Bovins

Choisies dans les troupeaux de l'établissement, six vaches laitières adultes et huit veaux non sevrés sont maintenus au cornadis pour un sondage œsophagien sur animal vigile, sans anesthésie. Ces 16 bovins subissent des procédures d'un niveau de souffrance léger, un prélèvement unique de dix minutes au maximum, renouvelable une fois en cas d'échec technique. Le jus de rumen recueilli sert à tester in vitro des composés végétaux censés réduire les émissions de méthane des ruminants, avant d'envisager des essais sur des animaux vivants. Tous retournent ensuite à leur troupeau et aucun n'est tué, le porteur affirmant malgré tout que le recours à des animaux donneurs de contenu ruminal est "indispensable".

Objectifs

Le principal objectif de notre projet est de tester l’effet des composés naturels dérivés de plantes sur la fermentation ruminale et la production de méthane chez les ruminants, en utilisant un modèle in vitro, avant d’envisager des tests in vivo pour une évaluation à long terme. Pour réaliser les expérimentations in-vitro nous utilisons du jus de rumen de vache. Celui-ci sera prélévé par sonde œsophagienne sur 6 vaches adultes en production laitière et 8 veaux, pour être utilisés dans les fermentations in-vitro. L’objectif de la DAP est de prélever du jus de rumen afin de tester in-vitro l’effet des composés naturels dérivés de plantes sur la fermentation ruminale et la production de méthane chez les ruminants.

Bénéfices attendus

L’utilisation des analyses de la diversité microbienne dans ce projet permet de mettre en lumière un aspect essentiel de la fermentation ruminale, à savoir les interactions entre les populations microbiennes. Cette approche offre un aperçu précieux des mécanismes microbiens sous-jacents qui régissent la production de méthane dans le rumen et permet d’identifier des moyens d’optimiser les processus fermentaires pour réduire les émissions de gaz à effet de serre. L'un des avantages majeurs de cette analyse est de permettre une étude fine de la compétition pour l'hydrogène entre les archées qui l'utilisent pour produire du méthane et les autres micro-organismes qui l'utilisent pour leur développement.

Procédures

Les animaux seront soumis à un prélèvement unique de contenu ruminal par sondage œsophagien, réalisé sur des animaux vigiles, sans anesthésie ni chirurgie. Cette méthode est peu invasive, n'entraîne pas de douleur persistante et ne laisse aucune séquelle. Chaque prélèvement est effectué une seule fois par animal (6 vaches adultes et 6 veaux), sauf en cas de besoin exceptionnel (échec technique), auquel cas un second prélèvement ponctuel pourra être envisagé sur un même individu ou un animal de remplacement prévu à cet effet. La durée totale de l’intervention (mise en contention, introduction de la sonde, prélèvement et libération de l’animal) n’excèdera pas 10 minutes par animal. Aucun traitement, chirurgie ou manipulation supplémentaire n’est prévu dans le cadre de ce protocole.

Impact sur les animaux

Dans le cadre de ce protocole, six vaches laitières adultes et huit veaux non sevrés seront sélectionnés pour un prélèvement unique de jus de rumen à l’aide d’une sonde œsophagienne. La technique de sondage œsophagien requiert la contention de l'animal et est légèrement intrusive, pouvant occasionner un inconfort léger transitoire au moment de l'introduction de la sonde (réflexe de déglutition, agitation légère). Nous pouvons nous attendre aussi à ce que le geste déclenche une réaction de stress et un comportement de défense mais de courte durée. Cette méthode, bien établie en recherche animale, permet d’accéder au contenu du rumen de manière, sans chirurgie ni anesthésie, et avec des effets indésirables minimes pour l’animal. Chaque séance de prélèvement sera de durée très limitée, ne dépassant pas 10 minutes par animal. Cette méthode est sans conséquence sur la santé ou l'intégrité physique des animaux. Aucune douleur prolongée, ni altération de l’alimentation ou du comportement post-intervention ne sont attendus. Aucun effet secondaire notable n’est attendu après le prélèvement, et un suivi attentif sera réalisé après chaque intervention pour s’assurer du bon état général des animaux.

Devenir

Tous les animaux seront gardés en vie et réintégreront les troupeaux respectifs à la fin de la procédure.

Remplacement

Dans ce projet, le recours à des animaux donneurs de contenu ruminal est indispensable, car aucune alternative in vitro ou modèle synthétique ne permet actuellement de reproduire fidèlement la complexité du microbiote ruminal vivant, notamment la diversité des interactions microbiennes. Le contenu ruminal frais est nécessaire pour garantir des fermentations in vitro scientifiquement robustes et représentatives. Cette approche respecte le principe des 3R, car un prélèvement unique par animal permet de générer de nombreux tests (8 traitements prévus) sans expérimentation directe prolongée sur les animaux, limitant ainsi leur nombre et l’impact de l’étude.

Réduction

Le nombre d’animaux donneurs (6 vaches et 6 veaux parmi les 8 vaches et 8 veaux sélectionnés) a été défini pour réduire au maximum le nombre d’individus tout en respectant les recommandations méthodologiques pour ce type d’essai. Le choix de 6 animaux permet ici de limiter le nombre total d'essais in vitro, en utilisant chaque individu comme unité expérimentale. Chez les veaux en particulier, le microbiote est immature et fortement variable d’un individu à l’autre, ce qui justifie un effectif un peu plus large pour capturer une diversité inter-individuelle suffisante sans multiplier les essais. Ce dispositif permet ainsi de maximiser la robustesse scientifique tout en minimisant le nombre d'animaux utilisés, conformément au principe de réduction.

