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Yucca Schidigera · Aquaculture

Le Yucca schidigera en aquaculture, dans l'aliment et dans l'eau

En aquaculture, le yucca s'apporte de deux façons. Incorporé à l'aliment, il agit sur le métabolisme azoté du poisson ; ajouté à l'eau d'élevage, il s'attaque directement à l'ammoniac dissous. Cette page rassemble les essais publiés chez les poissons et les crevettes.

Contexte

L'ammoniac, premier facteur limitant des élevages intensifs

Plus la densité augmente, plus l'azote s'accumule dans l'eau : fèces, aliment non consommé et matière organique libèrent de l'ammoniac. Sous sa forme toxique, il endommage les branchies, perturbe l'osmorégulation et affaiblit le système immunitaire, avec à la clé moins d'appétit, une croissance ralentie et des mortalités.

Renouvellement de l'eau, oxygénation, filtration biologique ou arrêt de l'alimentation restent les leviers classiques. Le yucca est étudié comme complément naturel, en bassin ouvert comme en circuit fermé, et en association avec les systèmes biofloc.

Bassins d'élevage aquacole vus du ciel, avec aérateurs
Chimie de l'eau

Quelle part de l'ammoniac est toxique ?

L'azote ammoniacal total se répartit entre l'ion ammonium (NH₄⁺), peu toxique, et l'ammoniac non ionisé (NH₃), toxique. Cette répartition dépend du pH et de la température de l'eau. Faites varier les deux pour voir la part toxique.

3,7 % de l'azote ammoniacal total sous forme toxique (NH₃)
NH₃ toxique NH₄⁺ ammonium

C’est 6,1 fois plus qu’à pH 7 à la même température. Pour 2 mg/L d’azote ammoniacal total, cela représente 0,07 mg/L de NH₃.

Lien avec le yucca : chez le bar européen, l'extrait ajouté à l'eau a fait baisser le pH, ce qui réduit probablement la part de NH₃ [4][3]. Calcul selon Emerson et al., 1975 [16], en eau douce.

Résultats d'essais

Deux voies d'apport, deux familles de résultats

Incorporé à l’aliment, le yucca agit sur le métabolisme azoté : moins d’azote et d’ammoniac rejetés par le poisson, et souvent une meilleure croissance et une meilleure efficacité alimentaire. Les doses s’expriment en mg ou en % de l’aliment.

Pangasius
Pangasianodon hypophthalmus
0,075 – 0,15 % 12 sem.
À 0,15 % : croissance spécifique plus élevée, indice de consommation plus bas, moins d’azote ammoniacal excrété, hématocrite et hémoglobine en hausse.[2]
Poisson-chat américain
Ictalurus punctatus
0,5 – 1,0 g/kg 12 sem.
Azote fécal et ammoniac excrétés plus bas avec le yucca ; gain de poids plus élevé chez les alevins nourris à 1,0 g/kg.[1]
Carpe miroir
Cyprinus carpio
200 – 400 mg/kg 8 sem.
Poids final plus élevé à 400 mg/kg ; lysozyme et complément en hausse, cytokines pro-inflammatoires en baisse, meilleur statut antioxydant intestinal.[5]
Bar européen
Dicentrarchus labrax
0,25 – 1,0 g/kg 45 j
Poids et indice de consommation améliorés, surtout à 1,0 g/kg.[14]
Tilapia du Nil
Oreochromis niloticus
0,1 – 2 % 10 sem.
Farine de yucca à 0,1 % : meilleure croissance, lysozyme et activité respiratoire des phagocytes plus élevés, meilleure résistance à Aeromonas hydrophila.[8]
Crevette blanche
Litopenaeus vannamei
0,1 – 0,3 % 100 j
À 0,2 % : meilleure croissance, immunité non spécifique renforcée et meilleure qualité de l’eau d’élevage.[7]
Crevette blanche, yucca + quillaja
Litopenaeus vannamei, eau peu salée
0,25 – 2 g/kg 40 j
Poids plus élevé et indice de consommation plus bas à 1 et 2 g/kg.[11]
Tilapia, yucca + quillaja
Oreochromis niloticus
150 + 150 mg/kg 6 sem.
Croissance plus élevée ; après un stress d’hypoxie, survie supérieure de 22 % au témoin (11 % avec le yucca seul).[12]
Deux essais en détail

Chez les poissons-chats, moins d'azote rejeté

Güroy et al., 2014 [2]

Pangasius

Pangasianodon hypophthalmus

Juvéniles de 1,78 g, 15 poissons par bac de 80 L, 3 réplicats, circuit fermé en eau douce à 29,7 °C, 12 semaines. Aliment à base de farine de poisson, avec 0 à 0,15 % d’extrait de yucca.

