu que le chrome trivalent inorganique est absorbé par le processus non médié de diffusion passive dans l’intestin grêle de rats nourris avec un régime adéquat en Cr.

Selon les résultats obtenus par Febel et al. (2001), 2,5% d’oxyde de chrome ont été absorbés pendant une heure et le chrome absorbé a été transféré au foie où le tissu hépatique a retenu 10,9% d’oxyde chromique. Ces résultats diffèrent de ceux de cette étude, nous pensons que c’est parce qu’il n’y a pas eu d’augmentation significative du chrome 51Cr dans les tissus des poissons analysés : sang, graisse viscérale, foie, reins et lime des poissons, ce qui n’a pas eu lieu pour suggérer une absorption et une bioaccumulation conséquente du marqueur. Ce qui différait entre les expériences était le système employé pour maintenir les bonnes conditions de vie des poissons dans l’aquarium, la concentration du marqueur ajouté à la nourriture et les espèces de poissons.

Une explication possible est que l’oxyde chromique n’est pas un marqueur inerte, et qu’il y a une absorption substantielle du chrome, sous forme d’oxyde chromique ou d’autres dérivés du chrome produits par la digestion, à travers la paroi intestinale (Fernandez et al., 1999). Une autre explication, suggérée par Ng et Wilson (1997) pour expliquer les résultats de Shiau et Liang (1995), est l’incorporation possible par les branchies des poissons du chrome présent dans l’eau de l’aquarium résultant de l’évacuation par les poissons de leurs fèces contenant du chrome dans l’eau de l’aquarium. Même avec un renouvellement efficace de l’eau de l’aquarium, la concentration de chrome augmente, ce qui entraîne l’absorption minérale (Fernandez et al., 1999).

Dans cette expérience, avec un système statique, les aquariums quotidiens ont été siphonnés pour réduire les résidus et éviter l’accumulation d’aliments et de fèces dans l’eau et seule l’eau perdue par évaporation et gestion a été restituée. Cette procédure a provoqué la concentration de chrome et la conduction à une augmentation linéaire du minéral dans l’eau de l’aquarium et dans les échantillons de branchies. L’accumulation varie avec la période d’exposition et les concentrations environnementales. À faible concentration, l’accumulation était conforme au temps d’exposition (Palaniappan et Karthikeyan, 2009).

Les métaux lourds (par exemple, le cobalt, le cuivre, le manganèse, le molybdène, le zinc et le chrome) dans les environnements aquatiques sont une préoccupation critique en raison de leur accumulation dans les organismes aquatiques (Dimari et al., 2008). Les poissons, qui sont des composants majeurs de la plupart des habitats aquatiques, ont également été reconnus comme de bons bioaccumulateurs de minéraux inorganiques (King et Jonathan, 2003). La branchie a également été signalée comme un site important pour l’entrée des métaux lourds, ce qui provoque des lésions et des dommages aux branchies (Bols et al., 2001). Pour vérifier davantage cette hypothèse, dans cette expérience, la concentration alimentaire de 51Cr2O3 fournie dans le régime des poissons expérimentaux était de 100 µg.g-1, avec une activité spécifique de 58,2 µCi. Par conséquent, si l’élément avait été absorbé par le tube digestif des poissons, éventuellement par incorporation à travers les branchies présentes dans l’eau de l’aquarium ou par toute autre voie, au moins le rayonnement gama, provenant du déclin du 51Cr, aurait dû être détecté chez le tilapia du Nil.

Lorsque les régressions établies, les échantillons de sang ont été prélevés sur les poissons témoins ont été contrastés avec ceux représentant les résultats des échantillons collectés de l’intestin sans contenu, de l’estomac sans contenu, du contenu du tube digestif des poissons qui ont reçu le régime expérimental, et il y avait une augmentation linéaire et des différences significatives ont été détectées entre les régressions établies (P<0,05). Ces résultats obtenus suggèrent que l’intestin sans contenu, sans contenu de l’estomac et le contenu du tube digestif ont eu un effet de saturation pendant la période expérimentale de sept jours.

Les résultats obtenus par Clawson et al. (1955) indiquent que la concentration d’oxyde de chrome dans les fèces entre en équilibre avec celle de l’aliment consommé entre trois et quatre jours après l’alimentation initiale de ce composé. Cependant, dans cette étude, jusqu’au septième jour, il y avait une concentration accrue du marqueur dans les fèces, cette différence peut être due à la faible concentration du marqueur utilisé dans cette expérience et à la saturation nécessaire du tube digestif.

Considérant les résultats obtenus dans cette étude, nous sommes d’accord avec Fernandez et al. (1999), qu’une autre explication possible des résultats obtenus par Shiau et Liang (1995) et Shiau et Shy (1998), serait que la teneur en chrome des poissons suit le même schéma qu’ils ont trouvé pour d’autres nutriments inorganiques (calcium, phosphate, cendres), augmentant sa concentration chez les poissons nourris avec les régimes supplémentés en oxyde chromique, avec un maximum à un niveau d’oxyde chromique autour de 5-10g.kg-1. Cette augmentation pourrait être davantage liée à une rétention plus élevée du chrome naturel présent dans le régime alimentaire qu’à l’absorption de l’oxyde chromique supplémenté. Il a été rapporté (Evtushenko et al., 1986) que le niveau des métaux accumulés dans les tissus restait invariablement à un plateau même lorsque les organismes y étaient exposés de façon continue pendant une période suffisamment longue.

En outre, les niveaux du marqueur (5 à 10% d’oxyde chromique incorporé dans le régime alimentaire) utilisés dans ces études, même avec un haut degré de pureté, peuvent fournir d’autres formes de complexation du chrome qui peuvent être absorbées par le tube digestif ou d’autres voies par les poissons.

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