Bovins

Pour mesurer la fréquence des inflammations utérines sans symptôme dans trois races bovines françaises, 900 vaches sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacune subit une prise de sang à la veine caudale et deux prélèvements intra-utérins pour frottis, entre le trentième et le quarantième jour après le vêlage puis juste avant la première insémination. Les vaches restent dans les élevages commerciaux où elles vivent et sont gardées vivantes à l'issue du projet, sauf avis contraire du vétérinaire ou de l'éleveur. Le porteur annonce la constitution d'une biobanque "indispensable" et le développement de services de conseil et de génétique auprès des éleveurs.

Objectifs

La santé de l’utérus est un facteur limitant majeur de la fertilité bovine. Après vêlage, le tractus génital est systématiquement colonisé par des bactéries qui provoquent une inflammation utérine systématique et physiologique. Mais cette inflammation initiale est normalement jugulée par la vache. Une inflammation intra-utérine résiduelle est encore présente 21 jours après le vêlage mais à partir de 45 jours elle doit être totalement éteinte. Chez environ 25% des vaches, cette inflammation utérine est encore trop intense à J21 et/ou persiste au-delà de J45, elle est alors pathologique et on parle d’endométrite. Or, si 60% des endométrites se manifestent par un écoulement vaginal purulent facile à mettre en évidence, près de 40% des endométrites ne déclenchent aucun symptôme autre que l’infertilité. Ces formes subcliniques ne sont pas diagnostiquées sur le terrain à l’heure actuelle car la seule technique diagnostique disponible est un acte technique et chronophage consistant en un prélèvement intra-utérin suivi de la réalisation, coloration et lecture d’un frottis endométrial sous microscope. La définition de seuils définissant un frottis pathologique (proportion de neutrophiles sur le frottis) a fait l’objet de publications, majoritairement étrangères et en race Prim’Holstein, sans arriver à un consensus précis du fait de facteurs de variation entre études (population concernée, délai post-partum, méthode de prélèvement et de comptage,…). Néanmoins, dans cette race, tous les résultats s’accordent sur une prévalence élevée (en moyenne 1 vache laitière sur 4) et sur l’importance de l’impact sur la fertilité (- 25 points de réussite à l'insémination animale) et la fécondité (allongement de l’intervalle vêlage-IA fécondante de 26 à 88 jours). Très peu d’études scientifiques ont été réalisées dans un contexte français, dans d’autres races laitières ou encore dans des races allaitantes.

Bénéfices attendus

Le projet permettra d’acquérir des connaissances consolidées sur les endométrites subcliniques dans un contexte français et d’identifier les approches analytiques les plus prometteuses pour faciliter leur détection. Ce projet permettra également de constituer une biobanque d’échantillons indispensable à la validation des acquis du projet et au développement, in fine, des services en matière de conseil et de génétique auprès des éleveurs.

Procédures

Les 900 vaches hébergées en fermes commerciales seront soumises à un prélèvement sanguin de faible volume à la veine caudale entre le 30ème et le 40ème jour suivant le vêlage ainsi qu'à deux examens cytologiques pour la réalisation d'un frottis endométrial entre le 30ème et le 40ème jour suivant le vêlage et juste avant la première insémination. Dans les deux cas, les interventions sont de courte durée (inférieure à 5 minutes).

Impact sur les animaux

Les prélèvements sanguins, même si ils peuvent générer du stress de façon transitoire, ne devraient pas conduirent à des nuisances importantes (hématome de façon exceptionnelle) pour les animaux puisque ceux-ci sont peu nombreux et de faible volume. De ce fait, le projet présenté n'est susceptible d'engendrer qu'un stress ou une douleur légère et très ponctuelle chez les animaux.

Devenir

Les interventions réalisées sur les animaux étant assimilées à des procédures d'élevage classiques qui n'induiront, à priori, que peu de nuisances, toutes les vaches seront normalement gardées en vie à la fin de ce projet sauf avis contraire du vétérinaire sanitaire des élevages concernés et des éleveurs impliqués. Les vaches impliquées seront conservées dans leur exploitation d'origine.

Remplacement

A notre connaissance, il n'existe aucune alternative non aminale pour étudier la prévalence des endométrites subcliniques et identifier des biomarqueurs de cette maladie dans les 3 races bovines visées. De ce fait, le recours à l'animal est nécessaire pour atteindre les objectifs visés dans le projet.

Réduction

Au total, 900 femelles seront utilisées dans ce projet. Compte-tenu des données présentes dans la littérature scientifique, ces effectifs permettront d’obtenir à minima 75 vaches « malades » pour chacune des 3 races étudiées. Ces effectifs représentent le minimum nécessaire pour avoir une bonne vision de la prévalence et de l’impact de la pathologie dans ces populations. L’utilisation de vaches en fermes non expérimentales dans le cadre d’une activité commerciale permet également de ne pas utiliser ces animaux uniquement à des fins expérimentales.