Doses testées
0 % Témoin
0,075 % n.s.
0,1 % n.s.
0,15 % Meilleur niveau
P < 0,05 Taux de croissance spécifique plus élevé à 0,15 % qu’avec l’aliment témoin.
P < 0,05 Indice de consommation plus bas à 0,15 % qu’avec le témoin et 0,075 %.
↓ Moins d’azote ammoniacal total excrété aux niveaux d’incorporation élevés.
P < 0,05 Hématocrite et hémoglobine plus élevés à 0,15 %.
n.s. Indices biométriques et composition corporelle inchangés.
Kelly & Kohler, 2003 [1]

Poisson-chat américain

Ictalurus punctatus

Alevins post-vésicule et juvéniles nourris 12 semaines avec 0, 0,5 ou 1,0 g d’extrait de yucca par kg d’aliment, enrobé à l’agar pour les alevins. Le tilapia hybride a aussi été étudié.

Doses testées
0 Témoin
0,5 g/kg Azote ↓
1,0 g/kg Azote ↓, croissance ↑
P < 0,05 Azote fécal plus bas avec le yucca, sans différence entre 0,5 et 1,0 g/kg.
P < 0,05 Excrétion d’ammoniac plus faible que dans le groupe témoin.
P < 0,05 Gain de poids plus élevé chez les alevins nourris à 1,0 g/kg, seul groupe à se distinguer du témoin.
P < 0,05 Plus de protéines et moins de lipides dans la composition corporelle.
Modes d'action

Ce qui se passe dans l'eau, et dans le poisson

La revue de Paray et al. (2021) distingue un effet direct sur la qualité de l'eau et des effets indirects sur la croissance et l'immunité.

Dans l’eau Fixation de l’ammoniac
Les fractions de saponines stéroïdiennes, tensioactives, se lient à l’ammoniac par leurs composantes glycosidiques. Une transformation de l’ammoniac en nitrite et nitrate est aussi évoquée.[3][10]
Dans l’eau Baisse du pH
Chez le bar européen, l’extrait ajouté à l’eau a abaissé le pH. Or la part d’ammoniac toxique diminue quand le pH baisse (voir le simulateur).[4]
Dans le poisson Métabolisme azoté
Moins d’azote fécal et d’ammoniac excrété, plus de protéines retenues : le poisson dépense moins d’énergie à équilibrer son métabolisme protéique.[1][2][3]
Dans le poisson Immunité intestinale
Lysozyme et complément en hausse, cytokines pro-inflammatoires (TNF-α, IL-1β, IL-6) en baisse ; meilleure résistance à certaines bactéries pathogènes.[5][8]
Dans le poisson Défenses antioxydantes
Activités SOD, CAT et GPx en hausse et malondialdéhyde en baisse. Les composés phénoliques du yucca, dont le resvératrol, y contribueraient.[5][6]
Dans le système Bassins, circuits fermés et biofloc
Les résultats concernent aussi bien les bassins ouverts que les systèmes fermés ; le yucca est présenté comme complémentaire de la technologie biofloc.[3]
Dose et sécurité

Une fenêtre d'utilisation à respecter

Les saponines sont actives à faible dose et nocives à forte dose. Selon la revue de Paray et al., des teneurs modérées favorisent la croissance, tandis que des niveaux élevés peuvent provoquer une entérite. La dose dépend aussi de l'espèce et de la teneur en saponines du produit.

