[en] Chitin is synthesized by numerous animal species, either unicellular organisms or metazoans, belonging mainly to zoological groups of the Coelomate Spiralia lineage. However, the produced chitin in marine ecosystems is principally by crustaceans. A comparative study of analytical data so far available allowed calculation of chitin biomass and chitin production values in some types of marine ecosystems, and thus estimation of the quantitative importance of chitin in the biogeochemical cycles of carbon and nitrogen. The main data so far available concerns mediterranean plankton in Calvi bay (Corsica), arctic and antartic krill, lobster population on South African coasts, and infralittoral benthic communities growing on rocky substrates on Corsica coasts. In all these cases, chitin production was estimated roughly at 1g per year and per square meter of rocky substrate or sea surface. Taking into account these production values and the relative extent of the main marine ecosystems over the world, the totalproduction of chitin due to marine crustaceans was estimated at about 2.3 billion metric tons per year.
Disciplines :
Environmental sciences & ecology
Author, co-author :
Jeuniaux, Charles ; Université de Liège - ULiège > Institut Van Beneden > Laboratoire de morphologie, systématique et écologie animales
Voss-Foucart, Marie-Françoise; Université de Liège - ULiège > Institut Van Beneden > Laboratoire de morphologie, systématique et écologie animales
Bussers, Jean-Claude; Université de Liège - ULiège > Institut Van Beneden > Laboratoire de morphologie, systématique et écologie animales
Language :
French
Title :
La production de chitine par les crustacés dans les écosystèmes marins
Alternative titles :
[en] Chitin production by crustaceans in marine ecosystems
Publication date :
1993
Journal title :
Aquatic Living Resources
ISSN :
0990-7440
eISSN :
1765-2952
Publisher :
EDP Sciences, Les Ulis, France
Volume :
6
Pages :
331-341
Peer reviewed :
Peer Reviewed verified by ORBi
Commentary :
Bien que la chitine soit synthétisée par un grand nombre d'espèces animales, unicellulaires ou métazoaires, appartenant notamment aux groupes zoologiques de la lignée des Coelomates Spiralia, la production de chitine en milieu marin est essentiellement due aux Crustacés. Une étude comparée des quelques données analytiques disponibles a permis de tenter de calculer les valeurs de biomasse et de production de chitine dans quelques grands types d'écosystèmes marins, et d'évaluer ainsi l'importance quantitative de la chitine dans les cycles biogéochimiques du carbone et de l'azote. Les principales données actuellement disponibles concernent le planton de la baie de Calvi (Corse) en Méditerranée, le krill arctique et antarctique, une population de langoustes des côtes de l'Afrique du Sud, et les communautés benthiques infralittorales à algues photophiles des côtes rocheuses de la Corse. Dans tous les cas, la production de chitine a pu être estimée à environ 1g par an et par m2 de substrat rocheux ou de surface océanique. Sur base de ces valeurs de production et de l'étendue relative des principaux écosystèmes marins, la production totale annuelle de chitine par les crustacés marins a été évaluée à +/- 2.3 milliards de tonnes.
Allan G. G., J. R. Fox, N. Kong, 1978. Marine polymers: part 8: A critical evaluation of the potential sources of chitin and chitosan. In: R. A. A. Muzzarelli, E. R. Pariser, ed., Proc. First Internat. Conf. Chitin/Chitosan, MIT Sea Grant Program, 78-7, Massachussetts, 68-78.
Anderson C. G., N. de Pablo, C. R. Romo, 1978. Antarctic krill (Euphausia superba) as a source of Chitin and Chitosan. Proc. First Internat. Conf. Chitin/Chitosan, R. A. A. Muzzarelli, E. R. Pariser, ed., MIT Sea Grant Program, 78-7, Massachussetts, 54-63.
Berger L. R., D. M. Reynolds, 1958. The chitinase system of a strain of Streptomyces griseus. Biochim. Biophys. Acta, 29, 522-534.
Berry P. F., M. J. Smale, 1980. An estimate of production and consumption rates in the spiny lobster Panulirus hnmarus on a shallow littoral reef off the Natal Coast, South Africa, Mar. Ecol. Progr. Ser., 2, 337-343.
