Rôle de l'axe microbiote-intestin-cerveau dans la prise alimentaire et la robustesse de la truite arc-en-ciel nourrie avec un aliment 100% végétal // Role of the microbiota–gut–brain axis in feed intake and robustness of rainbow trout fed a 100% plant-bas

Dans un contexte de transition agroécologique, la durabilité de l'aquaculture passe par la réduction de l'utilisation de ressources marines comme la farine et l'huile de poisson. Chez la truite arc-en-ciel, espèce d'eau douce la plus produite en France, cette transition vers des aliments 100 % végétaux se heurte encore à de fortes baisses de performances (croissance, survie, ingestion), en particulier lorsque ces aliments sont utilisés dès le premier repas. Une lignée de truites sélectionnées pour leur capacité à mieux valoriser ces régimes (lignée SUAVE) a montré un appétit accru et des modifications notables de son microbiote intestinal. Ces résultats suggèrent un rôle clé de l'axe microbiote–intestin–cerveau dans la régulation de la prise alimentaire, un mécanisme encore peu étudié chez les poissons.
Ce projet de thèse, soutenu par l'Institut Carnot France Futur Élevage, vise à explorer les mécanismes physiologiques et neurobiologiques impliqués dans cette régulation, du lien entre l'intestin et le cerveau, ainsi que leur rôle dans l'adaptation de la truite à des régimes végétaux.
Le/la doctorant(e) contribuera à la mise en œuvre d'une approche intégrée combinant analyses moléculaires (qPCR, Western blot, HPLC), microbiologiques (métagénomique 16S du microbiote intestinal), et histologiques (analyse des microvillosités intestinales), en lien avec des études zootechniques et comportementales (préférence et consommation alimentaire). Il/elle participera aux expérimentations piscicoles, aux prélèvements (intestin, cerveau, langue), à l'analyse des métabolites microbiens (AGCC) et aux tests d'appétence et de comportement alimentaire, en conditions contrôlées.
Le projet sera réalisé au sein de l'unité mixte de recherche NuMéA (INRAE/UPPA), dans un environnement scientifique de haut niveau, disposant d'infrastructures expérimentales et analytiques performantes, et en lien avec des partenaires académiques et industriels à l'échelle nationale et européenne.
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In the context of agroecological transition, sustainable aquaculture requires reducing the use of marine resources such as fishmeal and fish oil. In rainbow trout, the most widely farmed freshwater species in France, this shift toward fully plant-based diets still leads to major performance losses (growth, survival, feed intake), especially when applied from the first feeding. A trout line selected for its improved ability to utilize such diets (the SUAVE line) has shown increased appetite and significant alterations in its gut microbiota. These findings suggest a key role for the microbiota–gut–brain axis in the regulation of feed intake, a mechanism still poorly understood in fish.
This PhD project, supported by the Carnot Institute “France Futur Élevage,” aims to explore the physiological and neurobiological mechanisms involved in this regulation, particularly the gut–brain connection, and how it contributes to trout adaptation to plant-based diets.
The PhD student will contribute to an integrated approach combining molecular analyses (qPCR, Western blot, HPLC), microbiological profiling (16S rRNA metagenomics of the gut microbiota), and histological assessments (e.g., intestinal microvilli morphology), in connection with zootechnical and behavioral studies (feeding preference and intake). The student will also be involved in experimental fish trials, tissue sampling (gut, brain, tongue), microbial metabolite analysis (SCFAs), and sensory-behavioral testing under controlled conditions.
The project will be carried out within the NuMéA joint research unit (INRAE/UPPA), in a high-level scientific environment equipped with advanced experimental and analytical infrastructures, and in collaboration with academic and industry partners at national and European levels.
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Début de la thèse : 01/10/2025

Financement d'une collectivité locale ou territoriale

Université de Pau et des Pays de l'Adour

211 Sciences Exactes et leurs Applications

Le/la candidat(e) devra être titulaire d'un Master 2 (ou équivalent) en biologie, physiologie, nutrition, neurosciences, microbiologie, ou aquaculture. Une expérience préalable en expérimentation animale, en sera appréciée (pas nécessairement sur espèce aquatique). Le profil recherché devra démontrer : • Une bonne connaissance en physiologie nutritionnelle et comportementale des animaux aquatiques, • Des compétences si possible en écologie microbienne (diversité des communautés intestinales), • Une maîtrise des techniques de biologie moléculaire et biochimie (qPCR, Western blot), • Un intérêt marqué pour les neurosciences et les mécanismes de régulation de la prise alimentaire, • Une bonne capacité à analyser et synthétiser des données expérimentales, • Des aptitudes à la communication scientifique, à l'écrit comme à l'oral, • Une bonne autonomie, un esprit d'équipe, et de la rigueur dans la conduite des travaux de recherche.
The candidate should hold a Master's degree (or equivalent) in biology, physiology, nutrition, neuroscience, microbiology, or aquaculture. Prior experience in animal experimentation will be appreciated (not necessarily in aquatic species). The ideal candidate is expected to demonstrate: Solid knowledge in nutritional and behavioral physiology of aquatic animals, Skills in microbial ecology (especially in gut microbial diversity) would be an asset, Proficiency in molecular biology and biochemistry techniques (e.g., qPCR, Western blot), A strong interest in neuroscience and the mechanisms underlying the regulation of feed intake, Good ability to analyze and synthesize experimental data, Strong communication skills, both written and oral, A high level of autonomy, team spirit, and rigor in conducting scientific research.