Raffinement

Les prélèvements seront effectués par des techniciens formés à la réalisation des actes (prélèvements endométriaux et sanguins) sur des femelles immobilisées à l’aide de moyens contention adaptés. Toutes les précautions seront prises lors de ces prélèvements. Les vaches n’étant pas hébergées en fermes expérimentales, l'établissement agrée s'assurera dans la mesure du possible des conditions d'hébergement et de soins optimales de ces animaux. Un suivi quotidien des animaux sera assuré les éleveurs.

Choix des espèces

Compte-tenu de l’objectif même de l’étude, aucune autre espèce animale ne peut être choisie. Les animaux utilisés dans ce projet seront des vaches de parité différentes (primipares, multipares) car elles représentent la population cible pour cette pathologie. En effet, même si la présence d’endométrites subcliniques a été documentée chez les génisses, la prévalence est moindre que sur les vaches.

Reprises de projets antérieurs pour éviter d'en équiper de nouvelles, quatre vaches taries portent une canule ouvrant en permanence sur leur rumen, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Aucune n'est tuée à l'issue : elles doivent servir à d'autres études, ou être réformées si leur santé se dégrade. Par cette fistule, des sachets d'aliments sont déposés dans le rumen puis récupérés, et un litre de jus de rumen est prélevé dix fois par an sur chaque animal, pour mesurer la valeur nutritionnelle de matières premières destinées à l'alimentation des ruminants d'élevage. Le porteur affirme que l'ouverture de la canule ne crée "aucune douleur ni angoisse", décrit le dispositif comme "indispensable" et cette caractérisation comme "incontournable", tout en indiquant que le rumen artificiel dont il dispose déjà limite le nombre de vaches fistulées.

Objectifs

L’objectif de ce projet consiste à mesurer la valeur nutritionnelle des matières premières (céréales, graines, tourteaux, coproduits, huiles, …) destinées à l’alimentation des ruminants. Pour bien formuler les aliments, les nutritionnistes utilisent des tables d’alimentation qui caractérisent les matières premières (MP) utilisées. Cette matrice doit être mise à jour régulièrement car elle doit prendre en compte les variabilités annuelles (composition, origine) des MP et les nouveaux coproduits. Si ce travail n’est pas réalisé, la table d’alimentation et donc la formulation seront en décalage avec la réalité du terrain, l’aliment sera mal valorisé par l’animal : il faudra une quantité supérieure d’aliment pour couvrir ses besoins, les rejets via les fèces et les urines voire les éructations (méthane) seront plus importants, augmentant ainsi l’impact environnemental des élevages. Une mauvaise valorisation de l’aliment peut également entrainer une diminution du bien-être animal (perte d’état pendant la période de production laitière, risque de maladies métaboliques …). Cette caractérisation des MP est donc incontournable. Ce projet scientifique permet aussi de rechercher des solutions nutritionnelles naturelles (huiles essentielles par exemple) pour un meilleur confort digestif des animaux. Les connaissances acquises avec nos vaches fistules (vaches avec une canule sur le flanc permettant d’accéder directement au contenu de son rumen, qui est l’estomac le plus important de la vache) nous aident actuellement à accélérer le développement d’alternatives in vitro fiables qui pourrait se substituer aux études actuelles sur les vaches fistules. Nous utilisons déjà un incubateur (rumen artificiel) qui permet de limiter le nombre de vaches fistules. Dans ces essais in vitro, du jus de rumen est prélevé via la canule ruminale de nos vaches fistules. Ce jus est ensuite mélangé à des solutions tampon et nutritive, mis en seringue avec un échantillon de MP puis dans un incubateur. Cette technique in vitro nous permet de mesurer la valeur énergétique des MP. Mais ces techniques in vitro ne permettent pas une détermination précise de la digestibilité d’autres nutriments, notamment celle de la protéine végétale qui est primordiale en nutrition animale. Ainsi, la mesure in vivo reste indispensable.

Bénéfices attendus

Ce dispositif est indispensable pour mesurer des digestibilités et ainsi évaluer des matières premières (MP) ou des aliments : cela permettra ensuite de compléter les tables de valeurs qui permettent de formuler les aliments des ruminants d'élevage. Cette matrice doit être mise à jour régulièrement car elle doit prendre en compte les variabilités annuelles (composition, origine) des MP et les nouveaux coproduits. Si ce travail n’est pas réalisé, la table d’alimentation et donc la formulation seront en décalage avec la réalité du terrain, l’aliment sera mal valorisé par l’animal : il faudra une quantité supérieure d’aliment pour couvrir ses besoins, les rejets via les fèces et les urines voire les éructations (méthane) seront plus importants, augmentant ainsi l’impact environnemental des élevages. Une mauvaise valorisation de l’aliment peut également entrainer une diminution du bien-être animal (perte d’état pendant la période de production laitière, risque d’acétonémie et de stéatose qui sont des maladies métaboliques c’est-à-dire des maladies qui impactent l’ensemble des réactions chimiques qui se déroulent dans l’organisme de l’animal et qui lui permettent de rester en vie, …).