Raffinement

Les conditions de logement des animaux en stabulation répondent aux exigences réglementaires et vont même au-delà grâce à des équipements pemettant un enrichissement du confort des bovins (brosses, ballons suspendus, boule de foin...) et un suivi fin de leur santé et de leur bien-être (outils d'élevage de précision). Le recours a des procédures faiblement invasives, mises en oeuvre par du personnel formé et habilité à effectuer ces prélèvements assure que ceux-ci se feront dans les meilleures conditions possibles pour les animaux. Les animaux seront maintenus aux cornadis pour le prélèvement dans le but de limiter les risques de blessures pour eux et pour le personnel qui prélèvera. Les animaux sont habitués aux cornadis pour leur alimentation quotidienne.

Choix des espèces

Les espèces choisies sont pertinentes car elles représentent deux stades clés du développement du microbiote ruminal. La vache adulte, avec un microbiote mature et stable, permet d’évaluer l’effet des composés sur une fermentation ruminale pleinement fonctionnelle. Le veau avant sevrage, doté d’un microbiote immature et variable, offre la possibilité d’étudier l’impact précoce des traitements sur la structuration microbienne et d’identifier des solutions à long terme. Cette double approche assure une meilleure compréhension des effets des composés naturels à différentes étapes de la vie du ruminant. Les vaches adultes en production sont utilisées pour étudier un microbiote mature, stable et représentatif d’un rumen pleinement fonctionnel, permettant d’évaluer l’effet des composés sur la fermentation et la production de méthane en conditions réelles. Les veaux avant sevrage, avec un microbiote immature et en cours d’établissement, sont inclus pour analyser l’impact précoce des traitements sur la structuration microbienne, afin d’identifier des interventions susceptibles d’influencer durablement la fermentation ruminale et les émissions de méthane à long terme.

Aux semaines 8, 12, 16 et 24 d'un essai de six mois, 48 vaches laitières réparties en quatre lots pour tester deux suppléments contre le méthane, seuls ou combinés, subissent une prise de sang de 18 mL à la veine de la queue, un prélèvement de 400 mL de jus de rumen par voie gastro-œsophagienne et un prélèvement de 200 g de fèces, par fouille rectale si elles ne défèquent pas. Chaque séance se déroule en cage de contention, dix minutes au plus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, que le porteur décrit comme "susceptibles d'induire de l'inconfort (léger à modéré)" et qui peuvent irriter l'œsophage. L'essai mesure l'effet de ces suppléments sur le méthane, l'ingestion, la production de lait et le microbiote du rumen. À l'issue, les 48 vaches restent en vie et regagnent le troupeau de production, d'où elles pourront être réutilisées dans d'autres projets.

Objectifs

L'objectif de cette expérimentation, menée chez la vache laitière avec des régimes à base d’ensilage d’herbe, est de mesurer les changements induits par la supplémentation de la ration avec des suppléments alimentaires anti-méthanogènes utilisés seuls ou en combinaison sur les émissions de méthane entérique, l'ingestion, la production laitière, la structure du microbiote ruminal. Un objectif secondaire consistera à confirmer ou identifier des prédicteurs biologiques plasmatiques, fécaux et ruminaux permettant de prédire les émissions de méthane.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus sont de confirmer l'effet anti-méthanogène des 2 ingrédients utilisés seuls et tester l'additivité de leurs effets lorsqu'ils sont utilisés en combinaison sur les émissions de méthane entérique et les performances zootechniques de la vache laitière. Les mécanismes d'action des ingrédients utilisés seuls ou en combinaison sur le microbiote ruminal seront identifiés. Enfin, cet essai permettra d'implémenter des bases de données incluant - des phénotypes (tels que les émissions de méthane entérique) de bovins laitiers difficiles à mesurer sur le terrain avec des méthodes de référence et leurs prédicteurs (microbiens, fécaux, sanguins) issus de différentes matrices biologiques faciles d'accès sur le terrain et prélevées en simultané sur le même animal. Cet essai permettra la mesure simultanée de prédicteurs du méthane entérique sur 3 matrices biologiques disponibles en exploitation.

Procédures

Durant les 6 mois de l'expérimentation, 4 prélèvements de fécès, sang et de jus de rumen auront lieu en semaine 8, 12, 16 et 24. Le volume de sang prélevé sera à chaque fois de 18 mL, celui de fécès de 200 g et celui de jus de rumen de 400 mL.

Impact sur les animaux

Différents prélèvements relevant de procédures légéres (fécès, sang et jus de rumen) sont prévus tout au long de l'essai pour caractériser la réponse physiologique, métabolique et digestive des vaches laitières. Le prélèvement de jus de rumen sera réalisé par prélèvement gastro-oesophagien (PGO) et pourrait engendrer une légère iritation de l'oesophage. La prise de sang sera effectuée à la veine caudale et les prélèvements de fèces par défaction naturelle ou fouille rectale si besoin. Ces prélèvements seront réalisés en cage de contention et sont susceptibles d'induire de l'inconfort (léger à modéré) pendant la manipulation. La fréquence des prélèvements des 3 matrices (fécès, sang et jus de rumen) sera limitée au minimum nécessaire pour mesurer une cinétique d'action des ingrédients testés ainsi que leur effet de rémanence après arrêt de la distribution. Au total, les animaux seront prélevés 4 fois pendant l'essai qui durera 6 mois. La contention de l'animal pour les 4 prélèvements des 3 matrices durera 10 minutes maximum.

Devenir

A l'issue de cette expérimentation, les 48 vaches laitières seront maintenues en vie et regagneront le troupeau de production, en vue d'être réutilisés dans d'autres projets si besoin.

Remplacement

La réponse concomittante de l'hôte et du microbiote ruminal aux ingrédients ne peut à ce jour être remplacée par aucune stratégie in vitro ou in sillico. L'un des objectifs du projet est d'identifier et de valider des indicateurs capables de prédire les émissions de méthane entérique. En conséquence, nous avons besoin d'une méthode de référence in-vivo à l'aide d'un analyseur d’air, couplé à un distributeur de concentré pour attirer les animaux, pour construire des modèles de prédiction des émissions de méthane à partir de ces prédicteurs. À terme, ces prédicteurs pourront être proposés comme alternative aux méthodes de référence nécessaires en recherche et difficiles à utiliser sur le terrain. L'utilisation des techniques in-vitro pour étudier l'effet de l'additif sur la fermentation ruminale a été déjà réalisé et par conséquent nous avons besoin d'animaux expérimentaux pour confirmer les effets in-vivo.

