Cette thèse s’inscrit dans un contexte piscicole visant à substituer les matières animales (farine et huile) par des matières végétales dans l’aliment destiné à l’élevage de poissons marins. L’objectif principal de ce travail était d’étudier l’effet à long terme d’une alimentation exclusivement composée par des produits végétaux sur le métabolisme du bar européen (Dicentrarchus labrax) et plus particulièrement, sur sa capacité à biosynthétiser des Acides Gras à Longues chaînes PolyInsaturés (AGLPI) à partir des Acides Gras PolyInsaturés (AGPI) apportés par ce régime végétal. Nos approches de transcriptomique ont montré que l’utilisation d’un aliment végétal perturbait le métabolisme des lipides (cholestérol et acides gras) et le métabolisme énergétique (carbohydrates, acides aminés) au niveau du foie, mais affectait également certains autres processus physiologiques comme la réponse immunitaire. Malgré la modulation observée du métabolisme des acides gras chez les poissons nourris avec le régime végétal, le bar européen ne parvenait pas à convertir efficacement les AGPI en AGLPI. Cette faible capacité de conversion a notamment pour conséquence de diminuer la qualité nutritionnelle du poisson pour le consommateur en réduisant la teneur en AGLPI dans le muscle. Cette incapacité à biosynthétiser des quantités élevées d’AGLPI pourrait être liée à la faible activité enzymatique de la delta-6-desaturase (FADS2) intervenant dans cette voie de bioconversion. Nos approches de protéomique et de transcriptomique dédiées à la caractérisation de cette enzyme montrent que le faible niveau d’activité de la FADS2 mesuré dans le foie et l’intestin de bars nourris avec un aliment végétal n’est pas la conséquence d’une mauvaise fonctionnalité de l’enzyme, mais plutôt d’une régulation post-transcriptionnelle. En agissant comme un goulot d’étranglement métabolique, l’activité de cette enzyme réduit la synthèse d’AGLPI ce qui entraîne des répercutions sur les fonctions physiologiques modulées par ces acides gras telle que la réponse immunitaire.

In the context of the fish farming industry needing to substitute the animal food (meal and oil) by vegetable ingredients, the main objective of this thesis was to study the long-term effects of a diet exclusively composed by plant products on the metabolism of the european sea bass (Dicentrarchus labrax) and more particularly, on its capacity to biosynthesis the Highly Unsaturated Fatty Acids (HUFA) from the PolyUnsaturated Fatty acids (PUFA) brought by this vegetal diet. Our transcriptomic approaches showed that the use of a plant food disrupted the lipids metabolism (cholesterol and fatty acids) and the energy metabolism (carbohydrates, amino acids) in the liver, but also affected other physiological processes such as the immune system. In spite of the regulation of the fatty acids metabolism in fish when fed with the vegetal diet, the european sea bass is not able to convert effectively the AGPI brought by this food into HUFA. In particular, this low conversion rate affects the fish quality for the consumer by reducing the HUFA content in the muscle. Such an incapacity to bioconvert high quantities of HUFA could be link to the low enzymatic activity of the delta-6-desaturase (FADS2) involved in the HUFA metabolic pathway. Our proteomic and transcriptomic approaches dedicated to the characterization of this enzyme showed that the low level of the FADS2 activity measured in the liver and the intestine of sea bass fed with a plant food is not the consequence of a poor-functionality of the enzyme, but rather, a post-transcriptionnal regulation. By acting as a metabolic bottleneck, the activity of this enzyme reduced the HUFA synthesis what also affects the physiological functions modulated by these fatty acids such as the immune function.