Effects of repeated hypoxic shocks on growth and metabolism of turbot juveniles

• Published in: Aquatic Living Resources
• Main Authors: Person, Jeannine, Lacut, Anne-sophie, Le Bayon, Nicolas, Le Roux, Annick, Pichavant, Karine, Quemener, Loic
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: Elsevier 2003
• Subjects: Turbot; Metabolism; Growth; Hypoxic shock; Retour
• Online Access: https://archimer.ifremer.fr/doc/2003/publication-571.pdf; https://doi.org/10.1016/S0990-7440(02)00002-5; https://archimer.ifremer.fr/doc/00000/571/

Turbot juveniles (45 g) were exposed for 41 d (17 C, 34parts per thousand salinity) to constant normoxic (100-100% air saturation, 100-100) or moderate hypoxic (75-75% air saturation, 75-75) conditions and to repeated hypoxic shocks (20% saturation for 1 h, 5 d per week) from normoxic (100-20% air saturation. 100-20) or moderate hypoxic (75-20% air saturation, 75-20) conditions. A normoxic group was feed restricted (100-FR). Mass increase of 100-100 and 75-75 groups fed to satiation was not significantly different. In comparison, it was significantly lower in the 100-20 and 75-20 groups (NS between the two hypoxic shocks groups). Intermediate results were obtained in the 100-100-FR group. The lowest mass increase under hypoxic shocks was explained by a significant decrease in both feed intake and food conversion efficiency (FCE). FCE was lower in the two hypoxic groups, but only the 75-20 group was significantly different from all the other groups. There was no sign of stress and no change in the physiological status of fish in any group. When challenged, pre-conditioning of turbot to regular hypoxic shocks extended survival time, slightly but significantly, for 50% of the population. It was 8 h longer in starved than in fed fish. When reared for 1 year in normoxic water, the growth rate of post-challenged survivors was dependent on pre-conditioning: day 0-375 specific growth rate was significantly higher in the two groups acclimated to repeated hypoxic shocks. In the second experiment, it was shown that exposure to 20% air saturation for 12 h led to major physiological changes within 4 h: a significant decrease in plasma total CO2 and increase in plasma lactate contributing in maintaining blood pH stable, and a significant increase in osmolarity and chloride concentration. When returned to normoxic water, the recovery capacity of the fish was high: plasma osmolarity and total CO2 returned to pre-exposure levels within 1 h. The results are discussed in terms of turbot capacity to cope with repeated hypoxic shocks and to acclimate. Des turbots (45 g) ont été élévés pendant 41 jours (17 °C, et 34 salinité) en normoxie (100¿100 % de la saturation) ou hypoxie modérée (75¿75), ou soumis à des chocs hypoxiques de 20 % de la saturation pendant une heure 5 fois par semaine (100¿20 et 75¿20). Un lot en normoxie reçoit la ration alimentaire du lot 100¿20 (100-R). La croissance pondérale n'a pas été perturbée par l'hypoxie modérée à niveau constant mais l'a été par les chocs hypoxiques répétés. La baisse de croissance observée résulte d'un effet cumulé d'une baisse de l'appétit et d'une diminution de l'efficacité alimentaire (lot 75¿20 significativement différent des autres lots). Aucune modification de l'état physiologique n'a été mise en évidence (absence de stress). Une mise à l'épreuve en fin d'expérience (20 % de la saturation) a montré qu'un préconditionnement à différentes conditions d'oxygénation a un effet bénéfique faible mais significatif sur le temps de survie de 50 % de la population. Chez des poissons à jeun il surpasse de 8 h celui des poissons nourris. Le taux de croissance spécifique des survivants à cette épreuve est de même affecté par l'histoire des poissons. Sur une période d'un an, il est significativement supérieur chez les lots ayant subi des chocs hypoxiques que chez des lots maintenus en conditions d'oxygénation stables. Une seconde expérience a montré que face à une hypoxie sévère prolongée (20 % de la saturation) le turbot met en place divers processus d'ordre respiratoire et métabolique : baisse du CO2 total plasmatique et augmentation du lactate contribuant à stabiliser le pH, augmentation de l'osmolarité et des chlorures. Lors du retour à la normoxie, la capacité de récupération est importante : retour du CO2 total et de l'osmolarité du plasma aux niveaux initiaux en une heure. La capacité du turbot à s'adapter à des chocs hypoxiques répétés et à récupérer sont discutés.