Réduction

Pour cette expérimentation, 48 vaches laitières seront mobilisées et réparties en 4 lots soit 12 animaux par modalité. Ce chiffre est basé sur les résultats obtenus au préalable par notre équipe chez la vache laitière avec des régimes comparables. En effet, en considérant la variabilité entre animaux des émissions de méthane mesurées à l'aide d'un analyseur d'air et l’effet anti-méthanogène cible des ingrédients testés, il faut entre 8 et 14 animaux dans chaque lot.

Raffinement

Les conditions de logement des animaux en stabulation répondent aux exigences réglementaires et les bâtiments sont dotés d'équipements pemettant un enrichissement du confort des bovins (brosses) et un suivi fin de leur santé et de leur bien-être (suivi de la température et de l'hygrométrie). Les procédures sont mises en oeuvre par du personnel formé et habilité à effectuer ces prélèvements ce qui assure que ceux-ci se feront dans les conditions mises en places pour le bien-être de l'animal. De plus, les fouilles rectales pour les prélèvements de fecès ne sont réalisées que si les animaux ne défèquent pas naturellement au moment de la collecte des fécès.

Choix des espèces

En France, l’agriculture représente 19% des émissions de gaz à effets de serre, dont près de la moitié provient des élevages bovins lait et viande. Les émissions de méthane entérique, coproduit de la digestion des polysaccharides par les ruminants, représentent environ 50% des émissions de gaz à effets de serre d’une exploitation bovine. Les élevages bovins lait et viande sont ainsi confrontés aux objectifs de décarbonation des activités. Le recours aux bovins laitiers dans cette expérimentation est directement justifié par les objectifs scientifiques du projet : l’étude des effets des inhibiteurs de méthane sur les performances laitières, les émissions entériques de méthane, ainsi que les caractéristiques du microbiote ruminal. Par conséquent, l’utilisation d’une autre espèce animale de ruminant introduirait des biais majeurs et réduirait considérablement la transposabilité et la pertinence des résultats. Les vaches laitières entreront en expérimentation après le pic de lactation (par lot de 8 vaches dès que la dernière d'entre elles aura atteint sa 8ème semaine après vêlage), c'est à dire au moment où les vaches retrouvent une stabilité métabolique après les fortes contraintes du début de lactation. Ceci permet des mesures moins variables des émissions de méthane et du microbiote ruminal, des performances zootechniques et éfficacité alimentaire. Les vaches en post-pic présentent une ingestion plus stable, un bilan énergétique plus équilibré et une production laitière toujours significative, rendant ce stade pertinent pour évaluer les effets de différents ingérdients anti-méthanogènes. De plus, cela permet de limiter les risques pour la santé et le bien-être des animaux, en évitant les périodes de forte mobilisation corporelle. Ce stade est donc scientifiquement pertinent et éthiquement justifié.

Comparer deux conduites de pâturage, l'une mêlant ovins et bovins, l'autre spécialisée en ovins, place 292 brebis, agneaux et génisses dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Prélèvements de fèces par stimulation rectale chaque mois pendant quatre mois, prises de sang de 10 mL à la veine jugulaire ou caudale en début et en fin d'essai. Le porteur reconnaît qu'une très forte infestation parasitaire pourrait survenir, surtout chez les agneaux du lot spécialisé, ceux-là mêmes qui tiennent le rôle de point de comparaison. Aucun animal n'est tué dans le cadre du projet. Les brebis et les génisses rejoignent le troupeau de l'établissement, les agneaux repartent vers l'engraissement.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’étudier les effets du pâturage séquentiel alterné entre ovins et bovins au printemps sur le parasitisme et le bien-être des animaux. Une de nos hypothèses de travail est que les bovins apportent un bénéfice aux ovins en termes de parasitisme, y compris lors de pâturage séquentiel alterné. L’expérimentation analytique vise donc à mesurer les effets de l’introduction d’un troupeau de bovins dans le cycle de pâturage d’un troupeau ovin. Pour cela, un système mixte sera comparé à un système ovins spécialisé pris comme témoin. Seront notamment abordées les questions de la conduite au pâturage des deux espèces et la gestion des lots. L’excrétion parasitaire, les performances zootechniques du troupeau, ainsi que les conditions de travail seront observées.

Bénéfices attendus

Les résultats attendus sont dans un premier temps une réduction du parasitisme chez les ovins du système mixte par rapport à ceux du système spécialisé, particulièrement chez les agneaux plus sensibles que les agnelles ou les brebis. L’objectif sera de suivre l’excrétion parasitaire du troupeau d’ovins et du troupeau de bovins (strongles, douves) et de déterminer si cette pratique peut être une alternative à la résistance au traitement anthelminthique. En ce sens elle s’insère pleinement dans la transition agroécologique en mentant à profit des processus biologiques en remplacement de molécules chimiques (anthelminthiques) dont l’efficacité est de plus en plus limitée compte tenu du développement rapide de résistances dans les populations de parasites. D’un point de vue sanitaire, les anthelminthiques de synthèse sont les médicaments couramment utilisés en médecine vétérinaire pour gérer les infestations parasitaires. Cependant, des métabolites ou des molécules non dégradées se retrouvent dans les produits dédiés à la consommation humaine (viande, lait, fromage), et peuvent impacter indirectement la santé humaine. Pour certaines molécules, des conséquences environnementales ont aussi été signalées. Des temps d’attente sont donc à respecter avant de commercialiser et consommer ces denrées alimentaires. De plus, depuis ces dernières années, une multiplication des résistances aux anthelminthiques de synthèse est observée dans les élevages ovins et caprins. Pour pallier à ces problèmes, l’exploitation dans la ration de métabolites secondaires bioactifs naturellement présents dans certains végétaux ou ressources végétales serait une méthode alternative à l’emploi des traitements chimiques. Enfin, l’aspect innovant de ce projet tient également à l’étude de la mixité en pâturage séquentiel, qui a l’intérêt de faciliter la gestion des lots au quotidien (pas de mélange simultané des espèces) et pourrait en ce sens aider au développement de la mixité ovin/bovin pour plus de résilience.