Procédures

Aucun prélèvement n'est réalisé sur les animaux dans les essais in vivo. Les sachets contenant les solutions testées sont déposés dans le rumen (estomac de la vache) et récupérés via la canule. L'ouverture de la canule ne dure que quelques secondes. Dans le cadre d'essai in vitro, nous prélevons 1 litre de jus de rumen par vache (dans un rumen de plus de 150 litres), 10 fois par an.

Impact sur les animaux

L'ouverture de la canule est le seul moyen d'avoir un accès direct au rumen de l'animal. Les animaux sont habitués à cette manipulation qui dure quelques secondes et qui ne crée aucune douleur ni angoisse, peu voire pas de stress.

Devenir

Si la santé des animaux est jugée bonne, les vaches seront gardées en vue de participer à d’autres études non invasives (essai appétence aliment). Si leur santé est jugée trop fragile, les animaux seront réformés. Les animaux ne sont pas mis à mort à cause de la procédure. Ils sont gardés en vie à l'issue du projet. S'ils sont euthanasiés, c'est généralement pour des raisons de santé indépendantes de la procédure (cause de vieillesse le plus souvent).

Remplacement

Les évaluations de ces MP uniquement à partir d’analyses chimiques restent problématiques et les techniques in vitro utilisant des préparations enzymatiques ne permettent pas une caractérisation approfondie de la dégradabilité des différents nutriments dans le rumen. En effet, le rumen est un organe très complexe, composé de milliards de micro-organismes et donc très difficilement reproductible. Dès que nous pouvons, nous utilisons une technique in vitro. C’est possible pour la digestibilité de l’énergie mais pas celle de la protéine animale notamment.

Réduction

La méthodologie utilisée s’appuie sur la méthode officielle utilisée en France. Cette méthode recommande l’utilisation de 3 vaches par essais, l’une d’entre elles servant de témoin, compte-tenu de la variabilité animale et de la précision nécessaire pour le calcul des valeurs nutritionnelles. Pour réduire le nombre d'essais et donc d'animaux, nous utilisons un incubateur (rumen artificiel) qui nous permet de réaliser certaines mesures avec cette technique in vitro. Pour limiter le nombre de vaches à équiper de canules, nous ré-utilisons des vaches issues de projet précédents.

Raffinement

Les vaches sont élevées dans un bâtiment avec une aire de vie collective et des stalles individuelles équipées de matelas pour assurer le confort des vaches. Une brosse est à disposition des vaches dans leur aire de vie collective. Pour entretenir leur aplomb, ces animaux sont régulièrement parés. Elles sont suivies par un vétérinaire. Elles sont nourries avec un régime composé de foin de luzerne, foin de prairie et d'un aliment composé. Le bien-être des animaux est régulièrement observé et noté via la grille de notation composée de plusieurs critères (état du pelage, état des aplombs et état d'engraissement de l'animal) consituant le suivi des points limites.

Choix des espèces

Il s'agit de l'espèce cible. Les vaches utilisées sont des vaches taries. L’utilisation de vaches taries permet de déterminer la dégradabilité d’une matière première sur des animaux à l’entretien, sans introduire un biais de prise ou perte de poids des animaux.

Pour apprendre à des étudiants vétérinaires à diagnostiquer une gestation par palpation transrectale et échographie, 60 génisses sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque vache subit trois à cinq palpations par séance de travaux pratiques de deux heures, chacune durant de cinq à dix minutes, maintenue au cornadis pendant toute la séance. Le porteur indique limiter le nombre d'examens par animal pour éviter une irritation de la muqueuse rectale, et retirer de la session toute vache qui saigne. Sur les 60 génisses déclarées, le devenir n'en recense que 12 rendues à leur élevage d'origine, alors que la justification annonce le retour des animaux chez l'éleveur au motif que la procédure ne le contre-indique pas.

Objectifs

Les objectifs généraux de cet enseignement pratique sont : (1) d'utiliser l’échographie et la palpation transrectale de l’appareil génital de la vache pour appréhender les bases physiologiques de l'activité ovarienne et de la gestation de la vache, (2) de susciter précocement l’intérêt des étudiants pour les animaux de rente, et (3) de les à une démarche diagnostique et à des techniques professionnelles.

Bénéfices attendus

Les étudiants doivent acquérir des compétences dans le domaine du suivi et de la maîtrise de la reproduction des espèces d’intérêt vétérinaire, dont la vache. L’enseignement pratique de l'examen de l'appareil génital de la vache a pour objectif d’approfondir les bases physiologiques de l'activité ovarienne et de la gestation et d’apprendre aux étudiants à mobiliser ces connaissances et à les utiliser dans un contexte professionnel. Le diagnostic de gestation et la détermination du stade du cycle de la vache sont réalisés à partir de l’examen de l'appareil génital par palpation transrectale et échographie, soit un ensemble d’examens mis en oeuvre dans le cadre du suivi de reproduction de la vache et que doit maîtriser le praticien.

