hess-p coselmar-phycotox 2016 03 15 · microalgues - environnement naturel - laboratoire améliorer...

18
28/01/2016 1

Upload: others

Post on 30-May-2020

1 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: HESS-P COSELMAR-PHYCOTOX 2016 03 15 · microalgues - Environnement naturel - Laboratoire Améliorer la croissance/biomasse d’Haslea ostrearia Co-culture Haslea ostrearia & bactéries

28/01/2016 1

Page 2: HESS-P COSELMAR-PHYCOTOX 2016 03 15 · microalgues - Environnement naturel - Laboratoire Améliorer la croissance/biomasse d’Haslea ostrearia Co-culture Haslea ostrearia & bactéries

28 et 29/01/2016 2

Page 3: HESS-P COSELMAR-PHYCOTOX 2016 03 15 · microalgues - Environnement naturel - Laboratoire Améliorer la croissance/biomasse d’Haslea ostrearia Co-culture Haslea ostrearia & bactéries

3

Objective (1,1): to analyse the interactions between wildoysters, benthic microalgae (microphytobenthos), macro‐meïofauna, shore birds

Perennial microphytobenthos patches around oyster reefs

200 meters

NDVI

0

0.2

0.3

0.1

NDVI

0

0.2

0.3

0.1

Remove an oyster reef(5 tons) and test the hypothesis of a top‐down control

Page 4: HESS-P COSELMAR-PHYCOTOX 2016 03 15 · microalgues - Environnement naturel - Laboratoire Améliorer la croissance/biomasse d’Haslea ostrearia Co-culture Haslea ostrearia & bactéries

4

L’axe 1 en photosAction 1.1. Rôle des microalgues intertidales

Page 5: HESS-P COSELMAR-PHYCOTOX 2016 03 15 · microalgues - Environnement naturel - Laboratoire Améliorer la croissance/biomasse d’Haslea ostrearia Co-culture Haslea ostrearia & bactéries

28 et 29/01/2016 5

• Photosyntetic activity was reported for two species of coastal benthic foraminifera (Lopez 1979)

Haynesina germanica, Elphidium williamsoni

• The retention of chloroplasts is well documented (cellular organisation, ultrastructure, pigment and origins…) (Lopez, 1979, Bernhard and Bowser, 1999, Goldstein et al., 2004, Knight and Mantoura, 1985, Pillet et al., 2011) 

• The kleptoplasts are from microalgal prey and conserning H. germanica (pennatediatoms) (Austin et al., 2005; Pillet et al., 2011)

Haynesina germanica vs pleurosigma sp. (Austin et al. 2005)

Page 6: HESS-P COSELMAR-PHYCOTOX 2016 03 15 · microalgues - Environnement naturel - Laboratoire Améliorer la croissance/biomasse d’Haslea ostrearia Co-culture Haslea ostrearia & bactéries

?

Page 7: HESS-P COSELMAR-PHYCOTOX 2016 03 15 · microalgues - Environnement naturel - Laboratoire Améliorer la croissance/biomasse d’Haslea ostrearia Co-culture Haslea ostrearia & bactéries

Observation de la chaine trophique « cryptophytes/cilié/Dinophysis »

Kleptoplastidie : deux niveaux successifs et spécifiques : Mesodinium rubrum ; phototrophy acquise par retentions des organelles de Teleaulax/GeminiferaContrairement aux autres ciliés mixotrophes , les besoins en carbone couverts par la phototrophieDinophysis ; rétention des plastes que le cilié a absorbés sur le cryptophyte des genres Teleaulax,

Page 8: HESS-P COSELMAR-PHYCOTOX 2016 03 15 · microalgues - Environnement naturel - Laboratoire Améliorer la croissance/biomasse d’Haslea ostrearia Co-culture Haslea ostrearia & bactéries

Dinophysis acuminata , Bouée 7Cellules L .35‐55µm, l.30‐40µmHypothèque forme plus convexe,Difficultés pour obtenir des volumes supérieurs à 200mL 

Dinophysis sacculus , maline de la teste Cellules L 40‐60µm, l 20‐40µmHypothèque plus droiteCulture volume 1L, concentration de 240 000 cellules/ L 