Procédures

Deux types de prélèvements sont prévus sur les animaux : i) Des prélèvements de fèces (5 grammes) auront lieu tous les mois durant les 4 mois de l’expérimentation, sur 60 brebis et 60 agneaux préférentiellement mâles (30 brebis et 30 agneaux de chaque troupeau ovin, 40 agneaux l'année 2), ainsi que sur les 11 génisses. ii) Des prises de sang (10mL) seront réalisées sur les 11 génisses et sur 20 brebis (10 brebis de chaque troupeau ovin) en début et fin d’expérimentation. Les interventions n'excéderont pas 1 à 2 minutes par animal, et elles seront regroupées dès que cela est possible afin de limiter la manipulation et la contention des animaux.

Impact sur les animaux

On peut noter 3 types de nuisances attendues : tout d’abord pour effectuer des sérologies, des prises de sang seront réalisées à la veine jugulaire (ovin) ou caudale (bovin). Des hématomes peuvent apparaitre en cas de prélèvements répétés mais ceux-ci n’auront lieux qu’en début et fin d’essai soit un espacement de plus de 3 mois. Ensuite afin de réaliser des coprologies, des prélèvements de fèces auront lieu par stimulation rectale en évitant au maximum le prélèvement direct par fouille. L’ensemble des prélèvements (prise de sang + fèces) ne dure que 1 à 3 minutes par animal, et elles seront réalisées par du personnel compétent et formé. Enfin, une très forte infestation parasitaire pourrait survenir dans les troupeaux ovins, particulièrement chez les agneaux du système spécialisé. Pour cela le suivi régulier des performances et la de la santé des animaux, couplé à une surveillance quotidienne par le personnel animalier qualifié, permettra de déceler suffisamment précocement les animaux à traiter.

Devenir

Les agneaux poursuivront leur engraissement dans un schéma classique d’élevage ovin. Les brebis et les génisses retourneront dans le troupeau d’élevage de l’établissement utilisateur.

Remplacement

Aucun essai in vitro ni modélisation n’existe à ce jour pour une telle étude. L’étude in vivo est indispensable pour étudier le lien entre le parasitisme et pratiques de pâturage. De nombreuses mesures ne sont possibles qu’en expérimentation in vivo : mesures de parasitologie (évaluation de la charge parasitaire par analyses coproscopiques sur les fèces et sérologie sur prise de sang), étude des performances zootechniques (gain de poids, note d’état corporel). Ces analyses fines permettront de produire des références.

Réduction

Le nombre d’animaux a été optimisé et réduit au minimum pour i) s’assurer d’avoir un nombre d’animaux suffisant pour des analyses statistiques fiables des paramètres de parasitologie (mesure de coproscopie) sur les 2 lots infestés et ii) assurer des répétitions pour obtenir la puissance statistique nécessaire pour arriver à faire le lien entre infestation parasitaire et pratiques de pâturage. Ainsi le dimensionnement a cherché à être minimaliste tout en veillant à avoir des effectifs minimaux pour reproduire les effets troupeaux. Par ailleurs, les surfaces des parcelles doivent être suffisamment grandes pour être représentatives de la diversité et capter la variabilité des prairies permanentes de montagne ici étudiées. Le nombre d’animaux permet également d’avoir un chargement adapté au potentiel de production des prairies.

Raffinement

Les animaux se trouveront dans le cadre d’une conduite d’élevage classique (pâturage à l’herbe). Des points limites stricts et spécifiques au projet ont été définis (cf. 4.2.1) et l’état de santé des animaux sera suivie de manière rapprochée par une méthode de scoring. L’état de santé des animaux sera évalué tous les jours lors de la surveillance sur les parcelles par un animalier habilité, responsable de la mise en œuvre du protocole. Tout changement de comportement (isolement, abattement, baisse d’appétit ou refus de s’alimenter) ou tout autre comportement anormal sera signalé et pris en charge, consigné dans le cahier d’expérimentation. Les évaluations des performances zootechniques et du bien-être animal serviront également à surveiller la santé des animaux. Un diagnostic approfondi de l’animal malade sera réalisé, et si nécessaire un traitement adéquat sera administré sur avis du vétérinaire. Si aucune amélioration n’est constatée dans les jours suivants, l’animal sera sorti de la procédure.

Choix des espèces

L’étude vise à étudier la mixité ovin/bovin au pâturage. Les bovins seront de race charolaise et les ovins de race limousine et sont actuellement présentes sur la ferme expérimentale. Ces deux espèces sont l’objet d’élevage de rente et font parties des productions de viande majoritaire en France. Les suivis sur le parasitisme sont impossibles à réaliser sans l’utilisation d’animaux. Les agneaux mâles seront suivis préférentiellement car ils plus sensibles au parasitisme. Brebis allaitantes et agneaux en croissance avant sevrage

Toutes rendues à un troupeau laitier à l'issue des tests, 243 vaches en lactation sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Privées d'eau ou de nourriture jusqu'à quatre heures pour être sûres de venir boire, elles reçoivent un courant électrique dès qu'elles touchent l'abreuvoir, et l'on mesure le temps qu'elles mettent à basculer vers le second, non électrifié. Les tensions et les fréquences montent de jour en jour, le porteur écrivant vouloir "dépasser progressivement l'échelon de la perception du courant, en restant dans les échelons d'inconfort, voire de la douleur fugace". L'objectif est de recalibrer les protocoles de diagnostic des courants parasites utilisés dans les élevages laitiers, le porteur y voyant un outil "indispensable".