Favorable

Pangasius 1,5 g/kg
Croissance, indice de consommation et excrétion azotée améliorés.[2]
Tilapia du Nil 0,1 %
Meilleure croissance et meilleure résistance aux maladies.[8]
Bar européen, dans l’eau 0,75 mg/L
Ammoniac réduit, survie et paramètres sanguins améliorés.[4]

Sans effet mesurable

Pangasius 0,75 – 1 g/kg
Croissance non différente du témoin.[2]
Tilapia infecté 0,14 – 0,2 %
Pas d’amélioration de croissance aux doses élevées, contrairement à 0,1 %.[15]
Turbot japonais 1,5 g/kg
Croissance inchangée, malgré une immunité et une survie améliorées.[17]

Défavorable

Poisson-chat américain 1,1 g/kg
Poids plus faible et indice de consommation plus élevé.[9]
Carpe, saponines dans l’eau 1 000 ppm
Mort de tous les poissons en 18 heures avec les saponines de yucca.[3]
Saponines à forte teneur Aliment
Risque d’entérite, alors que des teneurs modérées favorisent la croissance.[3]

Le même ordre de dose peut être favorable chez une espèce et défavorable chez une autre : 1,5 g/kg améliore la croissance du pangasius, alors que 1,1 g/kg la réduit chez le poisson-chat américain. D'où l'importance de valider la dose par espèce et par produit.

Forme et incorporation

Yucca Schidigera, poudre ou liquide

La forme poudre s'incorpore à l'aliment ; la forme liquide se disperse rapidement dans l'eau d'élevage. Le choix dépend de l'espèce, du système (bassin, circuit fermé, biofloc) et de la logistique de l'élevage. La qualité d'un produit se juge à sa teneur en saponines.

Voir la gamme Yucca Schidigera Quillaja Saponaria
Questions fréquentes

Le yucca en aquaculture

Faut-il l’apporter par l’aliment ou dans l’eau ?

Les deux voies sont documentées. Dans l’aliment, le yucca agit surtout sur le métabolisme azoté et la croissance du poisson ; dans l’eau, il agit directement sur l’ammoniac dissous. Le choix dépend de l’espèce, du système d’élevage et de sa logistique.

Peut-il remplacer le renouvellement de l’eau ou l’oxygénation ?

Non. Le yucca est un complément des leviers classiques (renouvellement, oxygénation, filtration biologique), pas un substitut. Il contribue à maîtriser l’ammoniac sans dispenser d’une bonne gestion de l’eau.

Peut-on en mettre beaucoup pour aller plus vite ?

Non. Les saponines deviennent nocives à forte dose : dans l’eau, 1 000 ppm de saponines de yucca ont tué des carpes en 18 heures, et des teneurs élevées dans l’aliment peuvent provoquer une entérite. Les doses efficaces publiées sont bien plus faibles : quelques dixièmes de mg par litre d’eau, ou de l’ordre du gramme par kg d’aliment.

Est-il compatible avec un système biofloc ?

La revue de Paray et al. (2021) présente le yucca comme complémentaire de la technologie biofloc. Un suivi des paramètres de l’eau reste recommandé lors de sa mise en place.

Comment comparer deux produits à base de yucca ?

Par leur teneur en saponines, qui porte l’effet sur l’ammoniac, plutôt que par leur teneur en yucca. Actifeed garantit une teneur constante d’un lot à l’autre et précise les doses de sa gamme dans la fiche technique.

