Etude de l'impact des Cyanotoxines et de la qualité des eaux d'abreuvement sur les animaux d'élevage dans le Nord-Est Algérien

Abstract

Résumé Les efflorescences de cyanobactéries représentent, pour la sécurité de l'eau, une menace sérieuse, le forçage anthropique étant l'un des importants moteurs de la nouvelle recrudescence et de l'expansion universelle des cyanobactéries à l'époque récente. Les effets probables des changements de l'utilisation des terres et du réchauffement climatique peuvent mener à des scénarios alambiqués et moins prévisibles dans leur gestion, en particulier lorsqu'il s'agit de prévoir les menaces liées à leurs toxines. L'estimation des effets de l'exposition à long terme du cheptel dans la vie réelle est encore insuffisamment étudiée. L'eau du lac des Oiseaux est une eau douce ayant connu des proliférations corpulentes de Microcystis spp au cours des dix dernières années, elle irrigue les terres agricoles et abreuve le cheptel autour du lac. Ce travail vise à détecter l’impact des microcystines (MCs) sur les bovins, en tant qu'êtres vivants et sentinelles de la santé humaine et environnementale selon le concept « une seule santé ». Un échantillonnage aléatoire de bovins (20 taureaux et 20 vaches) en tant que groupe exposé (EG), pendant la saison estivale (3 mois) de l’année de 2019 a été effectué. Un échantillon de sang et de tissu hépatique a été prélevé pour chacun afin d’évaluer les effets de la consommation journalière de MCs. Les données recueillies ont été comparées à celles obtenues de bovins élevés autour du lac Fetzara en tant que groupe non exposé (NEG). Les résultats montrent un accroissement des paramètres biochimiques sanguins (ALT, AST, ALP, GGT, TP, TC, LDH), une stéatose macrovacuolaire et une dilatation des canaux biliaires avec fibrose hépatique. L'exposition chronique suite à la consommation d'eau contaminée par les cyanotoxines a provoqué un déséquilibre du système redox par la diminution des enzymes de défense, GPx, CAT et SOD, l'accroissement de la LPO et le dérèglement de la production de GSH. Le transfert de cyanotoxines de l'eau d’abreuvement au cheptel dévoile un risque pour la santé humaine, animale et leur environnement ; cela nécessite des interventions immédiates pour sauver toutes les personnes impliquées dans la seule santé. Mots clés : Microcystine, stress oxydatif, bovins, lac des Oiseaux, prévention environnementale, seule santé. Abstract Cyanobacterial blooms pose a significant threat to water security, with anthropogenic forcing being a key driver behind the recent upsurge and global expansion of cyanobacteria in modern times. The potential effects of land-use alterations and climate change can lead to complicated, less-predictable scenarios in cyanobacterial management, especially when forecasting cyanobacterial toxin risks. The evaluation of the impact of long-term exposure of cattle in real life is still insufficiently investigated. Water from Lake des Oiseaux, a freshwater lake that has experienced massive blooms of Microcystis spp in the last ten years, irrigates agricultural land around the lake and waters livestock. This study aims to detect the effects of microcystins (MCs) on cattle, as living beings and sentinels of environmental and human Health, in line with the "One Health" concept. A random sampling of a herd (20 bulls and 20 cows) as an exposed group (EG), during the summer season (3 months) of 2019 has been performed. For each, a blood and liver tissue samples were taken to test the effect of the daily consumption of MCs. The obtained data were compared with data on cattle that live on the Fetzara Lake as an non-exposed group (NEG). The results show increased blood biochemical parameters (ALT, AST, ALP, GGT, TP, TC, LDH), macrovascular steatosis, and dilatation of the bile ducts with fibrosis in the liver. Chronic exposure to cyanotoxins via drinking contaminated water by cyanotoxins has caused an imbalance of the redox system by the reduction of the defense enzymes, GPx, CAT, and SOD, increased LPO and disruption of GSH production. The transfer of cyanotoxins from drinking water to livestock presents a risk to human-animal Health and their environment; it requires immediate interventions to save all those involved in One Health. Keywords : Microcystin, Oxydative Stress, Cattle, Lake des Oiseaux, Environmental Prevetion, One Health. الملخص يعد تكاثر البكتيريا الزرقاء أوالسيانوبكتيريا تهديدًا كبيرًا لأمن الماء، حيث أن التأثيرات البشرية هي الدافع الرئيسي وراء إرتفاعهم والتوسع لها في العالم وفي العصر الحديث. ويمكن أن تؤدي التأثيرات المتوقعة للتغيرات في استعمال الأراضي وتغير المناخ إلى سيناريوهات معقدة لا يمكن التخمين لها في إدارة هذه البكتيريا خاصة عند التنبؤ بمخاطر السموم الزرقاء. لا يزال تقييم تأثير تعرض الماشية في الحياة الواقعية على المدى الطويل غير مدروس بشكل كافٍ. المياه من بحيرة الطيور، وهي تحتوي على مياه عذبة شهدت تكاثرًا هائلًً من الميكروسيستيس )بكتيريا( في السنوات العشر الأخيرة، تسقي الأراضي الزراعية حول البحيرة و تروي الماشية. هذه الدراسة تهدف إلى الكشف عن آثار الميكروسيستين على الماشية، باعتبارها كائنات حية وتحرس الصحة البشرية و البيئية، بما يتوافق مع مفهوم ”الصحة الواحدة“. تم أخذ عينات من قطيع ابقار بطريقة عشوائية ) 20 بقرة و 20 ثورًا( كمجموعة معرضة للتلوث ( EG (، خلًل الصيف لعام 2019 ( 3 أشهر(. أُخذت عينات دراسية من الدم وأنسجة الكبد، لاختبار تأثير الاستهلًك اليومي لبكتريا الميكروسستين. تمت مقارنة البيانات مع بيانات ماشية الابقار التي تعيشفي بحيرة فتزارا كمجموعة غير معرضة للتلوث ) NEG (. أظهرت النتائج ارتفاع العناصرالكيميائية الحيوية ) ALT ، AST ، ALP ، GGT ، TP ، TC ، LDH ( في الدم ، وتوسع القنوات الصفراوية وتشحم الأوعية الدموية الكبيرة مع تليف كبدي. وقد احدث التعرض المزمن لهذه السموم الزرقاألتي تلوت مياه الشرب عن طريق الارتواء في اختلًل توازن وظيفة الأكسدة والاختزال عن طريق انقاص والحد من إنزيمات الدفا،، GPx ، و CAT و SOD ، وإرتفاع الأكسدة الدهنية LPO وتعطيل إنتاج GSH . يمثل انتقال السموم عن طريق مياه الشرب إلى الماشية )الابقار( خطرًا جسيماعلى صحة الإنسان والحيوان وبيئتهما؛ مما يدعي تدخلًت فورية لإنقاذ كل عناصر الصحة واحدة . الكلمات المفتاحية :مايكروسيستن، الإجهاد التأكسدي، اللًبقار، بحيرة الطيور، الوقاية البيئية، صحة واحدة