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Conditionnement de carpes communes (cyprinus carpio) à  la détection olfactive des composés aromatiques de décomposition de viande de porc par imprégnation des Å“ufs et des larves


par Soniel MERCIUS
Université de Liège / Université de Namur - Master Complémentaire en Aquaculture  2015
  

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1.4.- Système olfactif des poissons

Les organismes aquatiques évoluent dans un milieu où les informations visuelles sont souvent limitées, alors que les informations chimiques abondent. Cela est d'autant vrai pour la carpe commune qui vit préférentiellement dans le fond. Les poissons vivent alors dans un brouillon chimique complexe (Stecey et al., 2002). Ainsi, ils développent plein d'aptitude pour survivre grâce aux sens et au système chimiosensoriel (Stecey et al., 2002 ; Charles & Sorensen 2008). L'olfaction est le sens reliant les neurones aux axones dans le nerf olfactif (nerfs crâniens primaires) (Charles & Sorensen, 2008). Elle est entre autre une fonction par laquelle l'odorat reçoit l'impression des odeurs (Muller, 1845). Le système olfactif joue un rôle important pour la plupart des animaux parce qu'il leur permet de communiquer efficacement et d'interpréter les informations fournies par l'environnement (Séverine, 2001). Comme chez les organismes terrestres, l'olfaction et la gustation chez les animaux aquatiques sont habituellement identifiées comme les systèmes chimiosensoriels. Leurs rôles sont souvent confondus vu que leurs fonctions sont semblables. Cependant, il existe bien des différences de structure et de fonction entre elles (Stecey et al., 2002 ; Charles & Sorensen, 2008).

L'existence d'un sens olfactif chez les animaux aquatiques n'a été reconnue que tardivement (Rider et Bauchaut, 1984). Duméril, 1807 pensait que l'olfaction était liée à des substances gazeuses. Weber cité par Rider et Bauchaut, 1984 quant à lui considérait que seul le goût a un sens chimique général chez les animaux aquatiques. Ce n'est qu'au début du 20ème siècle que l'existence d'un vrai sens olfactif a été reconnu et accepté chez le poisson (Herrick, 1908 ; Parker, 1910). Cependant, la controverse ne cessa qu'en 1929 quand Schering, 1929 cité par Rider et Bauchaut, (1984) mettait en évidence le rôle de l'olfaction dans le retour des saumons aux frayères. Ainsi, d'autres études ont mis en évidence l'existence de la sensibilité chimique (olfaction et goût) chez la plupart des poissons (Rider et Bauchaut, 1984). Situé au-dessus de la bouche, les sacs nasaux de l'odorat jouent plusieurs rôles important dans divers types de comportement, notamment dans la recherche des aliments, les phénomènes de homing chez les migrateurs, la reproduction, la défense contre les prédateurs etc. (François et Saint-André, 2015).

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décomposition de viande de porc par imprégnation des oeufs et des larves », Ulg/Septembre 2015 3

Comme chez les vertébrés, le système olfactif des poissons contient 3 composantes neuroanatomiques principales (Stecey et al., 2002).

L'Epithélium olfactif appelé aussi système olfactif périphérique est entre autre constitué des ouvertures (cavités nasales) de la face dorsale de la tête du poisson en avant des yeux (Laberge et Hara, 2001). Il comprend 3 principales classes de cellules neuronales réceptrices (Fig.1) (Hamdani and Døving, 2006, Stecey et al., 2002): les neurones ciliés qui possèdent de longues dendrites ; les neurones microvillositaires avec de courtes dendrites et les neurones de la crypte qui sont sphériques et ne possédant ni cils ni microvillosités (Hansen et al., 2003,, Hansen and Finger, 2000, Zeiske et al, 2003 , Ichikawa et Ueda, 1977, Thommesen, 1983 , Kermen et al., 2013). Autres que les neurones sensoriels, il existe aussi dans l'épithélium olfactif d'autres types de neurones non-sensoriels (Bazaes et al., 201 , Kermen et al., 2013).

Le Bulbe olfactif est la structure du cerveau des vertébrés qui reçoit la grande majorité des neurones sensoriels olfactifs à travers les nerfs olfactifs. Ainsi, comprendre les mécanismes neurophysiologiques qui régissent le traitement des odeurs perçues dans le bulbe olfactif nécessite une compréhension profonde de ses propriétés physiologiques (Kermen et al., 2013).