Procédures

A chaque TP de 2h, chaque vache sera soumise à 3 à 5 palpations. Chaque palpation durera entre 5 et 10 min.

Impact sur les animaux

Les génisses sont maintenues à l’attache uniquement pendant la durée des séances (2h) pour limiter la durée de contention. Le nombre d’examens par génisse est limité afin d’éviter une irritation de la muqueuse rectale. Les examens réalisés sont peu invasifs et non douloureux.

Devenir

Les vaches proviennent d'un éleveur et sont en pension pendant toute la durée du TP. La procédure réalisée est proche de ce qui est fait en élevage pour le suivi de gestation et ne contre-indique pas au retour des animaux chez l'éleveur.

Remplacement

Au cours des séances de TP préalables, les images échographiques de l’appareil génital sont présentées sous la forme d’un diaporama et les étudiants réalisent des échographies d'appareils génitaux de vache récupérés à l'abattoir. Ces séances, qui sont importantes pour faciliter l’initiation des étudiants à l’échographie de l’appareil génital, ne peuvent cependant pas se substituer à la mise en oeuvre sur l’animal des méthodes d’exploration fonctionnelle (palpation transrectale, échographie) que doit maîtriser le futur praticien. Les génisses sont mises à la reproduction un mois avant le début des enseignements de la même façon que dans leur élevage d’origine et elles retournent ensuite dans leur élevage, ce qui permet de ne pas utiliser des animaux uniquement et spécifiquement pour ce TP.

Réduction

Le nombre d’animaux est réduit au nombre minimum permettant aux étudiants de réaliser des examens sur 4 à 5 vaches tout en limitant le nombre d'examens par vache à 3 à 5 par séance de TP.

Raffinement

Les examens réalisés sont peu invasifs et non douloureux. Cependant, pour limiter tout stress et/ou inconfort des animaux du fait de leur contention au cornadis pendant les manipulations, les bovins seront habitués, pendant les 3 mois précédant les TP, à entrer dans le bâtiment d'élevage et à être récompensés après être allés se placer seuls au cornadis. Les étudiants ne seront pas laissés en autonomie pour la réalisation des examens et un enseignant-chercheur sera présent pour les assister pendant toute la durée du TP. C'est ce même enseignant qui les formera à la palpation et à l'échographie sur les appareils génitaux de vache récupérés à l'abattoir en amont de ce TP, ce qui permettra de rendre la manipulation des animaux la plus rapide possible au cours du TP. Si un léger saignement apparaît pendant la manipulation, ce sera un marqueur d'une irritation de la muqueuse rectale et la vache ne sera plus utilisée au moins au cours de cette session de TP. L'utilisation pour d'autres sessions sera étudiée au cas par cas et sur avis vétérinaire.

Choix des espèces

Les travaux pratiques de physiologie de la reproduction sont réalisés chez la vache car elle représente l’espèce d’intérêt pour les applications zootechniques de cet enseignement. En effet le futur vétérinaire doit acquérir les compétences nécessaires au suivi de reproduction des vaches et doivent maitriser les méthodes d’examen de l’appareil génital de la vache, dont la palpation transrectale et l’échographie. Le projet sera réalisé avec des femelles en âge de se reproduire pour être mises à la reproduction afin de permettre aux étudiants de réaliser des examens de l'appareil génital sur des vaches gestantes et un diagnostic de gestation.

Dix vaches en tarissement reçoivent des immunisations intramusculaires, sous-cutanées et directement dans la mamelle, puis une infection par Staphylococcus aureus par la même voie, avec jusqu'à quatre lavages intramammaires et une à deux prises de sang par semaine. Les procédures sont déclarées d'un niveau de souffrance légère, le porteur listant des hématomes, des phlébites et des mammites non infectieuses de moins de vingt-quatre heures. Il écrit par ailleurs que ses essais antérieurs de vaccins à base de levure de boulanger "ne causent aucune réaction adverse chez le bovin". Les dix vaches sont tuées, une espèce destinée à l'alimentation humaine ayant reçu des formulations sans autorisation de mise sur le marché ne pouvant, indique-t-il, être ni relâchée ni adoptée.

Objectifs

Limiter l’usage des antibiotiques représente un enjeu sociétal prioritaire. Dans ce contexte, la vaccination joue un rôle important dans la réduction de l’incidence et la sévérité des infections. Des alternatives aux vaccins privilegiant la réponse humorale demeurent un besoin dans la lutte contre certaines maladies animales, notamment les mammites à Staphylococcus aureus chez les ruminants. Les mammites sont responsables de pertes économiques qui fragilisent les exploitations agricoles et impactent le bien-être des animaux. Les vaccins actuels contre ces infections sont peu efficaces et des nouvelles approches vaccinales doivent être proposées. Des analyses in vivo récemment mises en place par notre équipe montrent que l’administration par les voies systemique (intramusculaire) et locale (intramammaire) de vaccins à base de la levure du boulanger (Saccharomyces cerevisiae - SCe) inactivée par la chaleur ne cause aucune réaction adverse chez le bovin. De plus, cette plateforme vaccinale a permis l’induction d’une réponse lymphocytaire antigène-spécifique dans le sang et la glande mammaire de vaches laitières. Basé sur ces observations, le présent protocole a pour but d’évaluer l’efficacité in vivo d’un vaccin contre les mammites à S. aureus.

