Aquaponie, étude de l'apport nutritif des salades

[Soophanok]

Bonjour tout le monde,

Je suis étudiante en BCPST (Classe préparatoire vétérinaire) et souhaite réaliser un projet d'étude sur l'aquaponie. Le principe est très simple :


Il faut maintenant mettre en place une problématique d'étude. Je pensais travailler sur l'apport nutritif des salades pour l'Homme, et pourquoi pas me concentrer sur l'apport en acide folique (une vitamine très important pour l'Homme et notamment présente dans le salade).

PS : Si vous avez d'autres idées de problématiques je suis bien sure ouverte aux propositions !

J'ai réussi à trouver des méthodes de dosage de l'acide folique sur internet, mais voila mon problème... Je voudrais déterminer la concentration d'acide folique, par exemple, dans ma salade. Mais les dosages se font sur des phases liquides. Comment procéder alors ??? Dois-je réaliser une sorte de jus à partir des feuilles ? Est-ce suffisant ?

Merci d'avance
-----

[Tibosax]

Euh, je suppose... Ça serait quand même plus facile si tu nous donnais tes sources sur cette fameuse technique.

Ah et j'ai pas trop compris comment tu comptes faire de l'aquaponie sans poissons : à ma connaissance il est interdit d'utiliser des vertébrés en TIPE.

[Soophanok]

La technique de dosage est donnée par HAL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00886658/document (p.17 7°)

Nous en avons parlé à nos professeurs et à priori il n'y avait pas de contre-indication. Cependant j'ai essayé de vérifier sur les sites officiels des concours mais ne trouve aucune information à même de le confirmer ou de le réfuter. Si jamais l'utilisation des poissons est impossible, nous pouvons toujours nous pencher sur l'hydroponie (principe similaire, mais sans poisson : les racines des végétaux sont directement dans l'eau).

[Tibosax]

C'est bien joli mais ce n'est pas un protocole ça ^^. Tu l'as trouvé le papier (75) ? Moi oui, et c'est un miracle franchement...

Comme je m'en doutais, ce titrage a été réalisé sur une solution d'acide folique pure. Autrement dit elle n'est pas adaptée aux extraits naturels, parce que les réactifs utilisés sont susceptibles de réagir avec tout un panel de composés plus ou moins proches et plus ou moins pertinents. On trouve également la mention suivante : "As the sensitivity of the calorimetric procedure is not great, the chemical method is of no value in determining the pteroylglutamic acid content of natural materials unless the active compound is present at a concentration sufficient to give a readable color."

Bref, c'est cuit...

Je me permets aussi d'interroger la pertinence de cette problématique. Qu'est-ce qui te fait penser qu'un approvisionnement accru en azote augmentera la production en acide folique ? Est-ce que ça ne va pas -juste - jouer sur la masse des salades. Ce qui me dérange, c'est que tu as un read out hyper précis "la concentration en acide folique", avec des paramètres d'entrée hyper vagues et hyper variables : le nombre de poissons, leur masse, leur age, leur sexe, leur nourriture.

Le sujet de l'année prochaine - l'optimalité - suppose un lien avec la recherche d'un optimum. Rechercher un optimum, ça veut dire faire bouger un certain nombre de paramètres d'entrée et voir leur effet sur la fonction mesurée. Si tu n'as pas de reproductibilité - mêmes paramètres, même sortie - ta recherche d'optimum ne vaut plus rien ! Et avec un système aussi hasardeux, tu auras 0 reproductibilité. Ça je peux te le garantir.

Si tu tiens à rester dans le champ de l'aquaponie, je me contenterais à une mesure en quelques composés (nitrates, nitrites et phosphore par exemple), dans l'eau en fonction du nombre de poissons, taille, sexe, nourriture. Déjà ça te fait 4 paramètres. 4 paramètres à explorer, c'est énorme ! Et pour relier ça à l'aquaponie, tu t'appuies sur des recherches bibliographiques sur la quantité optimale de ces composés qu'il faut fournir aux plantes pour leur croissance.

