BULLETIN

MUSÉUM NATIONAL D’HISTOIRE NATURELLE

57, rue Cuvier, 75005 Paris

Directeur : Pr M. Vachon.

Comité directeur : Prs Y. Le Grand, C. Lévi, J. Dorst.

Rédacteur général : Dr M.-L. Bauchot.

Secrétaire de rédaction : M me P. Dupérier.

Conseiller pour l’illustration : Dr N. IIai.lé.

Le Bulletin du Muséum national d'Histoire naturelle, revue bimestrielle, paraît depuis

1895 et publie des travaux originaux relatifs aux diverses branches de la Science.

Les tomes 1 à 34 (1895-1928), constituant la l re série, et les Lornes 35 à 42 (1929-1970),

constituant la 2 e série, étaient formés de fascicules regroupant des articles divers.

A partir de 1971, le Bulletin 3 e série est divisé en six sections (Zoologie — Botanique —

Sciences de la Terre — Sciences de F Homme — Sciences physico-chimiques — Écologie

générale) et les articles paraissent, en principe, par fascicules séparés.

S’adresser :

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toire naturelle, 38, rue Geoffroy-Saint-Ililaire, 75005 Paris (C.C.P.,

Paris 9062-62) ;

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Cuvier, 75005 Paris.

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Zoologie : France, 340 F ; Étranger, 374 F.

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BULLETIN DU MUSÉUM NATIONAL D'HISTOIRE NATURELLE

3 e série, n° 329, septembre-octobre 1975, Sciences physico-chimiques 4

Note préliminaire sur les pigments fluorescents

de quelques Poissons marins de profondeur

par Michel Rannou * et C. Lima-Zanghi *

Résumé. — La chromatographie sur papier des pigments fluorescents de cinq Poissons

bathypélagiques et de deux Poissons bathybenthiques a permis d’isoler la riboflavine et sept

ptérines. Les voies métaboliques sont liées à la position systématique ou à l’écologie des espèces.

Abstract. — Riboflavine and seven pterines were isolated by paper ehromatography of

tissues of five bathypelagic and two bathybenthic Fishes. The metabolic pathways are related

to the évolution of the species or to their ecology.

Introduction

On possède peu de données sur la composition chimique des Poissons marins de pro¬

fondeur. Love (1) ne signale que huit espèces ayant fait l’objet d’une étude détaillée :

Coelorhynchus coelorhynchus (Macrouridae) : vitamines A, et Â 2

Coelorhynchus multispinulosus : riboflavine

Diaphus coeruleus (Myctophidae) : vitamine A

Macro tir un ber glas (Macrouridae) : fer, oxyde de triméthylamine

Notacanthus nas us (Not&canthidae) : fer, triméthylamine, oxyde de triméthylamine

Synaphabranchus ufftnis (Synaphobranchidae) : vitamine A

Synaphobranchus kaupi : fer

Trachypterus sp. (Trachypteridae) : vitamine A

Nous présentons ici une étude qualitative des pigments fluorescents chez sept Téléos-

téens bathypélagiques et bathybenthiques récoltés au cours d’une campagne du N.O.

« Jean Charcot » en Méditerranée occidentale (Le Gali. et L’Herhoux (2) ; Geistdoer-

fer et Manno u (3)).

Matériel

Clupéiformes

Chauliodontidae : Chauliodus sp.. Poisson pélagique se rencontrant à toute profondeur.

Le corps est sombre, couvert d’écailles et d’un épais mucus.

* M. Han nul*, Laboratoire de Dynamique des Populations aquatiques, Muséum national d’Histoire

naturelle, 57, rue Cuvier , 75251 Paris.

Adresse actuelle : Laboratoire d 1 Hydrobiologie Marine. Université des Sciences et Techniques du Langue-

doc, place IL Bataillon , 54050 Montpellier-Céder.

C. Lima-Zanghi, Institut Océanographique, 195, rue Saint-Jacques, 75005 Paris.

329, 1

MICHEL RANNOU ET C. LIMA-ZANGHI

Gonost omatidae : 1 chthyococcus ovatus, Poisson batbypélagique vivant à plus de 500 m

de profondeur, couvert d’écailles.

Sternoptychidae : Argyropelecus hemigymnus, Poisson pélagique argenté vivant à

des profondeurs variées ; écailles très fines et caduques.

Stomiatidae : Stomias sp., Poisson pélagique plus abondant vers 300-500 m. Le corps

est sombre, garni de liries écailles recouvertes d’une membrane transparente.

Myctophidae : Lampanycius croeodilus, espèce batbypélagique et couverte d’écailles.

Gadiformes

Macrouridae : Chalinura medilerranea. Poisson benthique récolté à plus de 2 000 m.

Le corps, beige clair, est couvert d’écailles caduques ornées de spinules.

Perciformes

Brotulidae : Cataeiyx lalicepu. Poisson benthique écailleux, de couleur rouge brique,

récolté à plus de 2 000 ni.