Bénéfices attendus

Les vaccins actuels contre les mammites, basés sur des approches traditionnelles (bactéries inactivées), sont peu efficaces et ce constat est attribué à leur incapacité à déclencher une réponse immunitaire à médiation cellulaire (modulée par les lymphocytes). Les connaissances apportées par ce projet contribueront au développement de nouveaux vaccins contre les mammites dans le cadre du programme jeune chercheur de l’ANR. Ces vaccins exploiteront la levure du boulanger comme vecteur d’antigènes et cela permettra la production de vaccins plus sûrs, moins coûteux et stockables sans chaine de refroidissement. A long terme, cette stratégie pourra être utilisée pour la mise en place de vaccins contre d’autres maladies des animaux de rente, contribuant à la réduction de l’usage d’antibiotiques au sein des élevages.

Procédures

Prélèvement sanguin : une, éventuellement deux prises par semaine. Une période de repos d’au moins 5 jours sera instituée avant un nouveau prélèvement. Immunisation par la voie intramusculaire : 1 fois. L’intervention dure de 1 à 2 minutes par animal avec un opérateur entrainé. Immunisation ou Infection par S. aureus par la voie intramammaire : 1 fois pour infection ou 2 fois maximum pour immunisation espacées d’au moins 4 mois, le cas échéant. L’intervention dure moins 5 minutes par animal avec un opérateur entrainé. Immunisation par la voie sous-cutannée : 2 fois. L’intervention dure de 1 à 2 minutes par animal avec un opérateur entrainé. Stimulation et lavage intramammaire. 4 fois (maximum) espacées d’au moins 15 jours. L’intervention dure moins 10 minutes par animal

Impact sur les animaux

Hématomes et inflammation locale suite aux immunisations ou à l’infection. Phlébites suite aux prélèvements sanguins. Mammites non infectieuses de courte durée (< 24h) suite aux stimulations locales et aux lavages. La contention peut engendrer du stress et les différentes injections ou lavage intramammaire peuvent engendrer une douleur pour l’animal si réalisées par une personne peu expérimentée.

Devenir

S’agissant d’individus d’une espèce destinée à l’alimentation humaine ayant subi des traitements avec des formulations dépourvues d’une autorisation de mise sur le marché, l’ensemble des animaux sera mis à mort. Etant donné que les animaux seront maintenus au sein d’une plateforme de recherche en infectiologie, le replacement ou adoption de ces animaux n’est pas envisageable.

Remplacement

Les cellules bovines ne peuvent pas être remplacées par celles d’une autre espèce ou par une lignée cellulaire commerciale. De plus, bien souvent les résultats de protection contre l'infection obtenus avec l’immunisation des rongeurs ne sont pas transposables aux ruminants.

Réduction

Notre équipe a précédemment observé qu’un animal sur quatre ne présente pas une réponse immunitaire mesurable suite à des immunisations avec l’ovalbumine et d’autres antigènes. Ainsi, un collectif de six animaux par groupe, répartis en deux protocoles, représente le minimum pour obtenir des résultats se prêtant à des tests statistiques adaptés aux petits échantillons. Concrètement, les analyses sur les échantillons sanguins et de sécrétion mammaire stimulés ex vivo/in vitro seront réalisées avant et après les immunisations ou stimulations in vivo la glande mammaire. De plus, 2 quartiers non-stimulés seront utilisés comme témoins pour les analyses.

Raffinement

Les prises de sang et les immunisations ne nécessiteront qu’une contention minimale, les animaux étant habitués à être pris au cornadis pour la distribution des aliments. Pour les immunisations, l’infection et lavages intramammaires, les animaux seront retenus en groupe de 3 ou 4 dans la salle de traite, pour une période courte (inférieure à 30 min). Suite aux immunisations et lavages, les animaux seront surveillés pour la présence de signes systémiques et locaux de réaction adverse. Pour cela, l’état général et la température corporelle des animaux, ainsi que la présence d’hématomes et d’inflammation sera évalué au moins 1 fois par jour pendant la période d’une semaine après chaque administration. Le cas échéant, ces signes seront traités avec un anti-inflammatoire non stéroïdien approuvé pour l’usage chez le bovin. En cas de mammite infectieuse suite aux administrations intramammaires, les quartiers affectés seront soumis à un traitement antibiotique à spectre large. Enrichissement du mileu: pierre de sel, brosse de grattage, tapis de couchage, paille Enrichissement social : confinement en groupe et visite régulière des animaliers Une récompense positive (céreales) sera fournise aux animaux après les prélèvements et lavages intramammaires.

