Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 16/03/2026
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-674003)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les ruminants ont un estomac particulier comprenant plusieurs compartiments (rumen, réseau, feuillet, caillette). Le rumen, le plus grand des compartiments, est le lieu de fermentations anaérobies pendant lesquels les aliments riches en fibres (végétaux) sont décomposés par les micro-organismes ruminaux. La dégradation des fibres de la ration entraine la production d’Acide Gras Volatils (AGV). Les AGV sont une source importante d’énergie pour les ruminants. Les micro-organismes du rumen sont également une source protéique. A l’inverse, les micro-organismes ruminaux peuvent parfois détruire certains nutriments présents dans la ration, alors qu’ils sont essentiels à l’animal. Les fermentations ruminales sont également à l’origine de la production de gaz dont le méthane. Cette 1ère étape de fermentation est essentielle et impactante à plusieurs niveaux. Le fonctionnement des microorganismes impliqués reste peu connu et fait toujours l’objet de recherches. Dans un contexte de raréfaction des ressources naturelles, de changements climatiques et de préoccupations écologiques, il est aujourd’hui fondamental d’améliorer nos connaissances sur l’évolution des composants de la ration dans le rumen, afin d’optimiser l’efficacité alimentaire globale des animaux et de minimiser les pertes et les rejets au sein de l’environnement. Le contenu ruminal est un milieu très complexe. La composition précise du « cocktail» de microorganismes présents dans le rumen n’est pas encore connue et donc non reproductible par culture 100% in vitro. Les études in vitro pour étudier les fermentations ruminales sont toutefois possibles et font partie intégrante de ce projet, mais nécessitent des prélèvements de jus de rumen pour apporter les microorganismes afin d’assurer le bon fonctionnement du modèle. Les objectifs de ce projet comprennent l’évaluation, par des méthodes standardisées, de la fermentescibilité et la valeur nutritionnelle des composants de la ration, le suivi du délitement de bolus, l’effet des matières premières et/ou des suppléments nutritionnels sur l’activité fermentaire et la production de produits de fermentation (gaz, AGV, …) et l’effet des composants de la ration sur l’évolution du pH, paramètre essentiel pilotant l’activité fermentaire et participant au confort ruminal de l’animal.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les objectifs de ce projet sont multiples et comprennent l’évaluation, par des méthodes standardisées, de la fermentescibilité et de la valeur nutritionnelle des différents composants de la ration, le suivi du délitement de bolus dans le rumen, l’effet des matières premières et/ou des suppléments nutritionnels sur l’activité fermentaire et la production de produits de fermentation (acides gras volatils, ammoniac, méthane..), et l’effet des composants de la ration sur l’évolution du pH, paramètre essentiel pilotant l’activité des microorganismes et participant au confort ruminal de l’animal. Ces différents objectifs permettront d’intégrer des nouveaux composants dans les rations actuelles afin de répondre aux enjeux du changement climatique en terme de limitation des ressources alimentaires et de la concurrence Homme/Animal face à ces ressources, d’élaborer de nouvelles solutions nutritionnelles limitant la production de gaz à effet de serre par les ruminants ou permettant une meilleure valorisation protéique et énergétique des constituants de la ration.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Prélèvement de jus de rumen sur animaux vigiles (environ 10 min). Pour les études d’ « évaluation de l’activité fermentaire, au maximum, 4 litres de jus de rumen sont prélevés par jour en 1 à 8 prélèvements durant 3 jours maximum (consécutifs ou non) par semaine soit 5% du volume total du contenu ruminal (80 L en moyenne), permettant une reconstitution rapide du milieu. Ces prélèvements seront faits sur une durée de 8 semaines consécutives au maximum. Après chaque session de prélèvement, une semaine de repos en stabulation libre sur aire paillée / sciure sera réalisée pour les animaux donneurs de jus de rumen. Le maximum d’essai comprenant un prélèvement de jus de rumen sera de 90 sur 5 ans. Administration de composants de la ration ou/et solution nutritionnelle orale ou par la canule sur animaux vigiles.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le prélèvement de jus de rumen peut induire un stress le temps du prélèvement (environ 10 min) chez certaines vaches. L’introduction et le retrait des sachets peuvent également générer un stress le temps de la manipulation (environ 10 min). Le logement à l’attache sur une période prolongée peut entrainer un stress chez certains animaux.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Ce projet ne comporte qu’une seule procédure. L’application de cette procédure n’entrainant pas d’altération du Bien Être, ces animaux pourront être inclus dans un nouveau projet après accord d’un vétérinaire.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
A notre connaissance, aucune méthode in vitro fiable excluant totalement l’utilisation d’animaux n’est disponible à ce jour pour permettre l’étude de la dégradabilité des constituants de la ration, du suivi du délitement de bolus dans le rumen et du processus de fermentations ruminales. L’écosystème ruminal est trop complexe, trop peu connu, pour permettre le développement de modèles de cultures cellulaires par exemple. Par principe, les solutions nutritionnelles évaluées dans nos essais sont des propositions innovantes qui n’ont pas encore été évaluées dans la bibliographie. Il n’est donc pas possible de s’y référer ni d’utiliser d’éventuels modèles in silico existants. Le modèle d’animaux canulés du rumen, pour des études in vivo ou in vitro utilisant du jus de rumen est également aujourd’hui considéré comme le plus pertinent pour les études de fermentations ruminales.
