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Aquat. Living Resour. 17 (2004) 207-214
DOI: 10.1051/alr:2004012

Paralytic shellfish poison outbreaks in the Penzé estuary: Environmental factors affecting toxin uptake in the oyster, Crassostrea gigas

Patrick Lassus¹, Régis Baron¹, Pierre Garen², Philippe Truquet¹, Pierre Masselin¹, Michèle Bardouil¹, Didier Leguay³ and Zouher Amzil<sup>1

1</sup>  Ifremer, BP 21105, 44311 Nantes, France
²  Ifremer, Centre de Tahiti, BP 7004, 98179 Taravao, Polynésie Française
³  CREMA l'Houmeau, BP 5, 17137 l'Houmeau, France

(Received 2 October 2003; Accepted 22 January 2004 )

Abstract
Several experiments using a self-regulated system were conducted to define the factors likely to influence the uptake of paralytic shellfish poison (PSP) by oysters in the Penzé estuary (France, Brittany). Each 4-day experiment was carried out in a recirculated sea water system using 15 Pacific oysters (Crassostrea gigas) separated from each other and supplied with unfiltered natural seawater containing alternatively toxic (Alexandrium minutum) or non-toxic (Skeletonema costatum) algal diets. The food supply and exposure times to toxic diets were determined according to field studies of the upstream and downstream movement of patches containing A. minutum. The experimental parameters corresponded roughly to the hydrological conditions generally observed in June when tidal coefficients are lowest and blooms occur: (i) A. minutum concentrations in sea water of 200, 5000 and 10 000 cell ml ^-1; (ii) inorganic matter consisting of 5 and 15 mg L ^-1 of calcinated muddy sediments; and (iii) low and high tide salinities of 25 and 35°/_°°, respectively. Significant experimental contamination (greater than the 80  g STX equiv. 100 g ^-1 sanitary threshold) occurred after 4 days of exposure for the monospecific A. minutum diet (20-200 cell ml ^-1) and alternated A. minutum and S. costatum diets (5000 and 20 000 cell ml ^-1, respectively). Contamination levels were less than the sanitary threshold for alternated A. minutum/S. costatum diets of 200 and 20 000 cell ml ^-1, respectively, and for a monospecific A. minutum diet (1000-10 000 cell ml ^-1). In the last case, the accumulation rate was quite low, possibly because of inhibition of the filtration rate related to a lower biodeposit production rate and decreased feeding time activity. The addition of inorganic matter appeared to play a significant role in the observed increase of toxin uptake, whereas salinity was not a determining factor for toxin accumulation rates. These last observations were corroborated by statistical analysis and stepwise multiple linear regressions integrating all or some of the experimental parameters.

Résumé
Afin de définir les facteurs favorisant la bioaccumulation de toxines paralysantes (PSP) par l'huître creuse, en estuaire de Penzé (Bretagne nord) des expérimentations ont été réalisées à partir d'un système automatisé. Chaque expérience de 4 jours, sur 15 huîtres, était effectuée en circuit fermé et en eau de mer naturelle. Les huîtres étaient soumises individuellement à une alternance de régimes alimentaires toxiques (Alexandrium minutum) et non toxiques (Skeletonema costatum) selon une fréquence et des temps d'exposition simulant les effets de la marée sur le déplacement des lentilles d'eau colorée à A. minutum. Les paramètres testés ont été successivement : la concentration cellulaire en A. minutum (200, 5000 et 10 000 cell ml ^-1), les matières minérales (5 et 15 mg L ^-1 de vase ne comprenant plus que les particules inorganiques) et les salinités à basse mer et pleine mer (25 et 35 °/_°°), soit des conditions correspondant aux épisodes d'eau colorées généralement observées sur site en juin, aux plus faibles coefficients. Les résultats des essais font apparaître une contamination des huîtres, en 4 jours, supérieure au seuil sanitaire (80  g STX equiv. 100 g ^-1 de chair) pour un régime constitué uniquement d'A. minutum à 20-200 cell ml ^-1 et pour un régime mixte constitué d'une alternance : A. minutum à 5000 cell ml ^-1 et S. costatum à 20 000 cell ml ^-1. Les bioaccumulations sont inférieures en 4 jours au seuil sanitaire pour une alternance A. minutum 200 cellules ml ^-1 et S. costatum 20 000 cell ml ^-1 et pour un régime constitué exclusivement d'A. minutum à 1000-10 000 cell ml ^-1. Dans ce dernier cas, il semble que la très faible bioaccumulation soit le résultat d'une inhibition partielle de la consommation, attestée par une production moindre de biodépôts et une activité de filtration (FTA) plus faible. L'ajout de matière minérale aurait un effet positif sur les cinétiques de bioaccumulation tandis que la salinité n'aurait pas de rôle prépondérant dans l'accumulation des toxines. Ces dernières observations ont été vérifiées statistiquement en utilisant un modèle de régression linéaire multiple "pas à pas" intégrant l'un ou l'autre des paramètres testés.

Key words: PSP / Toxin / Dinophyceae / Oyster toxicity / Experimental contamination

Corresponding author: Patrick.Lassus@ifremer.fr

© EDP Sciences, IFREMER, IRD 2004

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