Choix des espèces

Les infections mammaires des bovins sont fréquentes en élevage. Elles sont responsables de pertes économiques qui fragilisent les exploitations agricoles et impactent le bien-être des animaux. Des vaccins plus efficaces contre ces infections doivent être mis au point. Le choix de l’espèce cible pour la mise en place de ce protocole est justifiée par l’observation que les résultats de protection contre l'infection obtenus avec des modèles murins sont peu transposables aux bovins. Les expérimentations seront réalisées sur des vaches en tarissement car ces animaux correspondent à la catégorie ciblée par notre approche vaccinale en cours de développement.

Contenus dans un couloir, fouillés par voie rectale six fois et ponctionnés à la veine caudale trois fois, 16 jeunes bovins de six à dix mois sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils ont pâturé au moins un mois avec des adultes pour que leur infestation par les strongles soit assurée. L'essai doit confirmer l'effet d'un mélange de plantes sur le parasitisme, après un premier essai où la mobilité larvaire avait diminué sans que le nombre d'œufs de strongles varie significativement. Les seize animaux seront placés à l'issue, le porteur indiquant que la procédure légère et l'autorisation européenne des plantes utilisées le permettent.

Objectifs

Le parasitisme gastro-intestinal a des conséquences non négligeables sur la production, la santé et le bien-être des ruminants, en particulier chez les jeunes animaux lors de leur première saison de pâturage. L’utilisation de vermifuges chimiques est aujourd’hui la méthode la plus couramment utilisée pour lutter contre les parasites. Si elle a permis de réduire considérablement le parasitisme gastro-intestinal, des résistances aux vermifuges se sont aussi développées. Des alternatives à ces produits sont donc étudiées pour tenter de réduire la pression parasitaire. Parmi celles-ci, un produit composé d’un mélange de plante a été testé l’an dernier sur de jeunes animaux. Les résultats de cet essai ont révélé une diminution marquée de la mobilité larvaire après coproculture chez les animaux recevant le produit tandis que le nombre d’œufs de strongles retrouvés dans les fèces ne variait pas significativement entre les groupes supplémenté et non supplémenté avec le produit. En parallèle, des observations ont suggéré une modification significative du fonctionnement du gros intestin avec le produit. Les objectifs de ce nouveau projet seront de confirmer l’effet du produit sur le parasitisme interne et d’étudier son effet sur l’écosystème du gros intestin de jeunes bovins.

Bénéfices attendus

Le produit testé dans ce projet pourrait permettre de prévenir l'infestation et la ré-infestation des animaux au pâturage sans produit médicamenteux.

Procédures

Au cours du projet, les animaux seront soumis à six prélèvements de fèces séparés d'au moins deux semaiens et trois prélèvements de sang séparés de quatre semaines chacun. Ces prélèvements s'effectuent sur animal vigile et ne durent que quelques minutes.

Impact sur les animaux

Le produit, mélange de plantes, ayant déjà été testé sans effet néfaste sur les animaux et toutes les matières premières contenues dans celui-ci étant déjà autorisées en Union Européenne, aucun effet indésirable lié à son ingestion n'est attendu. Concernant les prélèvements, la fouille rectale peut entrainer une gêne passagère qui cessera au moment du retrait du bras du manipulateur. De même, une douleur légère et passagère peut être éprouvée au moment de la ponction dans la veine caudale, mais celle-ci ne devrait pas durer plus de quelques minutes.

Devenir

Les seize animaux seront placés à la fin de la procédure expérimentale. En effet, ils recevront un mélange de plantes, dont chaque plante est autorisée dans l'Union Européenne, et ne subiront qu'une procédure de classe légère permettant leur placement dans de bonnes conditions.

Remplacement

Il n'existe actuellement pas de modèle permettant de reproduire la complexité des interactions entre parasite et microbiote chez le bovin. Il n'est donc pas possible de remplacer l'utilisation d'animaux vivants dans cette étude.

Réduction

Les bovins sont conduits en conditions contrôlées et uniformes afin de minimiser les variations liées à l’environnement. Seize bovins sont inclus dans cet essai mené en longitudinal. Ce nombre a été établi à l’aide de la fonction « power.t.test » du logiciel R, d’après des résultats tirés de la littérature qui montraient que les concentrations en pepsinogène (marqueur terrain du parasitisme intestinal des bovins) variait de 0,63 UI de tyrosine entre des animaux fortement parasités et des animaux qui l'étaient faiblement. L'écart-type inter-individu observé était de 0,53 UI de tyrosine. Avec ces valeurs et pour une puissance du test fixée à 70 % et une erreur de première espèce de 5 %, un nombre de 8 bovins par lot semble nécessaire pour mettre en avant des différences significatives de la charge parasitaire. Le seuil de significativité sera fixé à p < 0,05, et les tendances seront considérées à p < 0,10. Les résultats obtenus seront analysés avec la procédure Mixed de SAS qui incluera les facteurs "temps" et "traitement", ainsi que leur interaction. Le facteur répété sera le facteur "temps".

