Étude des blooms toxiques à cyanobactéries dans trois lacs réservoirs du Maroc : résultats préliminaires

Dans le cadre du programme de recherche sur les blooms toxiques à cyanobactéries dans certains lacs de barrage du Maroc, une étude de ce phénomène a été entreprise sur trois retenues : Lalla Takerkoust, Oued Mellah et Al Massira. L'étude taxonomique montre que dans les lacs Lalla Takerkoust et Al Massirra, l'espèce responsable des blooms est Microcystis aeruginosa alors que dans la retenue saumâtre et hypereutrophe Oued Mellah, c'est Microcystis ichthyoblabe.En complément, une étude toxicologique et toxinologique a permis d'évaluer les risques sanitaires potentiels qui peuvent être engendrés par ces blooms. L'hépatotoxicité, pour l'ensemble des blooms récoltés en 1999, a été confirmée par le biotest " souris ". L'application de ce test a montré que le bloom de LallaTakerkoust est hautement toxique (DL50 500 mg/kg) et celui d'Al Massira est intermédiaire (DL50 comprise entre 100 et 500 mg/kg). Les teneurs en microcystines (hépatotoxines) déterminées par ELISA révèlent des concentrations beaucoup plus importantes pour le bloom de Lalla Takerkoust. L'utilisation de la chromatographie liquide haute performance avec détecteur à barrette photodiode, (CLHP-DBP) a permis la détection et l'identification de 2, 4 et 11 variantes de microcystines, respectivement à partir d'extraits du bloom naturel d'Al Massira, Lalla Takerkoust et Oued Mellah. Cependant, la Microcystine-LR n'a été détectée que dans les extraits d'Al Massira et de Takerkoust. L'apparition des blooms toxiques à cyanobactéries dans ces plans d'eau impose dorénavant la prise en considération des nuisances écologiques et des risques sanitaires liés à la présence des microcystines dans ces eaux.During the first part of the toxic cyanobacteria survey program carried out since 1994, Microcystis blooms which periodically occurred in Al Massira, Lalla Takerkoust and Oued Mellah reservoirs were studied. These reservoirs were located at a different hydrographic basin and have a various trophic status. The water was used for irrigation, recreational purpose and/or drinking water supply. The bloom-forming species was identified as Microcystis aeruginosa in Al Massira and Takerkoust freshwater reservoirs whereas in brackish water Oued Mellah reservoir, the bloom-forming species is Microcystis ichthyoblabe.In complement to this ecological studies and in order to assess the potential health risk, a toxicology and toxinology of these Microcystis blooms were undertaken. The hepatotoxicity of lyophilized bloom material collected during bloom periods in 1999 was confirmed by (i. p) mice bioassay. The toxicity assessment revealed that Microcystis Takerkoust bloom was highly toxic with LD50 < 100 mg/kg whereas those from Al Massira and Oued Mellah were respectively characterized by a medium and a low toxicities.The content of microcystins (MCYST) determined by the Enzyme-linked Immunosorbent assay (ELISA) show that MCYST content ranged between 0.37 to 496 µg/g dry weight. It appears that Takerkoust bloom contain 600 to 1300 fold more MCYST than Oued Mellah and Al Massira blooms. The isolation and identification of microcystins variants from bloom extracts were performed using the high performance liquid chromatography with photodiode array detection (HPLC-PDA). This technique provided the separation and identification of at least two microcytins variants from each bloom material. The most number of 11 microcystins were detected from Microcystis ichthyoblabe bloom of Oued Mellah. However, only two and four variants of microcystins were respectively detected from Al Massira and Takerkoust blooms. Among these variants of microcystins solely Microcystin-LR was identified according to the Mcyst-LR authentic sample from extract of Al Massira and Takerkoust blooms.The occurrence of toxic cyanobacteria bloom in these drinking and/or recreational water reservoirs lead us to take into consideration the real health hazard which will be induced by these harmful cyanobacterial blooms

Capacité de stockage intracellulaire de l'azote et du phosphore chez

Le comportement nutritionnel de Microcystis aeruginosa et de Synechocystis sp. en période de carence des nutriments a été évalué par des expériences simultanées de carence et d'enrichissements en azote et en phosphore. Ces manipulations ont permis d'estimer les réserves intracellulaires en nutriments stockées par ces deux espèces de cyanobactéries et de voir dans quelle mesure ces réserves soutiennent leur croissance au cours de la carence. L'évaluation de la capacité de stockage des nutriments a été faite en culture sur milieu naturel (eau du lac pour Microcystis et eau usée pour Synechocystis) et sur milieu enrichi BG 13. La croissance des deux souches d'algues est beaucoup plus rapidement affectée par la carence en azote (N-NO-3). Le nombre de cellules filles, produites à partir des réserves intracellulaires en azote, est pratiquement similaire pour les deux types de milieux de culture utilisés. A l'inverse, malgré la carence en phosphore, les deux cyanobactéries poursuivent leur croissance en phase exponentielle beaucoup plus longtemps grâce aux réserves qui ne sont épuisées qu'au 8ème jour de mise en carence. Le nombre de cellules filles produites à partir des réserves intracellulaires en phosphore, est légèrement plus faible en culture sur milieu BG 13 que sur milieu naturel. Les deux souches stockent des quantités en azote et en phosphore non négligeables qui leur permettent de maintenir leur croissance lorsque les nutriments font défaut dans le milieu

Taxonomy and geographic distribution of potential toxic cyanobacterial strains in Morocco

In Morocco, poisoning events of fish, aquatic birds and livestock have been observed in some reservoirs and shallow lakes. In all cases, the reasons for animal mortality reasons have not been confirmed and the toxic cyanobacteria strains that were abundant in these water bodies have been suggested as their cause. Since 1994, the authors started taxonomic, ecological and toxicological studies by collecting samples from various lakes reservoirs and ponds. The results show that more than 18 out of 26 lakes reservoirs used for human water supply contained at least one species of planktonic cyanobacteria, where the genus Microcystis was dominant (Microcystis aeruginosa f. aeruginosa, M. aeruginosa f. flos-aquae, M. ichthyoblabe, M. pulverea f. delicatissima) and was associated with Oscillatoria, Planktothrix, Anabaena, Aphanizomenon, Phormidium and other genera. Taxonomic studies shows that among more than 150 cyanobacteria taxa identified in Moroccan freshwater ecosystems, 35 are potentially toxic. For several species, the toxicity of both natural blooms and isolated strains lyophilized material was confirmed by mouse bioassay and the microcystins content evaluated by the Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). A map of geographic distribution of Microcystis strains inventoried in moroccan water bodies is presented