Objectifs

La survenue de courants parasites dans les bâtiments d’élevage constitue un facteur de perturbation des animaux, pouvant engendrer des modifications physiologiques et comportementales (refus d’abreuvement, agitation, stress chronique), ayant parfois des conséquences sur les performances de l’élevage voire sur la santé des animaux. Ces courants parasites, souvent imperceptibles par l’éleveur, sont définis comme des courants électriques indésirables et leurs origines au sein des élevages sont multiples. Ils peuvent provenir directement de l'installation électrique (manque d'isolation des équipements, mauvaise continuité d'un conducteur de protection, mise à la terre inefficace, etc.) ou de sources externes comme notamment le réseau électrique haute tension ou très haute tension. Dans certaines exploitations laitières, l'installation d'éoliennes a coïncidé avec une dégradation des performances de production ou de la santé des animaux. Les protocoles de diagnostic disponibles ont permis d'identifier et de résoudre les problèmes dans la plupart des cas. Cependant, ces protocoles ont aussi pu s’avérer inefficaces pour objectiver des courants parasites et les agriculteurs se sentent parfois impuissants par manque de connaissances et de solutions. Ces protocoles consistent à mesurer sur plusieurs points stratégiques de la ferme des courants à 50 Hz en relatif à un seuil de perception connu sur les bovins se situant autour de 4 mA. Une raison qui explique la relative inefficacité de ces protocoles dans le cas d’infrastructures d’énergie renouvelable est qu’ils ne tiennent pas compte des courants autres que le courant alternatif en 50 Hz, ni du caractère transitoire de certains courants. Des méthodes existent pour mesurer ces courants en ferme mais les clés d’interprétation nécessitent de connaître les seuils de perception des bovins à des fréquences inférieures ou supérieures à 50 Hz. L’objectif du projet est de déterminer ces seuils.

Bénéfices attendus

La définition des seuils de perception des vaches à des courants faibles continus (0 Hz) ou à des courants transitoires de forte fréquence (1000 à 2000 Hz), couplée à une mesure plus systématique de tous les courants parasites observables en ferme (y compris les courants de fréquence différente de 50 Hz et non alternatif) va contribuer à définir de nouveaux protocoles de diagnostic électrique en ferme. Ces diagnostics s’appuieront ainsi sur une vision plus juste des perceptions des courants parasites par les bovins sachant qu’on ne peut pas se fier à nos ressentis humains. L’amélioration de ces diagnostics doit permettre de mieux objectiver si les perturbations observées sur les animaux justifiant le diagnostic sont effectivement liées à des courants parasites. Ce sera un outil indispensable pour convaincre les agriculteurs de réaliser les travaux nécessaires sur leur installation électrique ou pour objectiver les nuisances que peuvent apporter des dispositifs extérieurs à la ferme dans des démarches de concertation, voire judiciaires.

Procédures

Les vaches seront soumises à des tests consistant à les faire passer une à une dans une zone de test constituée de deux abreuvoirs ou deux auges connectés à un générateur et un sol conducteur. Des pré-tests permettront de définir si la zone de test doit être conçue avec deux abreuvoirs ou deux auges. A partir du moment où la vache aura commencé à boire sur un abreuvoir ou manger à une auge, un courant (tension et fréquence paramétrables) sera appliqué et le temps que met la vache à basculer vers le second abreuvoir / la seconde auge sur lequel aucun courant ne sera appliqué sera mesuré. Les tests seront conduits de jour en jour avec des tensions ou des fréquences croissantes. Le seuil de perception de chaque vache sera défini comme la tension (convertie en courant après estimation de la résistivité de la vache) à partir de laquelle on note un évitement net du premier abreuvoir / de la première auge. Les tensions et les fréquences seront limitées afin de ne pas induire de douleurs chez les vaches. Pour s’assurer que les vaches viendront aux abreuvoirs ou aux auges, une restriction d’abreuvement ou alimentaire sera appliquée pendant une durée maximale de 4 heures. Les vaches seront aussi équipées durant les tests de ceintures cardiofréquencemètre (Polar).

Impact sur les animaux

Les natures des courants électriques appliqués et leur caractère « échappable » feront que les vaches percevront des picotements ou de légers inconforts pendant une courte durée (quelques secondes, deux minutes au maximum pour celles qui le choisiront), avec éventuellement une fugace contraction musculaire. L’emploi du temps des vaches sera aussi perturbé car elles seront contraintes de rester debout 1 heure de plus qu’habituellement dans la journée. Si les pré-tests prévus dans ce projet nous amenaient à utiliser des abreuvoirs dans nos zones de tests, les vaches ressentiront en amont des tests une soif transitoire du fait d’une restriction d’accès aux abreuvoirs pouvant aller jusqu’à 4 heures après la traite du matin.

Devenir

A la suite de chaque procédure du projet, les animaux réintégreront un troupeau de vaches laitières en ferme.

Remplacement

L’objectif de ce projet est de mesurer les seuils de perception des courants électriques par les animaux en observant les modifications comportementales de ces derniers lorsqu’ils seront soumis à des tensions ou des fréquences croissantes. Nous resterons dans des gammes de courants très en deçà de celles induisant des perméabilisations des membranes cellulaires, ou même des réactions physiologiques plus modérées, qui pourraient être observés en culture cellulaires. Par ailleurs, nous ne disposons pas d’assez de données avec des courants de fréquences variées pour procéder par modélisation. Observer des bovins dans un contexte proche de leur condition d’élevage reste la seule façon à ce jour de mesurer des modifications comportementales indicatrices de la perception de courants de faible intensité par les animaux.