Raffinement

Les bovins sont manipulés dans un couloir adapté à leur contention pour éviter tout risque de blessure, et lors des fouilles rectales, le gant du manipulateur est enduit de gel pour faciliter le passage. Afin de respecter leur bienêtre et leur instinct grégaire, les animaux sont logésà plusieurs sur une litière de paille. Au quotidien, le personnel animalier observe le comportement de chaque animal le matin et le soir au moment de la distribution du repas afin de repérer les signes de mal-être ou de souffrance. Ces signes inhabituels sont immédiatement signalés au responsable de l’expérimentation. Ces animaux seront soignés et si jugé nécessaire par le vétérinaire retirés de l’essai.

Choix des espèces

L’essai doit nécessairement être conduit avec des bovins car c’est l’espèce cible du produit testé et les interaction entre les parasites et leur hôte sont spécifiques de chaque espèce. Les animaux utilisés sont de jeunes bovins sevrés, ayant entre 6 et 10 mois au début du projet. Il s'agit d'un âge critique pour l'infestation parasitaire. De plus ces animaux auront eu le temps de pâturer au minimum un mois avec des adultes, ce qui assure leur infestation.

Dans une ferme expérimentale qui élève des races à viande, génisses et moutons pâturent à tour de rôle les mêmes prairies, pour savoir si les bovins réduisent les parasites des ovins face à des vermifuges dont l'efficacité recule. 237 animaux non-humains, 226 moutons et 11 génisses, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger : 131 d'entre eux subissent chaque mois pendant quatre mois un prélèvement de crottes par stimulation rectale, et 31 deux prises de sang à la jugulaire ou à la queue. Le porteur prévoit qu'une "très forte infestation parasitaire" puisse toucher surtout les agneaux du troupeau témoin, sans bovins, la surveillance quotidienne devant repérer ceux à traiter. Brebis et génisses retournent ensuite au troupeau, et les agneaux "poursuivront leur engraissement" pour la viande.

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), 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.

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). 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

Neuf prises de sang à la veine de la queue en neuf mois, chacune doublée d'un prélèvement de bouse par fouille rectale au cornadis : 56 vaches vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis replacées dans le troupeau. Ces mesures doivent alimenter une base de données nationale sur le méthane que les bovins rejettent en digérant, et valider des indicateurs plus simples à prélever en ferme. Le porteur justifie le choix de l'espèce par le poids des élevages bovins, près de la moitié des émissions agricoles françaises de gaz à effet de serre, face à l'objectif européen d'une baisse de 30 % du méthane d'ici 2030. Réduire le nombre de bovins élevés n'est pas évoqué.

Objectifs

L’objectif de ce projet est de contribuer à la création d’une base de données nationales incluant des données phénotypiques de bovins de methane entérique obtenues avec un outil de mesure de reference commun à tous les partenaires du projet, et des prédicteurs des émissions de methane (spir fécale, abondance naturelle isotopique, …). Les prédicteurs issus des matrices prélevées sur les animaux du projet permettront de valider les modèles de prediction construits.

Bénéfices attendus

Les bénéfices du projet est d’ordre environmental en réduisant de 30% les émissions de methane issues du tube digestif des ruminants d’ici 2030. Le methane contribue à hauteur de 50% aux émissions de gaz à effet de serre à l’échelle d’une ferme.

Procédures

Au cours des 9 mois d'expérimentation (stabulation et pâturage), les animaux seront soumis à 9 reprises à des prélèvements de sang. L'ensemble de la manipulation avec prélèvements (contention + prélèvement) sur un animal durera moins de 10 minutes.

Impact sur les animaux

Différents prélèvements peu invasifs sont prévus tout au long de l'essai pour caractériser la réponse physiologique, métabolique et digestive des vaches. Il s'agit notamment de prises de sang, effectuées à la veine caudale, de prélèvements de fèces par fouille rectale. Ces prélèvements seront réalisés au cornadis et sont susceptibles d'induire de l'inconfort pendant la manipulation, qui sera toutefois effectuée par du personnel compétent et habitué à ces procédures. La fréquence de prélèvements sera limitée au minimun nécessaire soit 1 prelèvement de chaque matrice en simultané sur le même animal lorsqu’il est au cornadis toutes les 3-4 semaines.

Devenir

Les procédures mises en oeuvre sur les animaux étant de classe légère, les animaux seront gardés en vie et replacés dans le troupeau à la fin de l'expérimentation.

Remplacement

Les expérimentations porteront sur la réponse individuelle zootechnique (ingestion, croissance) et digestive (émissions entérique de méthane, paramètres fermentaires et microbiens) des bovins (vaches allaitantes avec leur veaux) conduits en stabulation ou au pâturage. La mise en place des prédicteurs issus de matrices faciles d’accès sur le terrain pour une utilisation à grande échelle contribue à réduire les contraintes des animaux expérimentaux.

