L'objectif de la présente étude était de proposer des outils de détection des cyanobactéries et des cyanotoxines pouvant être utilisés par les gestionnaires de l'eau directement sur le site dans le but d'améliorer la procédure de détection ainsi que de parfaire les connaissances liées à l'utilisation de méthodes alternatives. En premier lieu, une revue des méthodes de détection disponibles a permis d'évaluer le potentiel de chacune à être intégrée dans une procédure alternative de détection. La comparaison de ces méthodes à l'aide d'un tableau servant d'aide à la décision a permis d'identifier deux outils prometteurs : la fluorimétrie et les tests immunoenzymatiques. Le premier vise à évaluer l'abondance des cyanobactéries via la mesure de la concentration de phycocyanine (pigment associé aux cyanobactéries, alors que le deuxième vise à quantifier les toxines. Les critères retenus pour cette comparaison étaient la facilité d'utilisation, le coût du matériel, la rapidité des analyses, la sensibilité des tests ainsi que la fiabilité des résultats. En second lieu, une évaluation de quatre trousses de quantification des microcystines, toxines produites par les cyanobactéries, a été effectuée. Les trousses de microplaques des compagnies Abraxis et Envirologix ainsi que les trousses en éprouvettes des deux mêmes compagnies ont été comparées selon 14 critères divisés dans trois catégories : les critères de gestion, d'utilisation et d'analyse. Il en ressort que la trousse en microplaques d'Abraxis est la plus fiable et la plus ergonomique. Sa sensibilité élevée, le nombre élevé de variantes de microcystines détectées ainsi que la grande gamme de concentrations détectées par cette trousse ont également fait de celle-ci l'outil le plus adéquat pour la quantification des microcystines parmi les trousses étudiées. En troisième lieu, la présente étude met en relation les paramètres physicochimiques de l'eau ainsi que les mesures de la concentration de phycocyanine par fluorimétrie et de la concentration des microcystines par test immunoenzymatique afin d'identifier les paramètres importants à intégrer dans la procédure de détection des cyanobactéries et des microcystines. Selon les modèles quantitatifs créés, les deux paramètres qui expliquent le plus la concentration des microcystines sont la concentration de la phycocyanine et la saturation de l'oxygène mesurée à la surface de l'eau. Le modèle qualitatif, beaucoup plus intéressant et applicable sur le terrain, a permis de déterminer qu'à partir d'un seuil de concentration de phycocyanine de 0,02 RFU, il est possible de déterminer s'il est nécessaire d'analyser la concentration des microcystines de l'échantillon. L'utilisation du fluorimètre et l'intégration de ce dernier modèle dans le suivi des cyanobactéries et des microcystines permettraient aux gestionnaires de l'eau d'améliorer la procédure de détection autant sur le plan financier que sur celui de la qualité des données obtenues.

Les microcystines (MCs), hépatotoxines produites par des cyanobactéries d'eau douce, sont incriminées dans des intoxications humaines et animales. L'ingestion est leur principale voie d'exposition chez l'homme. Parmi les quelques 90 variants décrits, la MC-LR constitue le variant le plus toxique et le mieux connu sur lequel est fondé l'évaluation du risque associé aux MCs. Afin de mieux caractériser le danger pour l'homme par ingestion, nous avons choisi d'étudier et de comparer l'absorption et la toxicité de deux variants, la MC-LR et la MC-RR, sur un modèle cellulaire intestinal humain, les Caco-2. Ces deux variants, de structure quasi identique, sont connus pour leur différence de toxicité aiguë. Nous avons montré que, contrairement aux cellules hépatiques, les Caco-2 absorbent les deux variants de manière similaire. De plus, nos travaux suggèrent l'existence d'un efflux actif de la MC-LR et de la MC-RR par les Caco-2. Enfin, une étude à l'échelle pangénomique a permis de mettre en évidence des différences de réponses cellulaires, avec des atteintes plus marquées de la MC-LR sur la réponse au stress oxydant, la régulation du cycle cellulaire, le stress du réticulum endoplasmique et la dégradation des protéines. Ainsi, les mécanismes de toxicité mis en jeu par les deux variants semblent diverger. Nos travaux soulignent donc la nécessité d'obtenir de données complémentaires sur d'autres variants que la MC-LR pour affiner l'évaluation du risque associé aux MCs.