Références

Littérature scientifique

  1. Kelly A.M., Kohler C.C. (2003). Effects of Yucca shidigera extract on growth, nitrogen retention, ammonia excretion, and toxicity in channel catfish Ictalurus punctatus and hybrid tilapia Oreochromis mossambicus × O. niloticus. Journal of the World Aquaculture Society, 34(2), 156-161. doi:10.1111/j.1749-7345.2003.tb00052.x
  2. Güroy B., Mantoğlu S., Kayalı S., Şahin İ. (2014). Effect of dietary Yucca schidigera extract on growth, total ammonia–nitrogen excretion and haematological parameters of juvenile striped catfish Pangasianodon hypophthalmus. Aquaculture Research, 45(4), 647-654. doi:10.1111/are.12001
  3. Paray B.A., El-Basuini M.F., Alagawany M., Albeshr M.F., Farah M.A., Dawood M.A.O. (2021). Yucca schidigera usage for healthy aquatic animals: potential roles for sustainability. Animals, 11(1), 93. doi:10.3390/ani11010093
  4. Fayed W.M., Khalil R.H., Sallam G.R., Mansour A.T., Elkhayat B.K., Omar E.A. (2019). Estimating the effective level of Yucca schidigera extract for improvement of the survival, haematological parameters, immunological responses and water quality of European seabass juveniles (Dicentrarchus labrax). Aquaculture Reports, 15, 100208.
  5. Wang L. et al. (2020). Effect of Yucca schidigera extract on the growth performance, intestinal antioxidant status, immune response, and tight junctions of mirror carp (Cyprinus carpio). Fish & Shellfish Immunology, 103, 211-219.
  6. Abdel-Tawwab M., Mounes H.A., Shady S.H., Ahmed K.M. (2021). Effects of yucca, Yucca schidigera, extract and/or yeast, Saccharomyces cerevisiae, as water additives on growth, biochemical, and antioxidants/oxidant biomarkers of Nile tilapia, Oreochromis niloticus. Aquaculture, 533, 736122.
  7. Yang Q.-H., Tan B.-P., Dong X.-H., Chi S.-Y., Liu H.-Y. (2015). Effects of different levels of Yucca schidigera extract on the growth and nonspecific immunity of Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei) and on culture water quality. Aquaculture, 439, 39-44.
  8. Njagi G.W., Lee S., Won S., Hong J., Bai S.C., Hamidoghli A. (2017). Effects of dietary Yucca meal on growth, haematology, non-specific immune responses and disease resistance of juvenile Nile tilapia, Oreochromis niloticus. Aquaculture Research, 48, 4399-4408.
  9. Tidwell J.H., Webster C.D., Clark J.A., Yancey D.H. (1992). Effects of Yucca shidigera extract on water quality and fish growth in recirculating-water aquaculture systems. Progressive Fish-Culturist, 54, 196-201.
  10. Santacruz-Reyes R.A., Chien Y.-H. (2010). Ammonia reduction in seawater by Yucca schidigera extract: efficacy analysis and empirical modelling. Aquaculture Research, 41, 1221-1228.
  11. Hernández Acosta M. et al. (2016). The effects of Yucca schidigera and Quillaja saponaria on growth performance and enzymes activities of juvenile shrimp Litopenaeus vannamei cultured in low salinity water. Latin American Journal of Aquatic Research, 44(1), 121-128.
  12. Angeles I.P. Jr., Gallego L.M., Navarro M.A.M., Chien Y.-H. (2017). Dietary effects of Quillaja saponaria and Yucca schidigera extract on rearing performance of Nile tilapia Oreochromis niloticus and its antioxidant capacity and metabolic response following hypoxic stress. International Journal of Agricultural Technology, 13, 2249-2266.
  13. Yeh S.-P., Liu C.-H., Sung T.-G., Lee P.-P., Cheng W. (2006). Effect of saponin on hematological and immunological parameters of the giant freshwater prawn, Macrobrachium rosenbergii. Aquaculture, 261, 1432-1439.
  14. Elkhayat B., Mansour A., Fayed W., Omar E., Nour A.A. (2019). The effect of Yucca schidigera extract dietary supplementation on growth performance, feed and protein utilization of European seabass, Dicentrarchus labrax, fingerlings. Egyptian Journal of Aquaculture, 9, 15-31.
  15. El-Keredy M.S.A., Naena N.A.A. (2020). Yucca plant as treatment for Pseudomonas aeruginosa infection in Nile tilapia farms with emphasis on its effect on growth performance. Alexandria Journal of Veterinary Sciences, 66, 64.
  16. Emerson K., Russo R.C., Lund R.E., Thurston R.V. (1975). Aqueous ammonia equilibrium calculations: effect of pH and temperature. Journal of the Fisheries Research Board of Canada, 32(12), 2379-2383.
  17. Bae J. et al. (2020). Evaluation of seven different functional feed additives in a low fish meal diet for olive flounder, Paralichthys olivaceus. Aquaculture, 525, 735333.
Autres espèces Ruminants Porcs Volailles
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