Page 9: HESS-P COSELMAR-PHYCOTOX 2016 03 15 · microalgues - Environnement naturel - Laboratoire Améliorer la croissance/biomasse d’Haslea ostrearia Co-culture Haslea ostrearia & bactéries

Kleptoplastidie : plusieurs cellules de Dinophysis entourent une cellule de ciliéLe cilié s’immobilise perd ses cilsune cellule de Dinophysis émet un pédoncule et aspire littéralement les organelles du ciliés tout en continuant de nagerCela dure entre 40‐60 minutes

Page 10: HESS-P COSELMAR-PHYCOTOX 2016 03 15 · microalgues - Environnement naturel - Laboratoire Améliorer la croissance/biomasse d’Haslea ostrearia Co-culture Haslea ostrearia & bactéries

28 et 29/01/2016 10

Toxin family Toxin groupNumber

Compound Molecular structure

ASP DA  10 10

DSP

OA+DTX 60 13AZAs 40 32PTXs 17 15YTXs 31 16

PSPSTXs 64 60TTXs 21 21

FAT

GYMs 7 5SPXs 11 11

PnTXs+PterTXs 12 11Imine cyclic 7 6

NSP

PLTXs 11 4MTX 1 1

PbTXs (BTX)  17 12Goniodomin A 1 1

KBTX 10 4Tamulamide 2 2Gambiertoxins 7 6

P‐CTXs 27 27C‐CTXs 2 2

CYANO

Oscillatoxin 11 11Anatoxin 12 12

Cylindrospermocin 3 3Microcystins 14 14Aplysiatoxins 6 6Curacins 4 4

Jamaicamides 3 3Antillatoxins 2 2Nodularin 7 7Kalkitoxin 1 1BMAA 1 1

Trichotoxin 1 1

OTHERS

Karlotoxins 6 3Calyculins 14 14Gliotoxins 2 2

Polycavernosides 5 5Amphidinols 12 12

Amphidinolides 39 39portimine 1 1

Nakijiquinone 4 1precursor C‐CTXs 4 /

The PCDL library currently contains information for over 500toxins with 400 structures and spectra for approximately 70compounds (including all regulated toxins in the US andEurope). The library was constructed from existing databases,literature and from spectra acquired on the 6540 and 6550Agilent Q‐ToF instruments.One of the main inconveniences of non‐targeted HRMS data isthe large size of raw‐data files and time required for datahandling and reprocessing. The MassHunter PCDL manager is amodule in the MassHunter software suite that allows both foreasy visualisation of compounds, spectra and structures in alibrary collection and for rapid interfacing with other Agilentsoftware modules, i.e. rapid data processing. For instance, adata file from 10 min All‐ion HRMS acquisition only requires afew seconds for dereplication against this library.

Sibat et al., 63rd Annual Conference of the American Society for Mass Spectrometry, May 31 – June 4, 2015. St. Louis, MO, USA

Page 11: HESS-P COSELMAR-PHYCOTOX 2016 03 15 · microalgues - Environnement naturel - Laboratoire Améliorer la croissance/biomasse d’Haslea ostrearia Co-culture Haslea ostrearia & bactéries

28 et 29/01/2016 11

Instrumentation

Agilent 1100 series (HPLC) coupled to API4000 (AB-Sciex) Agilent 1290 Infinity II

(UHPLC) coupled to i-funnel QToF 6550

ThermoScientific Accela(UHPLC) coupled to Exactive

Page 12: HESS-P COSELMAR-PHYCOTOX 2016 03 15 · microalgues - Environnement naturel - Laboratoire Améliorer la croissance/biomasse d’Haslea ostrearia Co-culture Haslea ostrearia & bactéries

12

Screening workflow using LC-(Q)TOF-MSPersonal compound database and library

Philipp Hess 16 October 2015 – Agilent User Meeting Marseille

Page 13: HESS-P COSELMAR-PHYCOTOX 2016 03 15 · microalgues - Environnement naturel - Laboratoire Améliorer la croissance/biomasse d’Haslea ostrearia Co-culture Haslea ostrearia & bactéries

Field trials: Ingril Lagoon• Low levels of SXP1 compared to PnTX‐G, OA/DTX1 and PTX2

• DTX1 levels > PTX2               possible presence of P. lima?