Les cyanobactéries sont des micro-organismes qui préoccupent les autorités de santé publique dans le monde entier, en raison de la toxicité des cyanotoxines qu'elles produisent. Certaines cyanotoxines dont les microcystines (MC) sont des hépatotoxines inhibitrices de protéines phosphatases à sérine/thréonine. Aujourd'hui, plus de 200 variants de MCs ont été identifiés. Il s'agit d'heptapeptides monocycliques synthétisés par voie non-ribosomale dont la MC-LR (cyclo- (D-Ala-L-Leu-D-érythro-β-méthylAsp-L-Arg-ADDA-D-Glu-N-méthyl-hydro-Ala) est le variant le plus étudié en raison de sa fréquence et de sa forte toxicité. L’objectif de cette étude est le développement d'une méthode d'immunoanalyse rapide, sensible et fiable pour détecter les MCs. Le projet vise donc à développer un outil alternatif de détection de la MC-LR, qui serait mieux adapté aux analyses sur le terrain que les méthodes analytiques, biologiques ou les méthodes d'inhibition d'activité enzymatique actuellement disponibles. L'originalité de ce projet réside dans l'utilisation de deux approches différentes pour sélectionner de nouveaux anticorps spécifiques de la MC-LR. La première repose sur l'immunisation d'animaux de laboratoire, la technologie d'hybridation cellulaire et la sélection d'hybridomes sécréteurs d'anticorps monoclonaux. Si la méthodologie mise en œuvre a effectivement permis d'obtenir des immun-sérums spécifiques, la sélection des hybridomes d'intérêt reste à optimiser. La seconde stratégie mise en œuvre est basée sur la technologie du phage display pour sélectionner des fragments d'anticorps spécifiques de MC-LR à partir d'une banque de taille d’environ 109 phages, exprimant en surface des anticorps sous un format scFv (Shahsavarian et al., 2014). Plusieurs méthodes de criblage ont été développées et trois scFv ont été sélectionnés et étudiés, parallèlement à un quatrième scFv identifié dans une étude précédente (McElhiney et al., 2002), tous spécifiques à la MC-LR. Ces scFv ont été produits sous forme libre, soluble et leur spécificité à la MC-LR a été évaluée par ELISA et résonance plasmonique de surface. Les résultats obtenus montrent que les scFv sélectionnés sont tous capables de reconnaître la MC-LR. Néanmoins, ces résultats sont peu reproductibles et remettent en question le protocole de renaturation utilisé. Un travail de fond sur l’optimisation du protocole de renaturation s’avèrerait nécessaire pour les scFv ici sélectionnés, afin d’identifier les paramètres précis aboutissant à la perte ou au gain de leur fonctionnalité. / Cyanobacteria are ubiquitous microorganisms that present a worldwide concern to public health authorities because of the toxicity of the cyanotoxins they produce. Some cyanotoxins are hepatotoxins such as microcystins (MCs). At least 200 variants of MCs have been identified till today. In our study, we focus on MC-LR, a monocyclic heptapeptide (cyclo-(D-Ala-L-Leu-D-erythro-β-methylAsp-L-Arg-ADDA-D-Glu-N-methyldehydro-Ala), since it is the most frequently detected and one of the most toxic. In our study, we are interested in developing a fast, sensitive and reliable method to detect MCs. The project aims to develop an alternative pollution detection method that would be better suited to field measurements than the physicochemical methods currently available. The originality of this project lies in the use of two different approaches to select a panel of antibodies suitable for the development of immunodetection tests. The first one is based on the hybridoma technology for the production of monoclonal antibodies. The second one is based on phage display technique to select antibody fragments that are specific to MC-LR from a library of approximately 109 phages, expressing on the surface scFv fragments (Shahsavarian et al., 2014). Two monoclonal antibodies were selected using the first approach, and their specificity was evaluated using ELISA technique. Along with three scFvs selected from phage display approach. An additional scFv was added to this list: 3A8, selected from a previous study (McElhiney et al., 2002) and also specific to MC-LR. The scFvs were cloned into an expression vector in order to get each clone in its scFv soluble form. Then, their specificity to MC-LR was evaluated using ELISA technique and Surface plasmon resonance. The results show a potential specificity to MC-LR. Nevertheless, these results are not very reproducible and call into question the refolding protocol used. A thorough work on this protocol optimization would be necessary, in order to find the key parameters that control the loss or gain of their functionality