2. Réduction
Pour chaque essai réalisé, le nombre d’animaux utilisé est réduit à son minimum (2 à 4, selon les protocoles). Il existe une variabilité inter individuelle importante chez les ruminants. Les études décrites dans ce projet sont préférentiellement conduites en schéma expérimental de carré latin (chaque animal est son propre témoin, tous les traitements sont testés sur tous les animaux), ce qui permet d’éliminer l’effet « individuel » et de réduire au minimum le nombre d’animaux nécessaires pour permettre de détecter des effets statistiquement significatifs. Le calcul de la puissance statistique du test, prenant en compte une valeur seuil de significativité de 5%, un coefficient de variation moyen du paramètre étudié de 4% et un nombre maximum de 4 individus montre que ce dispositif permet de détecter significativement une différence de 8% entre les traitements, ce qui correspond aux effets que l’on cherche à mettre en évidence. Pour les « sachets bolus », 2 à 3 animaux sont suffisants à la réalisation de ce type d’étude. L’objectif de ces études étant un suivi de la technologie de délitement, aucune analyse statistique n’est nécessaire. Une fois équipés d’une canule ruminale, les animaux peuvent être utilisés dans le cadre de plusieurs études, ce qui permet de limiter le nombre d’animaux à utiliser. Les 8 vaches incluses dans ce projet permettront de réaliser 30 études de dégradabilité des constituants de la ration, 90 études d’activité fermentaire du microbiote ruminal et 5 études de délitement des bolus au cours de ces 5 ans.
3. Raffinement
Pendant les essais d’évaluation de la dégradabilité des composants de la ration, les vaches seront logées à l’attache au maximum 5 jours sur 7 et 8 semaines consécutives maximum. Les interactions physiques et visuelles seront possibles entre les animaux pendant toute la période de l’essai. Elles seront logées sur un matelas en caoutchouc (3,07 m2). Au moins 2 jours par semaine, les animaux seront remis en stabulation libre sur aire sciure. Une fois l’essai terminé, les vaches seront logées en stabulation libre sur aire paillée ou sciure pendant une période de repos de 2 semaines minimum. Dans le cadre des études « sachets bolus », les animaux seront logés en stabulation libre sur aire paillée/sciure. Ils seront bloqués au cornadis uniquement lors de la pose et dépose des « sachets bolus » pendant une durée maximale d’une heure. Pour ce type d’essai, 2 à 3 vaches seront utilisées. Un maximum de 5 essais sur 5 ans pourra être réalisé. Après chaque essai, 2 semaines de repos en stabulation libre sur aire paillée / sciure sera réalisée pour les animaux utilisés. Lors des périodes de repos prolongés d’au moins 4 semaines, les vaches peuvent avoir accès à l’extérieur (un retour en essai inclut obligatoirement une période d’au moins 21 jours avec la ration de l’essai). Les prélèvements de jus de rumen pour les essais d’« évaluation des effets des composants de la ration sur l’activité fermentaire » pourront être réalisés en bloquant les vaches au cornadis, pendant une durée maximale de 60 minutes. Le jus de rumen pourra également être prélevé sur des vaches à l’attache, pendant une durée maximale de 60 minutes. Les vaches seront observées et suivies tous les jours par le personnel qualifié. L’ingestion de la ration sera surveillée. Des points limites spécifiques au projet seront définis et appliqués pendant la durée prévue pour ce projet. Pendant toutes les périodes d’études, de la musique douce sera diffusée 7h par jour. Lors du logement sur aire paillée/sciure, des brosses sont également disponibles. Le bâtiment est éclairé en cycle naturel, complété par un éclairage artificiel en journée.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les animaux choisis sont des vaches adultes, pour d’une part correspondre au modèle scientifique de référence, notamment pour les mesures in vivo de dégradabilité ruminale, et d’autre part pour correspondre aux espèces cibles de l’utilisation in fine des solutions nutritionnelles étudiées (vaches laitières ou bovins à l’engraissement), afin que leur métabolisme soit représentatif de ces animaux. Les vaches sont des vaches adultes taries et déjà stérilisées (âgées de 7,5 à 14,5 ans au démarrage du projet). Ces vaches sont des animaux réformés, possédant une flore microbienne ruminale stable (contrairement à celle d’animaux en croissance), optimisant ainsi la fiabilité des résultats.