Réduction

Chaque expérimentation consistera en des tests successifs avec des tensions ou fréquences croissantes en partant d’un niveau imperceptible pour l’ensemble du groupe de vaches testées à un niveau perceptible pour une majorité de vaches au sein du groupe. Un soin sera donc porté au sein de chaque expérimentation à adopter le nombre minimal d’individus pour atteindre la puissance statistique requise. Pour chaque expérimentation, nous comparerons un groupe soumis à des courants électriques lors des tests à un groupe témoin. Nous avons calculé qu’un effectif de 20 individus par groupe est nécessaire pour différencier, quand le seuil de perception aux courants sera atteint, les reports d’ingestion d’une auge (électrifiée dans le groupe soumis au courant, non électrifié dans le groupe témoin) vers une autre auge non électrifiée (quel que soit le groupe). Nous nous gardons en plus la possibilité d’impliquer 5 vaches de plus si certaines devaient être remplacées en cours d’expérimentation, ce qui nous amène à un maximum de 45 vaches par expérimentation. Si à l’issue de nos tests préalables, nous étions en mesure de remplacer les auges par des abreuvoirs, nous pourrons sans doute réduire à terme les effectifs du fait d’une moindre variabilité des conductivités électriques au niveau des zones de contact entre l’animal et l’auge. Le projet s’articulera autour d’un maximum de 5 expérimentations. C’est le nombre minimum pour couvrir une grande partie des combinaisons possibles de courants avec des fréquences comprises entre 0 à 2 kHz et des tensions entre 0 et 9 V nécessaire au projet. Chaque expérimentation ne pourra consister qu’en une succession de tests avec des trajectoires de tensions ou de fréquences croissantes. La première phase de ce projet consistera en une étude pilote impliquant un maximum de 18 individus pour construire la zone de test.

Raffinement

Les niveaux tension et de fréquence appliqués seront raisonnés pour se situer dans les échelons de réaction physiologique les plus bas possibles, tels que définis en bioélectricité. Il s’agira plus précisément de dépasser progressivement l’échelon de la perception du courant, en restant dans les échelons d’inconfort, voire de la douleur fugace. Cette évaluation des niveaux appliqués a pu être réalisée à partir de synthèse de la littérature sur bovins mais aussi sur d’autres espèces (pour extrapoler les effets de la fréquence électrique). Le caractère « échappables » des animaux aux courants appliqués feront que les vaches pourront s’y soustraire dès qu’elles le jugeront nécessaire. Si les pré-tests nous amenaient à utiliser des abreuvoirs dans nos zones de tests, la durée de restriction d’accès aux abreuvoirs restera limitée à 4 heures après la traite du matin. Ce niveau de restriction permet aux animaux de s’adapter sur le reste de la journée pour que ni leur production laitière, ni leur volume d’eau bue journalier ne chutent. Enfin, les zones de tests resteront proches de la stabulation dans laquelle les vaches seront logées le reste de la journée, afin de perturber le moins possible le temps de repos des animaux. Des points limites ont été prédéfinis pour soustraire les animaux aux tests ou aux restrictions hydriques s’ils sont dépassés, de même qu’une procédure et une grille d’évaluation pour le suivi quotidien du bien-être des vaches.

Choix des espèces

La problématique de l’étude, qui se pose de façon plus intense pour les élevages de bovins laitiers, nécessitera de travailler avec des vaches laitières. Il est établi que cette espèce est, parmi les animaux d’élevage, celle qui est la plus sensible aux courants parasites. Les vaches seront en lactation. Nous ne savons pas à ce jour si cela influe sur les seuils des perceptions des courants mais les problèmes rencontrés dans les élevages affectent en grande majorité les vaches à ce stade physiologique.

Une seule prise de sang à la queue, contention au cornadis pendant le repas : 463 génisses sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis rejoignent le troupeau expérimental. Aucune n'est tuée dans ce projet, mais le génotypage sert à décider lesquelles entreront dans les protocoles expérimentaux à venir. Le porteur annonce que connaître le génotype permettra d'affiner les lots et donc de "potentiellement réduire" le nombre d'animaux nécessaires aux essais futurs. Les résultats alimenteront aussi la base nationale française de génotypage, sans que le RNT chiffre la réduction attendue.

Objectifs

Ce projet a pour objectif de génotyper les animaux du troupeau expérimental. Ces animaux pourront intégrer des protocoles expérimentaux et la connaissance du génotype des animaux peut permettre un meilleur allotement et ainsi réduire le nombre d’animaux nécessaire à inclure dans un essai. Ce géntoypage systématique permet de plus de renseigner les bases de données nationales de génotypage avec les données des animaux du troupeau expérimental.

Bénéfices attendus

Le génotypage des animaux peut permettre d’affiner les mises en lot lors des expérimentations futures et ainsi potentiellement réduire le nombre d’animaux nécessaires. De plus, les résultats de génotypage seront enregistrés dans la base nationale française et pourront ainsi être accessible à la communauté scientifique.

Procédures

Les animaux seront soumis à une seule prise de sang en veine caudale dans le cadre de ce projet.

Impact sur les animaux

Le prélèvement sanguin sera effectué sur les génisses avec uniquement une contention légère et habituelle lors de l’alimentation aux cornadis. La douleur occasionnée par l’aiguille de prélèvement est légère et transitoire. La ponction de sang est très limitée en proportion du volume sanguin de l’animal.

Devenir

Les animaux restent dans l'élevage à l'issue de la prise de sang, l'objectif étant ici de caractériser les animaux qui rentrent dans le troupeau expérimental.

Remplacement

L’objectif étant de caractériser les animaux de l’installation expérimentale il est donc nécessaire d’avoir accès au matériel génétique de chaque individu. Le génotypage sur puce en vue de leur indexation génomique nécessite un échantillon de sang.