En dépit de la ré-oligotrophisation de nombreux lacs d'Europe du nord au cours des deux dernières décennies, les développements massifs de cyanobactéries toxiques, telle que Planktothrix rubescens, adaptée aux écosystèmes mésotrophes, sont encore largement observés. Parmi les cyanotoxines produites par cette espèce, les microcystines (MCs) sont les toxines les plus fréquemment rencontrées et sont reconnues comme des molécules perturbatrices de tous les compartiments trophiques des écosystèmes lacustres. Ces blooms toxiques affectent notamment les lacs péri-alpins pour lesquels des risques de contaminations des populations piscicoles exploitées ont été démontrés. Cependant, il existe encore un manque de connaissances important tant concernant les voies de transfert de ces toxines au sein des réseaux trophiques limniques, que leurs effets physiologiques sur les populations de poisson. Dans le cadre de ce travail de thèse, deux modèles de poissons, dont les répartitions spatiales verticales diffèrent (juvéniles de perche et corégones), ont été considérés. Les objectifs principaux ont été traités d'une part au travers d'une approche expérimentale (par gavage) visant à analyser les processus d'accumulation et de détoxification, ainsi que les effets génotoxiques des MCs sur ces deux espèces modèles. Les réponses physiologiques ainsi étudiées ont permis de mettre en évidence que les juvéniles de perche et les corégones sont capables de détoxifier une partie des MCs ingérées, mais cependant des effets génotoxiques sont observés suite à l'exposition des poissons aux MCs. D'autre part, des approches écosystémiques ont permis (1) d'explorer les effets potentiels de la présence du bloom sur la répartition spatiale des poissons (2) d'évaluer les niveaux de contaminations par les MCs pour les deux espèces de poisson en tenant compte de la variabilité saisonnière (3) d'identifier les principaux vecteurs zooplanctoniques de MCs jusqu'aux poissons. Les résultats acquis montrent que les filaments de P. rubescens constituent une ressource alimentaire en période de bloom pour les organismes zooplanctoniques brouteurs et qu'un transfert de MCs est possible jusqu'aux espèces zooplanctoniques prédatrices et in fine jusqu'aux poissons. Nos résultats mettent également en avant que les voies de contaminations ainsi que les intensités de contamination des poissons peuvent varier aussi bien à l'échelle saisonnière que journalière. Ces variations sont expliquées à la fois par les changements de régime alimentaire des poissons, les variations journalières de la production de MCs par P. rubescens, et les abondances et distributions verticales des différentes proies zooplanctoniques. A l'issue de ce travail, la part importante du transfert trophique des MCs jusqu'aux poissons a été vérifiée dans les cas des contaminations chroniques qui caractérisent les conditions de blooms des lacs péri-alpins (concentrations en cyanobactéries et en toxines modérées à fortes au cours de plusieurs mois). / Many deep peri-alpine lakes which are currently under re-oligotrophication are impacted by Planktothrix rubescens blooms. Among cyanotoxins produced by P. rubescens, microcystins (MCs) are the most commonly studied and are involved in many ecological disturbances. In peri-alpine lakes, these blooms might affect exploited fish species due to toxin contaminations. However, there is still a lack of knowledge regarding both transfer pathways of the toxin and their physiological effects on fish populations. In this work, two models of fish populations were considered (Young-Of-Year (YOY) perch and whitefish which exhibit distinct vertical distributions). The main objectives were on the one hand investigated through an experimental approach to analyze on the two model species, accumulation and detoxification processes as well as genotoxic effects of MCs. From these experiments, we showed that YOY perch and whitefish were able to detoxify part of the MCs but that genotoxic effects were still observed. On the other hand, ecosystemic approaches allowed (1) to explore the potential effects of the presence of bloom on the spatial distribution of fish, (2) to assess the levels of contamination by MCs for both fish species taking into account the seasonal variability, (3) to identify the main zooplanktonic vectors of MCs to fish. Our results revealed that the filaments of P. rubescens are a food resource for zooplankton grazers, and that a trophic transfer of MCs exists from herbivorous to their zooplanktonic predators and in fine to fish. Our results also highlight that the contamination pathways and their intensities could vary both at seasonal and daily scales. These variations are explained by both changes in fish diet, daily variations in the production of MCs by P. rubescens, and abundances and vertical distributions of zooplanktonic preys. Overall, we highlighted the importance of MCs trophic transfer in fish intoxication in the case of chronic contaminations observed in peri-alpine lakes (moderate to severe cyanobacteria/toxins concentrations over several months).