0

50

100

150

200

250

300

350

400

SPX-1 PnTX-G OA DTX-1 PTX-2

C [n

g/g

rési

ne]

Strata-X

HP20

HLB

13

Presence of 4 microalgal species:

A. ostenfeldii (SPX1)

Dinophysis spp (OA/PTX2)

P. lima (DTX1)

V. rugosum (PnTX‐G)

Zendong et al., 2014  Toxicon 91, 57‐68.

Page 14: HESS-P COSELMAR-PHYCOTOX 2016 03 15 · microalgues - Environnement naturel - Laboratoire Améliorer la croissance/biomasse d’Haslea ostrearia Co-culture Haslea ostrearia & bactéries

Zone élution toxines (1.8 à 7.3 min)

MOULE: 4251 composés

x107

14

Avantages SM Haute Résolution

i‐funnel QToF 6550• Analyse ciblée quantitative avec bonnes justesse, précision, LD, linéaritéet répétabilité

• Possibilité retraitement rétrospectif des données acquises pourrecherche/découverte toxines nouvelles et/ou émergentes

Zone élution toxines (1.8 à 7.3 min)

SPATT: 936 composés

x106

Echantillons de la même provenance: site et semaine

Page 15: HESS-P COSELMAR-PHYCOTOX 2016 03 15 · microalgues - Environnement naturel - Laboratoire Améliorer la croissance/biomasse d’Haslea ostrearia Co-culture Haslea ostrearia & bactéries

28 et 29/01/2016 15

15

65% 6%

9%

Ingril

Villefranche

Vivier

Scoré

PC1: 57%

PC2:

25%

W 33

W 32W 31

W 30

Vivier

Différentiation spatiale

Différentiation temporelle

IngrilVillefranche

Concarneau: Vivier et Scoré

ACP

ACP

• ≈ 100 injections / site 

• 1 semaine de retraitement

Echantillons passifs origine France: analyse non‐ciblée (SMHR)

Page 16: HESS-P COSELMAR-PHYCOTOX 2016 03 15 · microalgues - Environnement naturel - Laboratoire Améliorer la croissance/biomasse d’Haslea ostrearia Co-culture Haslea ostrearia & bactéries

28 et 29/01/2016 AG 3 COSELMAR 16

Action 2.3Etude des interactions de croissance entre microorganismes

1- OBJECTIFS

Meilleure compréhension de l’écologie de la diatomée marine Haslea ostrearia

Etude des interactions bactéries-microalgues

- Environnement naturel- Laboratoire

Améliorer la croissance/biomasse d’Haslea ostrearia

Co-culture Haslea ostrearia & bactéries

PARTIE 1 PARTIE 2

Intérêt économique d’Haslea ostrearia Marennine (molécule d’intérêt). Verdissement en claires.

Page 17: HESS-P COSELMAR-PHYCOTOX 2016 03 15 · microalgues - Environnement naturel - Laboratoire Améliorer la croissance/biomasse d’Haslea ostrearia Co-culture Haslea ostrearia & bactéries

28 et 29/01/2016 AG 3 COSELMAR 17

Action 2.3Etude des interactions de croissance entre microorganismes

Analyses des exsudats algaux et/ou bactériens dans le milieu de culture des microalgues (HO‐Ré et HO‐BM) par métabolomique.

Condition axénique Condition non axénique

20 

7

9202

7

260

Composés communs aux 2 clones d’HO

Composés spécifiques à HO‐Barre de Monts

Composés spécifiques à HO‐Ré

‐ Plus de composés en condition non axénique qu’en condition axénique.‐ Plus de composés communs en condition axénique.

Effet des bactéries sur la composition des exsudats.

Page 18: HESS-P COSELMAR-PHYCOTOX 2016 03 15 · microalgues - Environnement naturel - Laboratoire Améliorer la croissance/biomasse d’Haslea ostrearia Co-culture Haslea ostrearia & bactéries

28/01/2016 18

U|xÇäxÇâx 4