Réduction

Seules les génisses sélectionnées pour le renouvellement ou les animaux ayant intégré le troupeau en 2023 et 2024 et n'ayant pas été génotypes seront prélevés.

Raffinement

Le projet est basé sur un unique prélèvement sanguin. Cette prise de sang sera réalisée à la queue, partie de l'animal peu douloureuse. Les génisses seront bloquées au cornadis au moment de l'alimentation, donc sans stress lié à ce blocage car c'est une situation habituelle. Les génisses seront maintenues dans leur environnement d’élevage habituel qui est parfaitement adapté à leurs besoins comportementaux, environnementaux, sanitaires, et elles ne seront jamais en isolement social. Les prélèvements et la surveillance des animaux se feront par des personnes compétentes et habilitées. Les jours précédant le prélèvement, les animaliers en charge des génisses manipuleront leurs animaux en réalisant les gestes d’un prélèvement de sang (sans piqûre) afin de désensibiliser les animaux et ainsi de réduire le stress qui pourrait être lié à la manipulation lors du prélèvement. Des points limites adaptés sont mis en place.

Choix des espèces

L’objectif étant de génotyper toutes les futures vaches du troupeau, l'espèce utilisée est donc celle présente dans le troupeau. Les génisses seront prélevées entre 3 et 24 mois au stade croissance ou croissance plus gestation.

Rendre les élevages laitiers capables de produire malgré les canicules : c'est l'objet réel de ce projet, classé en recherche sur le bien-être des animaux non-humains. 12 veaux vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, tous renvoyés ensuite dans un troupeau. Ils subissent deux prises de sang à la jugulaire, éveillés et contenus, dans les 48 heures suivant la naissance puis à quinze jours, pour chercher des marqueurs de l'adaptation au stress hydrique subi par leur mère en début de gestation. Chaque veau reste auprès de sa mère au moins huit heures après le vêlage, le temps du colostrum, puis en est séparé, et le porteur range cette séparation parmi les nuisances du protocole avant de renvoyer les animaux vers la production de lait.

Objectifs

Il est observé une augmentation en fréquence et en intensité des épisodes de fortes chaleurs, auxquels les animaux d’élevage sont soumis. Dans les élevages laitiers, les effets sur le bien-être et la santé des mères ainsi que les répercussions à long terme chez les veaux, quand le stress maternel a été subi pendant la gestation, ont été évalués. Des outils, tels que des capteurs, le suivi des productions et/ou de l’ingestion individuelle ont permis de caractériser la réponse physiologique à l’augmentation de la température ambiante et la déshydratation : des perturbations immédiates chez les vaches laitières sont observées telles que la température corporelle, associées à des effets sur la production de lait. Plus généralement, la santé et le fonctionnement des organes des vaches laitières sont affectés et des répercussions sont aussi décrites chez la descendance. Ainsi, un stress lié à la chaleur (stress thermique) vécu pendant la gestation, induit globalement des modifications du métabolisme maternel pouvant avoir des effets délétères chez la descendance. Bien que les effets négatifs du stress thermique sur la santé et les performances soient ainsi documentés, des variations notables de réponse entre individus sont observées suggérant une adaptation individuelle variable aux modifications environnementales. En physiologie, il est montré que l’adaptation des individus sous-entend l’intervention de modifications portées par les cellules, contrôlant l’expression du génome en réponse à l’environnement. Ces modifications peuvent être recherchées et être considérées comme des biomarqueurs de la réponse d'un organisme aux changements environnementaux en créant une mémoire à long terme de ces événements. Cette mémoire influence l'expression des gènes et module les phénotypes, façonnant ainsi la capacité d'un animal à s'adapter aux facteurs de stress. Notre objectif est de caractériser la réponse adaptative des veaux en recherchant ces biomarqueurs en comparant deux groupes de veaux, des veaux de mères thermiquement stressées au cours de la gestation et des veaux de mères non stressées. Ces données seront à intégrer dans la mise en place d’une conduite individualisée du couple mère-petit face aux aléas climatiques.

Bénéfices attendus

Les analyses conduites au cours de ce projet ont pour objectif d’identifier des biomarqueurs d’adaptation chez les veaux. Ces connaissances sont importantes pour comprendre les processus biologiques à la base de l’adaptation et les variations de réponse individuelle qui sont souvent observées. A plus long terme, de tels marqueurs seront recherchés systématiquement chez des animaux dont les mères ont subi en début de gestation un stress hydrique et thermique. Ceci permettra de raffiner les méthodes de détection précoce de défaut d’adaptation de la progéniture. Une intégration de ces connaissances sera préconisée pour individualiser les pratiques d’élevage et pour minimiser les conséquences d'évènements dégradant le bien-être, la santé et la vie productive des animaux.

Procédures

Il s’agit de deux prises de sang, réalisées chez les veaux vigiles, au cours des deux premières semaines de vie (dans les 48h post natal et à 15 jours). Le geste technique de prélèvement de durera pas plus que 5 minutes incluant la mise en place de la contention.

Impact sur les animaux

La manipulation des veaux pour la pesée associée à la prise de sang peut induire un stress léger de l’animal qui pourra être compensé par des gestes rassurants et une voix familière calme. La prise de sang à la jugulaire est ressentie comme une simple piqure. La contention induit surtout du désagrément pour le veau. Le savoir-faire des animaliers sera le garant d’une exécution rapide et précise de la procédure, limitant ainsi la gêne et le désagrément pour le veau. Une nuisance pourra être aussi perçue par l'animal au moment de la séparation avec la mère. Le veau restera après le vêlage auprès de sa mère dans l'aire paillée le temps que sa mère le lèche et pendant au moins 8h pour les premières prises de colostrum. Le veau sera ensuite séparé de sa mère pour être hébergé auprès de ses congénères dans la case collective et recevra à ce moment-là les 4 L de colostrum de sa mère. L'ensemble des veaux du protocole seront élevés dans les mêmes conditions pour s’assurer que les effets recherchés soient bien imputables à la gestation.