Environ 10 millions de personnes, soit près d'un tiers de la population canadienne, utilise des eaux souterraines comme source d’eau potable, et plus de 80% de la population rurale canadienne dépend de l'approvisionnement en eau souterraine pour faire son approvisionnement en eau. Le Bilan de la qualité de l'eau potable au Québec 2005-2009, nous montre qu’environ 14% des habitants du Québec prend leur eau de puits individuelle. Dans la municipalité de Saint-François-Xavier-de-Brompton (SFXB) il n'y a pas de système collectif de production de l’eau potable. Pour cette raison, les quelque 2 500 habitants de cette municipalité s'approvisionnent en eau à partir de puits privés. La première étape de cette recherche (réalisée en 2013), vise à déterminer le portrait spatio-temporel de la qualité de l’eau potable dans cinq puits individuels à SFXB. Les campagnes d'échantillonnage ont été réalisées de la mi-mai jusqu’à la fin de novembre (22 en 2013 et 24 en 2014). Le suivi environnemental réalisé, testé l’eau potable sur soixante-dix produits pharmaceutiques et pesticides, cyanotoxines (microcystines MC-LR), métaux et metalloïdes en état de traces, nitrate et phosphore total. Pendant ce suivi environnemental, on a quantifié seize contaminants émergents CÉ (neuf produits pharmaceutiques, six pesticides et MC-LR), du cadmium, de l’arsenic, du fer, du manganèse et une quantité suffisante de nitrates et phosphore total pour garantir l’eutrophisation du Petit Lac Saint-François (PLSF) placé quelques mètres en aval de nos résidences riveraines. En 2014 la deuxième étape du projet a débuté, en élargissant la zone d’étude avec l’ajout de dix-huit municipalités du centre-sud de Québec, mais cette fois ci, en prenant des eaux potables traitées des municipalités petites à moyennes (médiane de 4000 habitants). Les campagnes d'échantillonnage ont été réalisées de mai jusqu’à la fin de novembre (8 en 2014 et 4 en 2015). Dans les dix-huit municipalités, onze molécules (6 produits pharmaceutiques, 4 pesticides et MC-LR) ont été quantifiées dans au moins un échantillon, y compris le cancérogène connu cyclophosphamide et le fongicide thiabendazole, dont la présence dans l'eau potable municipale traitée au Québec est signalée ici pour la première fois. Les concentrations maximales de produits pharmaceutiques quantifiés variaient de 48 à 1233 ng l-1 et de pesticides de 40 à 366 ng l-1.

