a)    Biologie & Ecologie marines et littorales

Cet axe de recherche trouve son originalité dans une approche multi-disciplinaire de domaines aussi divers que la biologie et l’écologie marines et littorales, l’histologie, la biologie moléculaire, l’environnement (qualité des eaux, impacts anthropiques et évaluation des risques), la génétique des populations, l’halieutique, la climatologie, la chimie des eaux,  la distribution et la dynamique de la biodiversité, les mécanismes de son maintien, la récupération post-crise et l’impact des changements globaux. Sont notamment abordés par AquaBior différents maillons (microalgues, macrophytes, céphalopodes, poissons) évoluant dans différents écosystèmes aquatiques marins, littoraux et continentaux de l’ouest algérien.

Mots clés : Biodiversité, Ecologie, Biologie marine, Dynamique des populations, Halieutique, Ecosystèmes, Changement global.

 

b)   Eco-Toxicologie

Il a été démontré que les variations climatiques et les changements dans les propriétés des systèmes écologiques sont fortement corrélés et que le réchauffement climatique affecte déjà de nombreuses espèces aquatiques et marines à travers le monde. En Méditerranée, il est maintenant reconnu que le changement global induit des variations de température qui ont modifié les modèles biologiques et la biodiversité. Dans l’ouest Algérien, les aléas et les modèles climatiques, ainsi que la pression anthropique importante peuvent contribuer à l’apparition et la prolifération massive de micro-organismes tels que les cyanobactéries et les dinoflagellés potentiellement toxiques, en particuliers au niveau de certains sites vulnérables du littoral et des zones tampons (réserves naturelles ou aires marines protégées, embouchures), ainsi que dans des sites d’intérêts socio-économiques (stations balnéaires, site aquacoles, site de loisirs …). Les risques sanitaires et les conséquences néfastes sur la qualité des eaux, contaminées par ces micro-organismes, sont bien connus. Face à cette problématique socio-environnementale, il est impératif d’étudier la dynamique spécifique et son évolution spatio-temporelle, et d’analyser les liens éventuels qui existent avec les paramètres abiotiques physico-chimiques et climatiques.

Cet axe de recherche indissociable de l’axe précédent, devra apporter une valeur ajoutée et/ou des éléments de réponse aux questions suivantes :

– Quelle est l’évolution spécifique et spatio-temporelle des cyanobactéries et des dinoflagellés, ainsi que le niveau de risque écologique et sur la santé publique ?

–  Comment les processus hydrologiques, biologiques et climatiques peuvent-ils affectés le modèle du développement des blooms à travers les écoulements des fleuves (cas des embouchures de l’oued Cheliff et de la Tafna) et les apports en nutriments, ainsi que les événements climatiques extrêmes (tels que les fortes précipitations et les périodes chaudes prolongées)?

–  Et si de telles conditions deviennent plus communes à l’avenir, quel scénario (impacts)  pouvons-nous nous attendre suite à une augmentation de la prolifération des Cyanobactéries et des dinoflagellés?

– Quels sont les mécanismes de bioremédiation des écosystèmes impactés ?

–  Quels  bio-procédés  pouvons-nous mettre en place pour valoriser (sur le plan biotechnologique) les efflorescences de cyanobactéries ?

Mots clés : Cyanobactéries, Dinoflagellés, Ouest algérien, Baie d’Oran, Golfe d’Arzew, Embouchures du Cheliff et de la Tafna, Changement climatique, Bioremédiation.

 

c)    Contrôle Qualité

Les risques sanitaires liés aux produits de la pêche (produits de l’aquaculture et captures sauvages) peuvent être classés en risques environnementaux, de transformation, de distribution ou induits par le consommateur.

En général, les problèmes liés à la consommation des produits de la pêche peuvent être divisés en trois groupes: ceux liés à l’innocuité des produits, à la qualité commerciale (fraîcheur, hygiène, apparence générale, taille, couleur, etc.) et à des défauts d’étiquetage ou à de la fraude économique.

Les problèmes associés à l’altération rapide des produits de la pêche ne sont que trop bien connus par les techniciens – comment et pourquoi ils se manifestent, ainsi que les mesures préventives à prendre. L’altération apparaît comme la résultante de l’activité microbienne et enzymatique et de la dégradation chimique. Les actions nécessaires pour prévenir l’altération et préserver la qualité incluent toutes les étapes nécessaires à une manutention rapide et soignée du produit et à son maintien à basse température. Le premier défi auquel doit répondre un programme de contrôle de qualité se situe à ce niveau.