Devenir

A la fin des procédures, les animaux seront replacés dans un troupeau de vaches laitières ayant vocation à produire du lait. Aucun effet durable du projet n'est attendu sur les animaux.

Remplacement

Le bovin est l'espèce cible de ce projet. L’objectif du projet est de se doter de biomarqueurs à rechercher chez des jeunes veaux dans le cas de stress hydrique/thermique subi par les mères, des vaches laitières. Il s’agit donc d’une étude dans le temps concernant deux générations, la vache et son veau. L’étude se focalise sur des marqueurs moléculaires, capables de refléter l’état de santé général, y compris le métabolisme, et l’historique de vie de l’animal. Il est donc primordial de se placer à l’échelle de l’individu. Il est à noter, qu’en France, une grande proportion de vaches laitières sont en lactation et gestation en période estivale, période caractérisée par des vagues de chaleur de plus en plus fréquentes et marquées. Ces périodes s’accompagnent souvent par des situations de sous abreuvement lorsque les vaches sont en pâture, aggravées par la lactation en cours. En effet, la lactation est le stade physiologique le plus fréquent dans les élevages laitiers, caractérisé par une forte mobilisation métabolique sous tendue par des processus de régulation particuliers et une augmentation de la consommation d’eau. Au cours de la lactation, les vaches laitières ont la possibilité de commencer une gestation (la lactation n’est pas contraceptive chez le bovin). Ainsi, tous changements métaboliques liés au stress hydrique/thermique maternel concourent à modifier l’environnement in utero pour les veaux en développement. Le développement du fœtus se caractérise par une dynamique des processus, sensible à l’environnement utérin. Etudier les biomarqueurs dans le sang à la naissance tire parti des caractéristiques de ces processus (apposition sensible au contexte métabolique in utéro, pérennité avec effet à long terme) en utilisant une matrice issue d’une procédure peu invasive (le prélèvement de sang). Dans le but d’objectiver les actions à mettre en place en élevage laitier pour améliorer le bien-être et la santé de la progéniture des animaux laitiers, ces études ne peuvent être menées que sur animaux vivants.

Réduction

Le nombre de veaux destinés strictement à la mesure des biomarqueurs en réponse à une restriction hydrique ou un stress thermique court (subis par la mère, 5 vaches issues d'un protocole ayant reçu précédemment une autorisation) a été réduit au nombre minimum d’individus à savoir 5 issus de vaches ayant subi les stress et 5 (voire 7 en cas d'aléa) issus de mères provenant du troupeau et n’ayant pas subi aucun stress pendant le 1er tiers de gestation. Ce nombre minimal d’individus par groupe nous permet d’analyser les paramètres phénotypiques collectés en appliquant des tests statistitiques adéquats. Des études similaires sur le même type de biomarqueurs pour caractériser d’autres conditions d’élevage ont déjà été conduites avec un nombre d’individus limité et ont donné lieu à des publications conclusives.

Raffinement

Les veaux bénéficieront d’un suivi par les techniciens animaliers formés à l'éthique en expérimentation animale. Comme pour tous les veaux du troupeau, les veaux inclus dans le protocole, recevront des soins et seront suivis quotidiennement (a minima 2 visites par jour). Tous les veaux du protocole (qu’ils soient mâles ou femelles) seront logés dans une case permettant un accès à une surface supérieure à 2,30 m2 par veau, conforme à la réglementation concernant les animaux utilisés à des fins expérimentales. Lors de la réalisation des prises de sang, des mesures spécifiques seront prises pour limiter le temps d’intervention auprès des veaux (proximité du lieu de prélèvement par rapport à la case collective ; rapidité d’exécution (moins de 5 minutes)). A chaque intervention, une attention particulière sera portée au bien-être des veaux en pratiquant des gestes rassurants (notamment de caresses sur la croupe et l’encolure), associés au son d’une voix posée et familière. Le personnel des installations expérimentales a une longue expérience en termes de procédure de prélèvements de sang ; les formations suivies ont permis non seulement de sensibiliser les animaliers à la douleur animale mais aussi de les former aux pratiques à mettre en œuvre afin de minimiser le niveau de stress des animaux. Au cours du premier repas après la prise de sang, une attention particulière de la part des techniciens animaliers sera portée aux veaux prélevés pour vérifier leur comportement et leur ingestion. Des points limites ont été mis en place et seront appliqués.

Choix des espèces

Le bovin est l’espèce la plus utilisée pour produire les volumes de lait consommés en France et c’est sur cette espèce cible que se pose la question de la recherche de leviers en élevage pour limiter les effets néfastes du stress thermique sur le bien-être et la santé de ces animaux. En termes de régulation thermique, les ruminants présentent des spécificités propres liées à la chaleur produite par la masse microbienne ruminale contribuant fortement au bilan thermique de l’animal. Au sein des ruminants, les bovins sont plus disposés que les caprins et les ovins au stress thermique. Pour ces raisons, il est important de disposer de méthodes de détection des répercussions du stress thermique sur la progéniture spécifiquement pour cette espèce. Les veaux sont des mâles ou des femelles issus de vaches de race Prim’Holstein. Il s’agit de la race de vache laitière la plus répandue dans le monde. Les animaux utilisés seront des veaux nouveau-nés suivi durant leurs deux premières semaines de vie : le prélèvement de sang dans les 48h post natal, rend possible d’étudier les conséquences des perturbations induites par le stress maternel au cours de la gestation, sur la santé des veaux. Le prélèvement à deux semaines de vie permet de répondre à la question de persistance/réversion des effets. A la suite de la procédure, les veaux seront inclus dans la conduite du troupeau de l'établissement utilisateur, sans aucune restriction liée au protocole.