En dépit de la ré-oligotrophisation de nombreux lacs d'Europe du nord au cours des deux dernières décennies, les développements massifs de cyanobactéries toxiques, telle que Planktothrix rubescens, adaptée aux écosystèmes mésotrophes, sont encore largement observés. Parmi les cyanotoxines produites par cette espèce, les microcystines (MCs) sont les toxines les plus fréquemment rencontrées et sont reconnues comme des molécules perturbatrices de tous les compartiments trophiques des écosystèmes lacustres. Ces blooms toxiques affectent notamment les lacs péri-alpins pour lesquels des risques de contaminations des populations piscicoles exploitées ont été démontrés. Cependant, il existe encore un manque de connaissances important tant concernant les voies de transfert de ces toxines au sein des réseaux trophiques limniques, que leurs effets physiologiques sur les populations de poisson. Dans le cadre de ce travail de thèse, deux modèles de poissons, dont les répartitions spatiales verticales diffèrent (juvéniles de perche et corégones), ont été considérés. Les objectifs principaux ont été traités d'une part au travers d'une approche expérimentale (par gavage) visant à analyser les processus d'accumulation et de détoxification, ainsi que les effets génotoxiques des MCs sur ces deux espèces modèles. Les réponses physiologiques ainsi étudiées ont permis de mettre en évidence que les juvéniles de perche et les corégones sont capables de détoxifier une partie des MCs ingérées, mais cependant des effets génotoxiques sont observés suite à l'exposition des poissons aux MCs. D'autre part, des approches écosystémiques ont permis (1) d'explorer les effets potentiels de la présence du bloom sur la répartition spatiale des poissons (2) d'évaluer les niveaux de contaminations par les MCs pour les deux espèces de poisson en tenant compte de la variabilité saisonnière (3) d'identifier les principaux vecteurs zooplanctoniques de MCs jusqu'aux poissons. Les résultats acquis montrent que les filaments de P. rubescens constituent une ressource alimentaire en période de bloom pour les organismes zooplanctoniques brouteurs et qu'un transfert de MCs est possible jusqu'aux espèces zooplanctoniques prédatrices et in fine jusqu'aux poissons. Nos résultats mettent également en avant que les voies de contaminations ainsi que les intensités de contamination des poissons peuvent varier aussi bien à l'échelle saisonnière que journalière. Ces variations sont expliquées à la fois par les changements de régime alimentaire des poissons, les variations journalières de la production de MCs par P. rubescens, et les abondances et distributions verticales des différentes proies zooplanctoniques. A l'issue de ce travail, la part importante du transfert trophique des MCs jusqu'aux poissons a été vérifiée dans les cas des contaminations chroniques qui caractérisent les conditions de blooms des lacs péri-alpins (concentrations en cyanobactéries et en toxines modérées à fortes au cours de plusieurs mois).

Les suppléments alimentaires à base d’algues sont commercialisés pour leurs bénéfices pour la santé ainsi que pour leur valeur nutritionnelle. Cependant, certains de ces produits peuvent être contaminés par des toxines produites par la cooccurrence d’espèces toxigènes. Afin d’évaluer l’ampleur de la contamination en toxines dans différents suppléments disponibles sur le marché nord-américain, nous avons achetés 37 échantillons de spiruline, d’Aphanizomenon flos-aqua, de Chlorella et de varech et les avons analysés pour 27 toxines par des méthodes de chromatographie liquide et de spectrométrie de masse (LC-MS/MS ou LC-HRMS). Nous avons détecté des microcystines dans les huit échantillons d’Aphanizomenon à des niveaux allant jusqu’à 1000 ng/g et de l’acide 2,4-diaminobutyrique (DAB) dans tous les échantillons de suppléments à des concentrations incluses entre 3 et 1600 ng/g. L’anatoxine A (ANA-a) et le β-amino-N-méthylalanine (BAMA) n’ont pas été détectés tandis que les autres toxines ont été détectées de façon plus aléatoire à des concentrations variables, sans lien clair avec l’espèce de l’algue. En considérant ces résultats, les produits à base d’Aphanizomenon devraient faire l’objet d’un contrôle plus strict pour prévenir leur contamination et restreindre la vente de produits contaminés. Ces découvertes seraient également d’intérêt pour les consommateurs afin qu’ils puissent évaluer les risques associés à la consommation régulière de certains suppléments à base d’algues / Algal dietary supplements are marketed for their health benefits and nutritional value. However, these types of products can be contaminated by toxins produced by co-occurring toxigenic cyanobacteria. In order to evaluate the contamination of different supplements available on the North American market, we purchased 37 samples of spirulina, Aphanizomenon flos-aquae, Chlorella and kelp, and analysed them to identify 27 suspected toxins using liquid chromatography mass spectrometry methods (LC-MS/MS or LC-HRMS). We found microcystins (MC) in the 8 Aphanizomenon samples with levels up to 1000 ng g-1 dw and 2,4-diaminobutyric acid (DAB) in all samples with values ranging from 3 to 1600 ng g-1. Anatoxin-a (ANA) and β-amino-N-methylalanine (BAMA) were not detected, while other toxins were diversely detected with no clear link to the nature of the alga. Considering these results, Aphanizomenon products may require stricter monitoring to prevent further contamination. The findings are also of interest to consumers so that they can properly assess the risks that may be involved in the regular consumption of certain algal dietary supplements.