Brzeski M. M., 1982. Concept of Chitin/Chitosan isolation from antarctic krill (Euphausia superba Dana) shells on a technical scale, In: Chitin and Chitosan, S. Hirano, S. Tokura, eds., Sapporo, Japan, 15-21.
Bussers J.-C., Ch. Jeuniaux, 1974. Recherche de la chitine dans Ies productions métaplasmatiques de quelques Ciliés. Protistologica, 10, 43-46.
Bussers J.-C., M. Poulicek, J. Diepvints, 1983. Description d’une suçeuse à air comprimé économique et utilisable par un seul plongeur. Cah. Biol. Mar., 24, 215-217.
Campbell F. L., 1928. The detection and estimation of insect chitin and the irrelation of chitinization to hardness and pigmentation of the cutícula of the American cockroach Periplaneta americana. Ann. Entom. Soc. Am., 22, 401-426.
Darmon S. E., K. M. Rudall, 1950. Infra-red and X-ray studies of chitin. Discuss. Faradey Sue., 9, 251.
Dauby P., 1985. Plankton productivity in the gulf of Calvi (Corsica). Proqr. Belgian Oceanogr. Res., Brussels, 442-450.
Dauby P., Ch. Jeuniaux, 1986. Origine exogène de la chitine décelée chez les Spongiaires. Cah. Biol. Mar., 28, 121-129.
Everson I., 1977. The living Resources of the Southern Ocean, Ocean Fisheries Survey Programme, United Nations Development Program, F.A.O. Roma.
Gervasi E., Ch. Jeuniaux, P. Dauby, 1988. Production de chitine par les crustacés du zooplancton de la baie de Calvi (Corse), In: Aspects récents de la Biologie des Crustacés, IFREMER ed., Brest, France, 33-38.
Giles C. H., A. S. A. Hassan, M. Laidlaw, R. V. R. Subramanian, 1958. J. Soc. Dyers Colourists, 74, 647.
Goffinet G., Ch. Jeuniaux, 1979. Distribution et importance quantitative de la chitine dans les coquilles de Mollusques. Cah. Biol. Mar., 20, 341-349.
Goldstein I. J., S. Hammarström, G. Sunblad, 1975. Precipitation and carbohydrate-binding specificity studies on wheat germ agglutinin. Biochim. Biophys. Acta, 405, 53-61.
Gooday G. W., 1990. The ecology of chitin degradation. In: Advances in microbial ecology, vol. 11, K. C. Marshall ed., Plenum Press, 387-440.
Gooday G. W., J. I. Prosser, K. Hillman, M. G. Cross, 1991. Mineralization of Chitin in an Estuarine Sediment: The importance of the Chitosan Pathway. Biochem. System. Ecol., 19, 5, 395-400.
Hackman R. H., 1960. Studies on Chitin. IV. The occurrence of complexes in which chitin and protein are covalently linked. Austr. J. Biol. Sci., 13, 568-577.
Hackman R. H., 1982. The Estimation of chitin in Arthropod cuticules. In: Chitin and Chitosan, Proc. IInd Int. Conf. on Chitin and Chitosan, Sapporo (Japan), 5-9.
Hedley R. H., 1962. The significance of an “inner chitinous lining” in Saccamminid organisation with special reference to a new species of Saccamina (Foram.) from New Zealand. New Zealand J. Sci., 5, 375-389.
Hirano S., Y. Koishibara, S. Kitaura, T. Taneko, H. Tsuchida, K. Murae, T. Yamamoto, 1991. Chitin biodégradation in Sand Dunes. Biochem. System. Ecol., 19, 379-384.
Horisberger M., J. Rosset, 1977. Colloidal gold a useful marker for transmission and scanning electron microscopy. J. Histochem. Cytochem., 25, 295-305.
Jeuniaux Ch., 1958. Recherches sur les chitinases. I: dosage néphélométrique et production de chitinase par des Streptomycètes. Arch. Internat. Physiol. Biochim., 66, 408-427.