Techniques

Les Poissons sont congelés dès leur arrivée à bord. Au laboratoire ils sont décongelés

pour le prélèvement des organes. Le poids frais est de 0,2 à 0,4 g pour les yeux, 2 à 5 g pour

la peau, 1,3 à 1,6 g pour le foie. Les Poissons : Chauliodus, Ichthyococcus, Lampanyctus

et Stomias ont été broyés en entier en raison de leur poids très faible.

A, •— Délipidation

Après un séjour d’au moins douze heures dans l’alcool éthylique absolu, les tissus sont

broyés dans le mélange éther-acétone (3 : 1). Le broyât est récolté sur filtre Büchner et

l’opération est répétée jusqu’à délipidation complète.

B. — Extra c t i on des pigments fluorescents

Le broyât est repris dans 100 cm 3 du mélange n-butanol-acide acétique-eau (80 : 18 :

2) additionné de quelques gouttes de thiodiglycol pour diminuer les risques d’oxydation.

Après dix minutes d’agitation, on extrait une seconde fois par la même quantité de solvant,

puis une troisième fois dans 50 cm 3 d’eau bouillante.

Par évaporation sous vide à 40°C, chaque extrait est ramené à un volume d’environ

1 cm 3 .

C. — Identification des pigments fluorescents

Les faibles quantités de tissus dont nous disposions ne nous ont pas permis d’effectuer

des chromatograpliies sur colonne, méthode qui aboutit à des séparations plus fines. Les

H. N /"\/ N % H

11 N .

H — X ^ ^ — COOH

, II 1

1 » y=°

1 I 1

H.- ^ N ^ ^

•L 1

isoxanthoptérine

carboxy-6 isoxanthoptérine

11 M

-<YY

0 K H X H S-°

h 2 n^

1 1

H H

isoxantholumazine (violaptérine)

amino-2 oxy-4-ptéridine

H _ N /\/ ^-cooh

HoN N

H-N

C-

carboxy-6 ptérine

sépiaptérine

isosépiaptérine

H-N

c -CH 2 -CH;

-h 2

ch 3

MICHEL RA1NNOU ET C. LIMA-ZANGHI

extraits ont été chromatographie* sur papier Watnian n° 1 par chromatographie ascendante

bidimentionnelle. Le système de solvants employé dans la première dimension est le n-

butanol-aeide acétique-eau (20 : 3 : 7) : BAE. Cette première migration permet de bien

séparer les substances mais ne peut servir à mesurer les valeurs de Rf. Les chromatogram-

mes sont développés une seconde fois dans le système de solvants : n-propanol-ammoniaque

à 1 % (2 : 1) : PA, en introduisant des substances témoin.

Des chromatograplues unidimentionnelles ont été réalisées sur des plaques de couche

mince de cellulose MN 300 F 2g4 (Macherey, Nagel & Co) en mettant côte à côte l’extrait

à étudier, un témoin et un mélange des deux. Les solvants utilisés sont le PA et le citrate

de sodium à 4 0 / o .

Les chromatogrammes sont séchés puis lus en lumière ultraviolette : 365 et 254 nm,

avec une lampe Mineralight UV-SL-13.

IL 3SULTATS

Des taches fluorescentes et îles taches absorbantes apparaissent en lumière ultravio¬

lette. Ces dernières correspondent aux purines. Les taches fluorescentes sont dues à deux

types de substances assez proches : les 11 avinés et les ptérines. Parmi les premières, seule

la riboflavine (vitamine B 2 ) a été mise en évidence. Elle forme toujours une tache très nette

sur les chromatogrammes indiquant ainsi sa forte concentration chez toutes les espèces

et dans tous les organes étudiés. Les composés de type ptérinique sont plus nombreux.

Nous avons pu identifier : ramino-2 oxy-4 ptéridine, l’isoxanthoptérine, la carboxv-6

ptérine, la carboxy-6 isoxanthoptérinc, la sépiaptérinc, l’isosépiaptérinc, et une lumazine,

risoxantbolumazine = violaptérine — 7-oxedumazine (fig. 1).

Le tableau I indique la répartition de ces substances dans les organes des différentes

espèces.

Tableau I. — Pigments fluorescents mis en évidence chez quelques Poissons de profondeur.

R I I 6 V S IS P P 6

Chauliodus

+ +

lahthyococoufi

+ +

.\rgyropelecus : yeux

+ H"

+ +

corps sans yeux

+ +

Stomias

Laptpanyctus

+ +

Chalinura : foie

peau

-p

+ +

yeux

-f-

Cataetyx : foie

peau

P, : riboflavine ; 1

: isoxantlioptôpine ; I

6 : carboxy-6 isoxantlioptérine ; V : iso\

antholumazine (vio

laptérine) ; S : sépiapli

rine ; JS : isosépiapt

‘fine ; P : amino-2 oxy-4 ptéridine ; P 6

: carboxy-6

ptérine

PIGMENTS FLUORESCENTS DE QUELQUES POISSONS

Discussion

Des travaux sur les pigments et substances fluorescentes des Poissons ont concerné

uniquement les espèces communes ; aucun travail n’a été effectué auparavant sur les pig¬

ments fluorescents des Poissons de profondeur. La présente étude montre l’existence de

certaines de ees substances dans les yeux, la peau et le foie de ces animaux.

