Morphologie intestinale et dynamique du microbiome associé à l’hôte et au système lors d’un jeûne et d’une réalimentation à court terme du saumon Atlantique dans des systèmes aquacoles en recirculation

Pourquoi cela importe pour les poissons et l’alimentation

À mesure que l’élevage du saumon se déroule en intérieur dans des systèmes aquacoles en recirculation hautement technologiques, les producteurs cessent souvent de nourrir les poissons pendant quelques jours avant les manipulations ou le transport. Cette simple mesure de gestion aide à garder l’eau propre et à calmer les poissons, mais jusqu’à présent nous savions peu de choses sur la manière dont un jeûne bref modifie le monde invisible des microbes présents dans l’eau et à l’intérieur des poissons — et ce que cela peut signifier pour la santé animale et la production alimentaire. Cette étude suit des saumons Atlantique et leurs écosystèmes de cuve pendant une période de jeûne de cinq jours suivie d’une réalimentation afin de montrer la rapidité de la réponse de ces communautés microscopiques et des tissus intestinaux, et la résilience apparente des poissons.

Des poissons dans un monde d’eau en circuit fermé

Les systèmes aquacoles en recirculation modernes (RAS) réutilisent la majeure partie de leur eau, en la nettoyant par des filtres et des biofilms plutôt qu’en apportant continuellement des eaux fraîches. Dans ces systèmes, les bactéries ne sont pas qu’un bruit de fond : elles décomposent les déchets des poissons, contribuent à la sécurité de l’eau et colonisent aussi la peau et les intestins des poissons. Les chercheurs ont travaillé avec des post‑smolts de saumon Atlantique — des poissons en milieu de cycle de vie — maintenus dans deux unités RAS presque identiques. Une unité a continué de recevoir de la nourriture, tandis que dans l’autre la nourriture a été suspendue pendant cinq jours puis réintroduite. Sur environ deux semaines, l’équipe a suivi la chimie de l’eau, l’ADN bactérien provenant de l’eau, des filtres, des surfaces des cuves et des tissus de poissons, ainsi que les changements microscopiques de la peau et de la structure intestinale, parallèlement à des indicateurs de bien‑être simples tels que les blessures visibles et les niveaux d’hormones de stress.

Les microbes de l’eau ressentent le jeûne en premier

Les changements les plus marqués pendant le jeûne et la réalimentation sont survenus chez les bactéries libres en suspension dans l’eau en recirculation. Alors que les communautés bactériennes sur les filtres et les surfaces des cuves restaient relativement stables, les microbes de la colonne d’eau modifiaient leur composition au rythme des variations de nutriments. Pendant le jeûne, les niveaux de carbone ont chuté et l’oxygène a augmenté, signalant une activité microbienne réduite et une charge bactérienne totale moindre. Certains groupes bactériens qui préfèrent des conditions plus pauvres et stables sont restés constants sur les supports de biofiltre et les biofilms, tandis que d’autres, qui prospèrent lors de pulses alimentaires plus riches, ont explosé ou décliné dans l’eau au fur et à mesure du retrait puis du rétablissement de l’alimentation. Fait intéressant, le mélange de bactéries qui enrobe la peau des poissons reflétait de près celui de l’eau environnante, en particulier pour les microbes attachés à de petites particules, ce qui suggère que le mucus cutané dans ces systèmes est largement façonné par l’environnement aquatique.

Des changements cachés dans l’intestin du saumon

À l’intérieur des poissons, le tableau était plus subtil mais crucial. L’intestin distal — la région aval du tube digestif — hébergeait une communauté bactérienne différente et moins diverse que la peau ou l’eau, dominée par quelques types spécialisés qui semblent bien adaptés à la vie à l’intérieur du saumon. La diversité globale de ces microbes intestinaux n’a pas changé de façon spectaculaire pendant le jeûne, mais leur composition a évolué. De façon particulièrement frappante, les bactéries du groupe Vibrio ont fortement augmenté dans les contenus intestinaux des poissons jeûnés, représentant parfois presque la totalité des bactéries détectables là‑bas, bien que ces microbes soient à peine présents dans l’eau environnante. Parallèlement, l’examen microscopique a montré que la structure intestinale était plus perturbée après le jeûne : les scores tissulaires se sont aggravés dans plusieurs catégories, incluant des modifications des couches de soutien et des signes d’oedème, et le contenu intestinal est devenu parcimonieux et en forme de moulage, indiquant qu’une grande partie du digesta avait été évacuée. Ces changements se sont largement inversés après six jours de réalimentation.

État de santé et bien‑être en surface

Malgré les changements internes au niveau des microbes intestinaux et de la structure tissulaire, les mesures externes du bien‑être des poissons sont restées rassurantes et stables. Les chercheurs n’ont observé aucune différence significative entre les poissons jeûnés et ceux alimentés en continu en ce qui concerne les blessures visibles aux yeux, mâchoires, branchies, peau ou nageoires, et les saumons ont continué à croître au cours de la période d’étude. Les niveaux de cortisol, une hormone de stress clé, n’ont pas augmenté pendant le jeûne ou la réalimentation, ce qui suggère que cette courte interruption de l’alimentation n’a pas fortement perturbé les poissons à l’échelle de l’organisme. Le tissu cutané lui‑même est également apparu inchangé, même si la communauté microbienne qui enrobe le mucus a évolué en parallèle avec les microbes de l’eau.

Quelles implications pour l’élevage du saumon

Ce travail montre qu’une courte période de jeûne de cinq jours dans un système aquacole en recirculation remodèle principalement la communauté microbienne libre en suspension dans l’eau et perturbe temporairement l’environnement intestinal du saumon, y compris une flambée marquée mais réversible des Vibrio dans le contenu intestinal et des modifications structurelles modestes de la muqueuse intestinale. Pourtant, dans les six jours suivant la réalimentation, les microbes et les tissus intestinaux sont en grande partie revenus vers leur état antérieur, et les indicateurs standards de bien‑être et de stress sont restés dans des plages normales. Pour les éleveurs et les régulateurs, ces résultats suggèrent que des périodes courtes et gérées de jeûne sont peu susceptibles de nuire aux post‑smolts de saumon Atlantique dans des installations RAS bien exploitées, tout en soulignant que le microbiote intestinal répond fortement à des interruptions d’alimentation même brèves. Des travaux futurs qui relient ces fluctuations microbiennes de manière plus directe à la résistance aux maladies et à la santé à long terme aideront à affiner les bonnes pratiques pour une aquaculture durable et respectueuse des poissons.

Citation: Karlsen, C., Meriac, A., Ytteborg, E. et al. Intestinal morphology and host‑ and system‑associated microbiome dynamics during short‑term fasting and refeeding of Atlantic salmon in recirculating aquaculture systems. Sci Rep 16, 12906 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42939-5

Mots-clés: Saumon Atlantique, aquaculture en recirculation, jeûne et réalimentation, microbiome des poissons, bien‑être des poissons