Jeuniaux Ch., 1959. Recherches sur les chitinases. II: purification de la chitinase d’un Streptomycète et séparation électrophorétique de principes chitinolytiques distincts. Arch. Internat. Physiol. Biochim., 57, 597-617.
Jeuniaux Ch., 1961. Chitinase: an addition to the list of hydrolases in the digestive tract of Vertebrates. Nature (London), 192, 135-136.
Jeuniaux Ch., 1963. Chitine et chitinolyse, un chapitre de la biologie moléculaire. Paris, Masson, 181 p.
Jeuniaux Ch., 1965. Chitine et phylogénie: application d’une méthode enzymatique de dosage de la chitine, Bull. Soc. Chim. BioL, 47, 2267-2278.
Jeuniaux Ch., 1971. On some biochemical aspects of regressive evolution in animals. In: Biochemical Evolution and the Origin of Life, E. Schoffeniels, ed., Elsevier North-Holland, 304-313.
Jeuniaux Ch., 1982. La chitine dans le règne animal. Bull. Soc. Zool. France, 107, 363-386.
Jeuniaux Ch., 1982. Composition chimique comparée des formations squelettiques chez les Lophophoriens et les Endoproctes. Bull. Soc. Zool. France, 107, 233-249.
Jeuniaux Ch., G. Dandrifosse, J. C. Micha, 1982. Caractères et évolution des enzymes chitinolytiques chez les Vertébrés inférieurs. Biochem. Syst. Ecol., 10, 365-372.
Jeuniaux Ch., M. F. Voss-Foucart, J. C. Bussers, 1982. Preliminary results on chitin biomass in some benthic marine biocenoses. In: Chitin and Chitosan, S. Hirano, S. Tokura ed., Sapporo, Japan, 12-14, 200-204.
Jeuniaux Ch., M. F. Voss-Foucart, J. C. Bussers, 1991. Chitin Biomass and Production in the Marine Environment. Biochem. System. Ecol., 19, 5, 347-356.
Jeuniaux Ch., J. C. Bussers, M. F. Voss-Foucart, M. Poulicek, 1986. Chitin production by animals and natural communities in marine environment. In: Chitin in Nature and Technology, Muzzarelli, Jeuniaux, Gooday, ed., Plenum Press, N. Y., 515-522.
Jeuniaux Ch., M. F. Voss-Foucart, E. Gervasi, J. C. Bussers, M. Poulicek, 1988. Biomasse et production de chitine par des biocénoses benthiques et planctoniques de la baie de Calvi. Bull. Soc. R. Sci. Liège, 57, 287-299.
Jeuniaux Ch., M. F. Voss-Foucart, M. Poulicek, J. C. Bussers, 1989. Sources of chitin, estimated from new data on chitin biomass and production. In: Skjak-Braek et al., ed., Chitin and chitosan, Elsevier (London), 57, 3-11.
Lindley J. A., 1982. Continuous Plankton records: geographical variations in numerical Abundance, Biomass and Production of Euphausiids in the North Atlantic Ocean and the North Sea. Mar. Biol., 71, 7-10.
Micha J. C., G. Dandrifosse, Ch. Jeuniaux, 1973. Distribution et localisation tissulaire des chitinases chez les Vertébrés inférieurs. Arch, intern. Physiol. Biochim., 81, 439-451.
Miller R. F., 1991. Chitin Paleoccology, Biochem. System. Ecol., 19, 401-411.
Milliman J. D., 1974. Marine Carbonates, Springer Verlag, 375 p.
Miyamoto S., H. Yamamoto, H. Seki, 1991. Chitin Dynamics in Freshwater Environment, Biochem. Syst. Ecol., 19, 371-377.
Ohtakara A., 1971. The chitinase system of a strain of Streptomyces griseus. Hiroshima Women’s Univ., Natur. Sci., 6, 1-12.
Okutani K., 1975. Microrganisms related to mineralization of chitin in aquatic environments. In: Nitrogen fixation and Nitrogen Cycle, H. Takahashi, ed. Univ. Tokyo Press, 147-154.
Pearson F. G., R. H. Marchessault, C. Y. Lyang, 1960. Infrared spectra of crystalline polysaccharides. 5: Chitin. J. Polym. Sc., 43, 101-116.