De plus, la mise en conserve des produits de la pêche vise à préserver leur valeur nutritive tout en empêchant le développement des micro-organismes et des germes qui, naturellement présents, produisent des toxines dangereuses pour la santé humaine. Il est ainsi question d’identifier et de définir les étapes critiques du procédé du mode de fabrication chez certaines espèces (cas du thon et la sardine) mis en conserve, par le suivie de la qualité chimique et microbiologique en indiquant, pour chaque étape, les dangers et les défauts potentiels ainsi que des conseils techniques, qui peuvent être utilisés pour élaborer des mesures de maîtrise et des mesures correctives.

Mots clés : Contrôle qualité, Salubrité, Risques sanitaires, Risque écologique, Intoxication, Altération, Conserverie, Produits de la pêche et de l’aquaculture.

 

d)   Pollution & Bioremédiation

L’évolution des législations exerce une pression salutaire sous forme de surveillance de l’air et des eaux, et d’interdictions portant sur la fabrication ou la diffusion de produits considérés comme dangereux. Au cours des vingt dernières années, on a assisté à une augmentation spectaculaire de l’intérêt pour les mécanismes de biodégradations orientées vers la protection de l’environnement.

La bioremédiation, qui est l’utilisation volontaire de la biodépollution pour éliminer les agents polluants du sol, des milieux aquatiques et de l’air, est une technique récente qui nécessite une approche multidisciplinaire en raison de la complexité des agents polluants et des milieux à traiter. Contrairement aux systèmes de traitements de déchets urbains et d’eaux industrielles ou agro-industrilles qui portent sur des milieux monophasiques homogénéisés et de composition connue, la bioremédiation s’adresse à des milieux hétérogènes, souvent polyphasiques, dans lesquels les polluants sont distribués également de façon très hétérogène. La mise au point de processus de bioremédiation demande alors les compétences conjointes de microbiologistes, de biochimistes, de géologues, d’hydrologues, d’écologistes et de chimistes. La stratégie de recherche de AquaBior s’oriente ainsi dans ce sens conformément à ce volet.

Mots clés : Pollution, Contamination, Bioremédiation, Biodépollution, Microbiologie, Bio-procédés.

 

e)   Valorisation des produits et co-produits

Les espèces aquatiques marines constituent un réservoir considérable de substances bioactives. Caractériser les activités biologiques de ces substances, évaluer leur potentiel d’application, interpréter les résultats sont essentiels afin de développer de nouveaux ingrédients et investir de nouveaux domaines.

La prise de conscience que les qualités nutritionnelles des protéines allaient au-delà de leur capacité à fournir les acides aminés essentiels, est apparue avec l’émergence de la notion de peptides bioactifs, c’est-à-dire d’oligopeptides principalement produits par protéolyse et pouvant être des modulateurs de divers processus biologiques. Ainsi, la mise en œuvre de techniques d’extraction et de purification et de caractérisation de molécules potentiellement bioactives permettra de valoriser les produits et des co-produits issus de la pêche dans diverses domaines (santé, agriculture…).

Par ailleurs, les algues marines sont connues pour contenir une grande variété de composés bioactifs, dont beaucoup ont des applications commerciales dans l’industrie pharmaceutique,  alimentaire et agricole. Les antioxydants naturels, trouvés dans de nombreuses algues, sont des composés bioactifs importants qui jouent un rôle contre diverses maladies et les processus de vieillissement grâce à la protection des cellules contre les dommages oxydatifs. À cet égard, on sait relativement peu sur les algues des côtes algériennes qui pourraient être une source potentielle de molécules bioactives naturelles.

Les micro-organismes (tels que les microalgues) constituent à leur tour un gisement prometteur de molécules d’intérêt pour de nombreux secteurs d’activité tels que la santé, la pharmacie, la parapharmacie, la cosmétologie, l’agroalimentaire, la chimie et les énergies renouvelables. Les molécules extraites des algues sont de nature très variée (ex. polysaccharides, acides gras polyinsaturés, composés aromatiques, terpènes, alcaloïdes, pigments, protéines, lipides) et possèdent de nombreuses activités reconnues (ex. antioxydant, anti-inflammatoire, cytotoxique et antimicrobien). Bien que la compréhension des mécanismes physiologiques de ce groupe très diversifié ne soit encore qu’à ses débuts, le potentiel des microalgues  est très important du fait de sa très grande chimiodiversité.

Le criblage d’extraits de micro-organismes par des procédés de biotechnologie afin d’identifier des molécules actives et des médicaments potentiels représente un des pistes de recherche prioritaires pour AquaBior. De plus, le contrôle des conditions de culture des microalgues, notamment, permet d’infléchir, de maximiser ou d’optimiser la production de composés ciblés (production biodirigée).

Mots clés : Substances bioactives, Produits et des co-produits, Micro-organismes, Algues, Valorisation, Biotechnologie.