Les poids de tissus analysés sont, très faibles ; seuls ont été mis en évidence les compo¬

sés présents à de fortes concentrations, les autres ont pu échapper à l’analyse.

Les analyses quantitatives de la riboflavine effectuées chez de nombreux Poissons

des couches marines superficielles (Love, (1) p. 22) pourraient, être faites également chez

les espèces profondes les plus communes.

Les ptérines mises en évidence peuvent être regroupées en deux catégories :

a) Des substances caractérisées par une oxydation en 7 de la ptéridine de départ.

Ce sont :

— I’i oxanthoptérine ;

- la eârhoxy-ti isoxanthoplérine ; ce composé ne semble exister que chez les Poissons ;

son métabolisme et son rôle sont inconnus ;

- l'isoxantholumazine, improprement appelée violaptérinc. Les lumazines sont les

précurseurs ou les produits de dégradation naturelle des riboflavines (Yiscoxtixi, 0) ) ;

la ptérine et la lumazine correspondante sont souvent associées dans la nature.

b) Des dérivés non hydroxylés en position 7 :

Lamino-2 oxy-4 ptéridine ou ptérine, qui est un précurseur de l’isoxanthoptérine

(Fohrest, Glassman cl Mi tchell, (4)) ; ces deux substances sont fréquemment associées

par exemple dans les ailes du papillon piéride A pins nero (Pfi.kiukrer, (5)), mais nous

n’avons pas observé leur présence simultanée chez toutes les espèces de Poissons;

la carboxy-6 ptérine. C’est probablement un produit d’oxydat ion des polvhydroxyal-

kyl-b ptérines labiles et surtout de leurs dérivés tétrahydrogéués. Celle oxydation se pro¬

duit soit in situ, soit le plus souvent au cours des manipulations.

la sépiaptérine. Elle a un rôle biologique important (Hama el Coro ( 6 ) ; Matsur-

moto et coll., (7)) et peut être enzymatiquemeiil convertie en dihydrobioptérine (Matsu-

bara et coll., 8)).

l’isosépiaptérine. Selon Matsuhara et coll. (8) ce serait un produit de la réduction

de la sépiaptérine en dihydrobioptérine. Ce n’est, pas une substance de croissance pour

Criuidia.

On a pu montrer chez des animaux de différents groupes, notamment les Crustacés

marins (Lima-Zangjii, (10)), l’existence de plusieurs voies métaboliques liées à la position

systématique des espèces. On peut remarquer ici (tabl. I) que les substances de notre groupe

a), caractérisées par une oxydation en 7 de la ptéridine de départ, sont présentes unique¬

ment chez les 5 premières espèces qui appartiennent au groupe relativement, primitif des

Clupéiformes : on ne les rencontre pas chez Chnlituirn et Cataelyx, plus évoluées. Mais il

faut noter aussi que les cinq Glupéiformes étudiés sont bathypélagiques, tandis que Cha-

linura et Cataelyx sont bathybenthiques ; les seuls ptérines que l’on rencontre chez ces deux

MICHEL EANNOÜ ET C. LIMA-ZANGHI

espèces sont toutes des dérivés non hydroxylés en position 7. L’isoxanthoptérine dérivant

de la ptérine par oxydation, une corrélation avec le milieu benthique, plus anaérobie que

le pélagique, doit être envisagée.

RÉFÉRENCES RIBLM (GRAPHIQUES

(1) M. R. Love, The Chemical biology of fishes. Academie Press, London, 1970.

(2) J. Y. Le G.w.l et M. L’Herroux, Rapp. Sci. Techn. CNEXO, 1971, 1 : 1.

(3) P. Geistdoerier et M. Rannou, Bull. Mus. nain. Uist. nat., Paris, 1972.

(4) II. S. Forrest, E. Gi.assman et H. K. Mitchell, Science, 1956, 124 : 725.

(5) W. Pflkiderer, Angew. Chem., 1964, 76 (17) : 757.

(6) T. II a m a et. T. Goto, C. r. Séatic. Soc. Biol., 1955, 149 : 859.

(7) J. Matsumoto, T. Kajishi.ua et T. Hama, Genetics, 1960, 45 : 1177.

(81 M. Matslbara, S. Katoh, M. Akino et S. Kaufman, Biochim. biophys. Acta, 1966, 122 :

202 .

(9) M. Viscontini, Naturforsch, 1965, 20 : 327.

(10) C. Lima-Zangiii, 1973, sous presse.

Manuscrit déposé le 15 mai 1974.

Bull. Mus. natn. Hist. nat., Paris, 3 e sér., n° 329, sept.-oct. 1975,

Sciences physico-chimiques 4 : 1-6.

Achevé d’imprimer le 31 octobre 1975.

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Les références bibliographiques apparaîtront selon les modèles suivants :

Bauchot, M.-L., J. Dagkt, J.-C. Hure au et Th. Monod, 1970. — Le problème des

« auteurs secondaires » en taxionomie. Bull. Mus. Hist. nat., Paris, 2 e sér., 42 (2) : 301-304.

Tinbergen, N., 1952. — The study of instinct. Oxford, Clarendon Press, 228 p.

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