Les cyanobactéries ont une place très importante dans les écosystèmes aquatiques et un nombre important d’espèces considéré comme nuisible de par leur production de métabolites toxiques. Ces cyanotoxines possèdent des propriétés très variées et ont souvent été associées à des épisodes d’empoisonnement. L’augmentation des épisodes d’efflorescence d’origine cyanobactériennes et le potentiel qu’ils augmentent avec les changements climatiques a renchéri l’intérêt de l’étude des cyanobactéries et de leurs toxines. Considérant la complexité chimique des cyanotoxines, le développement de méthodes de détection simples, sensibles et rapides est toujours considéré comme étant un défi analytique. Considérant ces défis, le développement de nouvelles approches analytiques pour la détection de cyanotoxines dans l’eau et les poissons ayant été contaminés par des efflorescences cyanobactériennes nuisibles a été proposé. Une première approche consiste en l’utilisation d’une extraction sur phase solide en ligne couplée à une chromatographie liquide et à une détection en spectrométrie de masse en tandem (SPE-LC-MS/MS) permettant l’analyse de six analogues de microcystines (MC), de l’anatoxine (ANA-a) et de la cylindrospermopsine (CYN). La méthode permet une analyse simple et rapide et ainsi que la séparation chromatographique d’ANA-a et de son interférence isobare, la phénylalanine. Les limites de détection obtenues se trouvaient entre 0,01 et 0,02 μg L-1 et des concentrations retrouvées dans des eaux de lacs du Québec se trouvaient entre 0,024 et 36 μg L-1. Une deuxième méthode a permis l’analyse du b-N-méthylamino-L-alanine (BMAA), d’ANA-a, de CYN et de la saxitoxine (STX) dans les eaux de lac contaminés. L’analyse de deux isomères de conformation du BMAA a été effectuée afin d’améliorer la sélectivité de la détection. L’utilisation d’une SPE manuelle permet la purification et préconcentration des échantillons et une dérivatisation à base de chlorure de dansyle permet une chromatographie simplifiée. L’analyse effectuée par LC couplée à la spectrométrie de masse à haute résolution (HRMS) et des limites de détections ont été obtenues entre 0,007 et 0,01 µg L-1. Des échantillons réels ont été analysés avec des concentrations entre 0,01 et 0,3 µg L-1 permettant ainsi la confirmation de la présence du BMAA dans les efflorescences de cyanobactéries au Québec. Un deuxième volet du projet consiste en l’utilisation d’une technologie d’introduction d’échantillon permettant des analyses ultra-rapides (< 15 secondes/échantillons) sans étape chromatographique, la désorption thermique à diode laser (LDTD) couplée à l’ionisation chimique à pression atmosphérique (APCI) et à la spectrométrie de masse (MS). Un premier projet consiste en l’analyse des MC totales par l’intermédiaire d’une oxydation de Lemieux permettant un bris de la molécule et obtenant une fraction commune aux multiples congénères existants des MC. Cette fraction, le MMPB, est analysée, après une extraction liquide-liquide, par LDTD-APCI-MS/MS. Une limite de détection de 0,2 µg L-1 a été obtenue et des concentrations entre 1 et 425 µg L-1 ont été trouvées dans des échantillons d’eau de lac contaminés du Québec. De plus, une analyse en parallèle avec des étalons pour divers congénères des MC a permis de suggérer la possible présence de congénères ou d’isomères non détectés. Un deuxième projet consiste en l’analyse directe d’ANA-a par LDTD-APCI-HRMS pour résoudre son interférence isobare, la phénylalanine, grâce à la détection à haute résolution. La LDTD n’offre pas de séparation chromatographique et l’utilisation de la HRMS permet de distinguer les signaux d’ANA-a de ceux de la phénylalanine. Une limite de détection de 0,2 µg L-1 a été obtenue et la méthode a été appliquée sur des échantillons réels d’eau avec un échantillon positif en ANA-a avec une concentration de 0,21 µg L-1. Finalement, à l’aide de la LDTD-APCI-HRMS, l’analyse des MC totales a été adaptée pour la chair de poisson afin de déterminer la fraction libre et liée des MC et comparer les résultats avec des analyses conventionnelles. L’utilisation d’une digestion par hydroxyde de sodium précédant l’oxydation de Lemieux suivi d’une purification par SPE a permis d’obtenir une limite de détection de 2,7 µg kg-1. Des