Il est structurellement organisé en 4 couches concentriques de cellules et comprend plus de 20.000 neurones (Friedrich et al., 2009). De superficielle à profonde nous trouvons:

? une couche de fibres olfactives primaires formée par les axones des neurones sensoriels olfactifs; (Sato et al., 2007)

? une couche glomérulaire contenant environ 140 modules sphériques de glomérules (Braubach et al, 2012);

? la couche externe de cellules, constituée de cellules mitrales riches en soma cellulaire (Fuller and Byrd, 2005, Fuller et al, 2006);

? la couche interne de cellules, contenant les corps cellulaires de différents inter neurones, (Edwards et Michel, 2002, Bundschuh et al, 2012). Les principales cellules du bulbe olfactif des poissons sont mitrales glutamatergiques (Edwards et Michel, 2002).

Des expériences montrent que chez les poissons, les acides aminés activent la partie ventrale du bulbe olfactif et les sels biliaires la partie médiane (Hamdani & Doving, 2007). D'autres expériences l'ont confirmé par des enregistrements d'électrodes de surface chez les salmonidés (Thommesen, 1978 , Doving et al, 1980). Donc, il y a une structuration spatiale des récepteurs olfactifs neuronaux en fonction de l'odeur perçue. Ce qui traduira sans doute les différents types de comportement liés à chaque type d'odeur dans le bulbe olfactif. Donc, contrairement à ce qui se trouve dans l'épithélium olfactif, dans le bulbe olfactif chaque classe de substances odorantes est représentée par une zone glomérulaire distincte (Kermen et al., 2013 , Hamdani & Doving, 2007).

Le pédoncule olfactif est formé par la projection des neurones du second degré du bulbe olfactif. Il se divise en 2 types en fonction de leur position anatomique : le pédoncule olfactif médian (POM) et le pédoncule olfactif latéral (POL) (Laberge et Hara, 2001 , Hamdani & Doving, 2007). Le pédoncule olfactif médian (POM) est divisé en 2 faisceaux distincts ; un faisceau latéral ou dorso-latéral (DL) et un faisceau médial ou medio ventral (MV) qui induisent respectivement, les réactions comportementales de reproduction et des réactions d'alarmes. Le pédoncule olfactif latéral (POL) quant à lui induit des réactions comportementales liées à la nutrition (Laberge et Hara, 2001 , Daghfous et al., 2012).

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OE: épithélium olfactif ; OB: bulbe olfactif ; TE: télencéphale ; Dp: partie postérieure dorsal du télencéphale ; Vv: Noyau ventral du télencéphale ; HT: hypothalamus

Figure 1: Système olfactif des poisons (Kermen et al., 2013) 1.5.- La décomposition d'un corps en milieu aquatique

En milieu aquatique, un corps se décompose différemment qu'en milieu terrestre. Ainsi, la décomposition se différent en temps et en étapes de décomposition en fonction du milieu. Plusieurs facteurs conditionnent le temps et les type de décomposition qu'un corps subit en milieu aquatique. Citons entre autre : la température du milieu, la présence des microorganismes et leur diversité spécifique, le teneur en sel de l'eau (salée ou douce), la position du corps dans le milieu (en surface ou au fond), l'état initial du corps (malade, blessé...). Ainsi, distingue-t-on 5 grandes phases dans la décomposition d'un corps en milieu aquatique qui sont : la phase de cadavre frais ; la phase de putréfaction, la phase de fermentation ; la phase de desséchement et la phase de squelette (Anderson & Hobischak, 2004 ; Ayers, 2010). Ainsi, dans un corps en décomposition notamment en phase de putréfaction et fermentation, les différentes réactions chimiques de décomposition (protéines du corps), sous l'effet des microorganismes du milieu quand les conditions sont favorables (température, salinité,...), libèrent des composés chimiques servant souvent de moyens pour découvrir et vérifier l'état de décomposition (phase) d'un corps. Parmi les produits, nous trouvons des composés volatiles notamment des composés phénoliques, aromatiques et surtout des polyamines biogènes.

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