Peters W., 1966. Chitin in Tunicata. Experientia, 22, 820-821.
Peters W., 1967. Zur Frage des Vorkommens und der Definition peritrophischer membranen. Verh. Deutsch. Zool. Gesell., Göttingen, 30 suppl., 142-152.
Poulicek M., 1983. Patterns of mollusk shell biodégradation in bathyal and abyssal sediments. MoUuscan Study, 12A, 136-141.
Poulicek M., M. F. Jaspar-Versali, 1984. Biodégradation de la trame organique des coquilles de Mollusques en milieu marin: action des microorganismes endobiontes. Bull. Soc. R. Sci. Liège, 53, 114-126.
Poulicek M., Ch. Jeuniaux, 1989. Chitin Biomass in marine sediments, In: Chitin and Chitosan, G. Skjak-Brack, T. Anthonsen, P. Sandford, ed., Elsevier Applied Science, 151-155.
Poulicek M., Ch. Jeuniaux, 1991. Chitin Biodégradation in Marine Environments: an experimental approach. Biochem. System. Ecol., 19, 385-394.
Poulicek M., G. Goffinet, M. F. Voss-Foucart, J. C. Bussers, C. Toussaint, 1986. Chitin degradation in natural environment (mollusk shells and crab carapaces). In: Chitin in Nature and Technology, R. M. Muzzarelli, Ch. Jeuniaux, G. Gooday, ed. Plenum Press (N. Y.), 547-550.
Reissig J. L., J. L. Strominger, L. F. Leloir, 1955. A modified colorimetric method for the estimation of N-Acetylamino sugars. J. Biol. Chem., 217, 959-966.
Ritz D. A., G. W. Hosie, 1982. Production of the Euphausiid Nyctiphanes australis in Stora Bay, SouthEastern Tasmania. Mar. Biol., 68, 103-108.
Roberts R. L., E. Cabib, 1982. Serratia marcescens Chitinase: one-step purification and use for the determination of chitin. Analyt. Biochem., 127, 402-412.
Ross R. M., L.B. Quétin, 1988. Euphausia superba: a critical review of estimates of annual production. Comp. Biochem. Physiol., 90B, 499-505.
Rudall K. M., 1963. The chi tinzprotein complexes of insect cuticles. Adv. Insect. Physiol., 1, 257-313.
Sachs J.B., 1954. The chemical nature of the cyst membranes of Pelomyxa illinoisensis. J. Protoz., 1, 8-9.
Seki H., 1965. Microbiological studies on the decomposition of chitin in marine environment. IX, X: J. Oceanogr. Soc. Japan, 21, 17-33.
Seki H., 1966. Seasonal fluctuation of heterotrophic bacteria in the sea of Aburatsubo Inlet. J. Oceanogr. Soc. Japan, 22, 15-16.
Seki H., N. Taga, 1963. Microbiological studies on the decomposition of chitin in marine environment, I, II, III: J. Oceanogr. Soc. Japan, 19, 101-151.
Smucker R. A., 1991. Chitin primary Production. Biochem. System. Ecol., 19, 357-369.
Tchemia P., 1978. Océanographie régionale. Description physique des océans et des mers. Ecole Normale Supérieure Techniques Avancées, Paris.
Vavra J., 1967. Hydrolyse enzymatique des spores de Microsporidies. J. Protoz., 14, suppl. 49.
Voss-Foucart M. F., J. C. Bussers, R. Poizat, Ch. Jeuniaux, 1991. Etude quantitative préliminaire de la composition chimique des communautés pionnières colonisant divers types de plastiques en Méditerranée. Rapp. Comm. Int. Mer Médit., 32, 27.
Winberge G. G., 1971. Methods for estimation of production of aquatic animals. Academic Press, London, 175 p.
Yanase M., 1975. Chemical composition of the Exoskeleton of Antarctic Krill. Bull. Tokai Reg. Fish Res. Lab., 83,1-6.
Zobell C. E., S. C. Rittenberg, 1938. The occurrence and characteristics of chitinoclastic bacteria in the sea. J. Bact., 35, 275-287.