échantillons de poissons contaminés ont été analysés, on a retrouvé des concentrations en MC totales de 2,9 et 13,2 µg kg-1 comparativement aux analyses usuelles qui avaient démontré un seul échantillon positif à 2 µg kg-1, indiquant la possible présence de MC non détectés en utilisant les méthodes conventionnelles. / Cyanobacteria have a very important place in aquatic ecosystems and a significant number of species are considered harmful given their production of toxic metabolites. These cyanotoxins have various chemical proprieties and have often been associated with poisoning episodes. The frequency of cyanobacterial blooms is increasing and the study of cyanobacteria and their toxins is of increasing interest, especially considering the potential increase associated with climate changes. Given the chemical complexity of the cyanotoxins, the development of simple, sensitive and fast detection methods is an analytical challenge. Considering these issues, the development of new analytical approaches for the detection of cyanotoxins in water and fish samples contaminated with harmful cyanobacterial blooms have been proposed. A first approach consists of the use of an on-line solid phase extraction coupled to liquid chromatography and tandem mass spectrometry (SPE-LC-MS/MS) for the analysis of six microcystins (MCs), anatoxin-a (ANA-a) and cylindrospermopsin (CYN). This method allows a simple and rapid analysis and enables the chromatographic separation of ANA-a and its isobaric interference, phenylalanine. The detection limits ranged from 0.01 to 0.02 µg L-1 and concentrations in lake waters were found between 0.024 and 36 µg L-1. A second method consists of using manual solid phase extraction (SPE) coupled to high resolution mass spectrometry (HRMS) for the determination of b-N-methylamino-L-alanine (BMAA), ANA-a, CYN and saxitoxin (STX) in contaminated lake water. The analysis of two conformational isomers of BMAA was done to improve the selectivity. Dansyl chloride-based derivatization allows simplified chromatography. The detection limits were obtained between 0.007 and 0.01 µg L-1. The analysis of bloom water samples detected concentrations of cyanotoxins between 0.01 and 0.3 µg L-1 allowing the confirmation of the presence of BMAA in algal blooms in Québec. A second part of the project consists in the use of an alternative sample introduction technology for MS analysis. It enables ultra-fast analysis (< 15 seconds/sample) without the use of a chromatographic step, and is called laser diode thermal desorption (LDTD) coupled with atmospheric pressure chemical ionization (APCI). The first LDTD project consists of the analysis of total MCs via Lemieux oxidation in order to obtain a common moiety of all MCs existing congeners. This fraction, the MMPB, is analyzed after a liquid-liquid extraction step, with the LDTD-APCI-MS/MS. A value of 0.2 µg L-1 was obtained for detection limit and concentrations between 1 and 425 µg L-1 have been found in contaminated water samples. In addition, a comparison with a parallel analysis using MCs congeners’ standards suggested the possible presence of undetected MCs or isomers. A second project involves the direct analysis of ANA-a using LDTD-APCI-HRMS in order to solve the isobaric interference, phenylalanine, which is possible due to the high resolution detection. The LDTD offers no chromatographic separation and by using HRMS, we can distinguish ANA-a signals from those of phenylalanine. A value of 0.2 µg L-1 was obtained as detection limit and the method has been applied on water bloom samples with a positive concentration of 0.21 µg L-1. Finally, using the LDTD-APCI-HRMS combination, analysis of total MCs has been adapted to fish tissues to determine the unbound and bound MCs and compare the results with standard analysis. The use of digestion with sodium hydroxide prior to Lemieux oxidation followed by SPE purification yielded a detection limit of 2.7 µg kg-1. Total MCs concentrations were found between 2.9 and 13.2 µg kg-1 in real field-collected contaminated fish samples and comparison was made with standard analysis which yield a single positive sample with a concentration of 2 µg kg-1. This indicates the possible presence of undetected MCs using conventional analytical methods.