Et avec ça, tu as quelque chose de plus solide : des paramètres de sortie faciles à mesurer, des paramètres d'entrée en nombre limités et simples à faire varier, une reproductibilité qu'on peut espérer décente, et un lien avec la biblio.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tibosax]

Bon, j'ai regardé un peu plus ta source pour l'acide folique. A la fin du document on peut voir qu'ils ont effectivement utilisé une méthode de détermination chimique sur de la salade, mais avec la méthode (1) et non pas la méthode (75) comme le suggérait le paragraphe que tu m'avais indiqué. J'ai réussi à retrouver ce papier (bien galère d'ailleurs, parce qu'il était mal cité...), du coup je te file les deux, t'en feras ce que tu voudras.

[Soophanok]

D'une part merci pour votre aide très précieuse. L'emploi de vertébrés est possible mais dans certaines conditions mais pas des meilleures... en outre il est délicat de tenter un TIPE dessus. Nous allons donc nous rabattre sur l'hydroponie.

Si on part sur l'hydroponie, je veux voir si j'ai bien compris votre notion de répétabilité et des paramètres d'entrée et de sortie. Dans ce cadre, nous pourrions étudier la croissance des salades en faisant varier la quantité de nutriments ajoutés, ou la lumière d'exposition, ce type de paramètres là ?

[Tibosax]

C'est vrai que j'ai pas été très très clair...

Le problème de la reproductibilité est un problème qui touche n'importe quelle expérience, et d'autant plus que le sujet de cette année est l'optimalité.

La recherche d'un optimum suppose de faire varier un certain nombre de paramètres, par exemple nutriments ou ensoleillement comme tu le dis. Donc tu vas faire varier la quantité de nutriments, en définissant un niveau minimum et un niveau maximum, et en faisant l'expérience pour un certains nombre de points compris entre ces deux bornes. L'objectif étant de voir par la suite comme la variation de ce paramètre d'entrée influe sur la valeur du paramètre de sortie - la masse par exemple. Sauf que la science est rarement aussi simple. Il faut dans un premier temps vérifier que tu n'as pas de variabilité intrinsèque - ou en tout cas la mesurer.

Prenons un exemple : tu mesures la masse des salades pour une quantité de nutriments (A), mais tu fais cette expérience plusieurs fois et tu mesures la masse des salades à chaque fois. Imaginons que l'on trouve des valeurs (en unités arbitraires) qui sont 1; 1.4; 2; 1.3 ; 1.7; 2.1; 0.5. Tu peux voir qu'il y a une variabilité intrinsèque que tu ne contrôles pas : tu as beau avoir utilisé exactement le même protocole pour chaque expérience, les résultats sont différents. Maintenant si tu fais une expérience avec plus de nutriments (B), tu mesures une masse de 2. Question : s'agit-il là d'un véritable effet des nutriments, ou simplement un "coup de chance" ? Il est possible que les nutriments n'aient aucun effet, mais que - par hasard - les salades se développent mieux cette fois (dans l'expérience (A) on trouve parfois une valeur de "2") ou plus.

Donc pour pouvoir rechercher un optimum, il faut être certain que la variabilité que tu observes est bien due à ton paramètre d'entrée et non plus à une variabilité intrinsèque de ton expérience.

Je sais pas si j'ai été beaucoup plus clair...

[Soophanok]

D'accord je comprends très bien cette difficulté, à laquelle nous sommes bien trop souvent confrontés... maintenant, comment pourrait-on faire pour justement distinguer la variabilité due à une modification du paramètre d'entrée , et celle intrinsèque ? Doit-on utiliser les incertitudes des appareils de mesure ?

[Tibosax]

Les incertitudes des appareils de mesures permettent de savoir combien de chiffre significatif tes résultats peuvent comporter. Au delà, il faut passer par des tests statistiques. C'est à ta/ton prof de maths qu'il faut t'adresser pour savoir quels tests utiliser.

Discute avec lui/elle pour planifier tes expériences, savoir combien de fois il faut répéter chaque manipulation pour obtenir un résultat fiable. C'est la clé pour un bon TIPE. Trop peu d'étudiants prennent conscience de cette nécessité.