Culture de Spiruline à Madagascar Tsarahevitra Jarisoa (Madagascar),  ISHM,  bourse IRD

 

La production de spirulines pourrait être une solution pour combattre la faim dans le monde (Borowitzka, 1999; Durand-Chastel, 1999; Fox, 1999). Le premier facteur limitant l'extension de la culture de spirulines dans les pays en voie de développement est le manque d'eau douce (Fox, 1999). Cependant, les spirulines peuvent se développer en milieu marin (Materassi et al., 1984; Tredeci et al. 1986, Wu et al., 1993) et il existe déjà dans le monde des fermes aquacoles qui élèvent des spirulines en eaux salées.

L'Institut Halieutique des Sciences Marines (IHSM) à Toliara a déjà un programme de recherche sur la Spiruline menée par une scientifique malgache Mme Ravelo Vololonavolana. Cet Institut a une collaboration importante avec le Professeur Vicente de l'Université Marseille 3 et bénéficie sur place de la présence de Mme Béatrice de Gaulejac, maître de conférence à la coopération, qui est responsable de la formation supérieure en Aquaculture.

 

Programme de recherche Connaissance des souches locales de Spirulines On trouve dans la région de Toliara des marres avec des populations naturelles de Spirulines. Le premier travail sera de déterminer la ou les espèces présentes. Une analyse génétique du gène 16S sera réalisée pour comparaison avec les souches répertoriées dans « Gene bank ». Ces analyses seront réalisées en collaboration avec l’équipe de biologie moléculaire du Centre d’Océanologie de Marseille qui est partenaire de l’UR Cyano. Les qualités chimique et biochimique des espèces locales seront étudiées en collaboration avec le Centre de Nutrition de l’Université Marseille 3. Adaptation des souches locales et importées de spiruline au milieu marin contrôlé   Les éléments nécessaires aux spirulines Les éléments nécessaires à la croissance des spirulines sont le carbone, l’azote, l’oxygène, le potassium, l’hydrogène, le phosphore, le fer, le bore et le manganèse.   L’hydrogène et le potassium (380 ppm) sont fournis par l’eau de mer. Les métaux doivent être rajoutés mais en quantité très faible (de l’ordre de 1,6 mg fer /l, et 0,5 mg de bore et manganèse /l). Les spirulines sont constituées de 47 % de carbone et le carbone minéral dissous dans l’eau de mer permettrait la production de 66 mg de spiruline par litre, ce qui serait insuffisant pour une culture. Le carbone et l’oxygène sont donc ajoutés en bullant du CO2 dans les bassins de culture. Le phosphore est indispensable pour la photosynthèse ; en effet, il est un des constituants des molécules de NADP et ATP. Il convient donc d’en rajouter dans les bassins de culture mais il faut tenir compte de son affinité avec le calcium, abondant dans l’eau de mer, pouvant entraîner une précipitation du phosphore. L’azote est le constituant important des acides aminés et il convient donc d’enrichir les bassins en cet élément. Les engrais azotés étant chers, nous essayerons de cultiver les spirulines en association avec des cyanobactéries fixatrices d’azote (Anabena, Calothrix, Nostoc, Scygonema etc).. Expérimentation Les premières expérimentations seront réalisées en France avec l’aide Ripley Fox et Jean Paul Jourdan pendant la période de mai à septembre 2001. Puis, des mésocosmes seront construits à Tuléar avec l’IHSM. Ces expérimentations permettront de mettre au point les enrichissements les plus adaptés et les moins onéreux. Suivi biologique et physico chimiques des mésocosmes Les caractéristiques physiques, chimiques et biologiques des mésocosmes seront suivies pendant plusieurs mois. La biomasse phytoplanctoniques sera estimée à partir de densité optique à 560 nm et par dosage de la chlorophylle. La biomasse des bactéries hétérotrophes sera aussi suivie si possible, en utilisant un microscope en épifluorescence après coloration. Les taux de fixation par les cyanobactéries fixatrices d’azote associées aux spirulines seront étudiés à l’occasion de mission de L Charpy. Projet de structure de production L’objectif final de la thèse est de proposer un système de culture des spirulines en eau de mer, viable dans les conditions de Madagascar. Les productions potentielles, la qualité des spirulines et le coût des enrichissements pourront être calculés à partir des résultats des mésocosmes. Le projet de structure de production se fera avec l’IHSM et les services de pêche, aquaculture et vétérinaire. Essais de nutrition humaine et animale Les spirulines produites dans les mésocosmes pourront être données à des jeunes enfants dénutris comme cela a déjà été fait par Mme Ravelo (IHSM) avec des cultures en eau douce. Des essais d’alimentation animale seront réalisés dans le cadre des exploitations aquacoles de l’IHSM : Artemi cultures et creveticultures (M. Trinh H. Tru).

 

Calendrier
Lieu	Dates	Activité scientifique
Marseille	01/06/2001 - 30/09/2001	Bibliographie à Marseille et apprentissage culture de la Spiruline
Toliara	01/10/2001 - 30/03/2002	Installation des bassins et début des cultures en mésocosmes, suivi physico chimique et biologique
Marseille	01/04/2002 - 30/06/2002	Stage Marseille biochimie
Toliara	01/07/2002 – 31/12/2002	Suivi de la biomasse et production, conception de projet d’exploitation, essais de nutrition
Marseille	01/04/2003-30/06/2003	Traitement et rédaction
Toliara	01/05/2003-31/03/2004	Suivi et rédaction
Marseille	01/03/2004-30/06/2004	Traitement et rédaction
Toliara	fin 2004	Soutenance de Thèse

 

Encadrement Loïc Charpy Jean Paul Jourdan Rippley Fox Tsarahevitra Jarisoa   Codirection de Nardo Vicente (professeur U3) et Loïc Charpy (Directeur de Recherches, IRD, responsable de l’UR CYANO). En France : Dr R Fox, Jean Paul Jourdan A Madagascar : L'Institut IHSM avec  M. Rabenevanana Man-Wai (Directeur de Recherche), Mme Ravelo Vololonavolana (Assistante de recherche) et, Mlle Béatrice de Gaulejac (Maître de conférence à la Coopération).

 

Prévisions financières L’UR Cyano prendra en charge le fonctionnement de l’étudiant et les missions de l’IRD Les déplacements du Prof. Vicente sont assurés par un financement dans le cadre d’un accord inter universitaire Aix Marseille 3 – Université de Tuléar

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