Réduction

D'un point de vue statistique, un calcul de puissance sur la base de données acquises dans de précédentes expérimentations portant sur les émissions de méthane entérique a permis de calculer un nombre minimum d'animaux nécessaire pour pouvoir mettre en avant des différences de réponses zootechniques d'une part et en terme d'émissions de méthane entérique. Afin de ne pas remettre en cause la validité statistique des tests prévus, un effectif de minimum 22 vaches par lot est nécessaire. Pour pallier quelque éventuel problème pouvant affecter le nombre d'animaux (impossibilité de réaliser un prélèvement, maladie...) à inclure dans les analyses qui suivront l'expérimentation, nous recruterons deux lots de 28 vaches.

Raffinement

Les conditions de logement des animaux en stabulation répond aux exigences réglementaires et va même au-delà grâce à des équipements pemettant un confort optimum des vaches (matelas, brosses) et un suivi fin de leur santé et de leur bien-être (outils d'élevage de précision). Lors de la saison de pâturage, les animaux seront logés en extrieur, ce qui correspond à leur besoin "normal", tout en leur assurant un confort optimal. Le recours a des procédures faiblement invasives, mises en oeuvre par du personnel formé et habitué à ces prélèvements, assure que ceux-ci se feront dans les meilleures conditions possibles pour les animaux. En cas de souffrance ou de douleur prolongée à l'issue des prélèvements, les animaux concernés recevront un analgésique en vue d'en atténuer l'intensité.

Choix des espèces

L’objectif de l’Union Européenne de réduire de 30 % les émissions de méthane d’ici 2030, puis d’atteindre la neutralité « carbone » en 2050, nécessite de faire porter les efforts sur l’ensemble des gaz à effet de serre et des secteurs d’activités. En France, l’agriculture représente 19% des émissions de gaz à effet de serre dont près de la moitié provient des élevages bovins lait et viande. Les émissions de méthane entérique, coproduit de la digestion de la cellulose par les ruminants, représentent environ 50% des émissions de gaz à effet de serre d’une exploitation bovine. Le méthane entérique des bovins représente donc près de 5% des gaz à effet de serre totaux français. Les élevages bovins lait et viande sont ainsi confrontés aux objectifs de décarbonation des activités.

Rendus à leur élevage à l'issue d'un unique prélèvement, 16 bovins subissent une intubation oro-ruminale de vingt minutes au maximum pour recueillir du contenu de leur rumen. Le geste peut provoquer une toux, qui cesse au retrait de la sonde, et relève d'un niveau de souffrance léger, aucun produit ne leur étant administré. Le contenu prélevé alimente des tests de fermentation en éprouvette destinés à mesurer l'effet de plantes ou d'extraits végétaux sur la production de méthane. Ces essais répondent à la sollicitation d'acteurs de l'industrie agroalimentaire, l'objectif affiché étant de réduire les émissions des bovins tout en maintenant leur productivité.

Objectifs

Le méthane (CH4) émis par les ruminants est le principal responsable des émissions de gaz à effet de serre provenant de l'agriculture. Il provient en grande partie des fermentations par le microbiote ruminal. Réduire les émissions de méthane constitue un défi environnemental majeur et donne lieu à des initiatives politiques. Lors de la 26ème conférence des Parties (COP26) sur le climat qui s'est tenue en 2021, l'Union Européenne a lancé en partenariat avec les États-Unis l'engagement mondial concernant le méthane, dans le cadre duquel plus de 100 pays se sont engagés à réduire leurs émissions de méthane de 30 % d'ici à 2030 par rapport aux niveaux de 2020. Dans cette optique, des recherches sont activement menées pour trouver des stratégies permettant de réduire les émissions de méthane des bovins, tout en maintenant leur productivité et leur santé. Certaines solutions nutritionnelles pourraient moduler la structure et la composition du microbiote ruminal, ainsi que les processus de fermentation, limitant ainsi le méthane produit. Nous avons été contactés par plusieurs acteurs de l’industrie agroalimentaire pour tester la capacité de différentes plantes ou extraits de plantes à réduire la méthanogenèse. Les premières étapes de sélection des produits seront réalisées in vitro, lors de différents tests de fermentations. L’objectif de chaque test sera de mesurer et comparer, in vitro, l’effet de différents produits, à différentes doses, sur la cinétique de production de méthane d’un écosystème ruminal.

Bénéfices attendus

Les produits testés lors des tests de fermentation in vitro dans ce projet, pourraient permettre de réduire les émissions de méthane par les bovins tout en maintenant leur productivité et leur santé.

Procédures

Chaque animal ne subira qu'un seul prélèvement de contenu ruminal par intubation oro-ruminale de 20 minutes maximum.

Impact sur les animaux

L'intubation oro-ruminale pour le prélèvement de contenu ruminal peut parfois provoquer une toux qui cesse alors dès le retrait de la sonde.

Devenir

Tous les animaux seront gardés en vie et resteront dans leur élevage à l'issu de cette prodécure, car leur santé ne devrait pas être affectée. Aucun produit ne leur sera administré au cours de ce projet, ils ne subiront qu'un prélèvement de contenu ruminal.

Remplacement

Afin de pouvoir réaliser les tests de fermentation in vitro, du contenu ruminal de bovin est nécessaire. En effet, il n'est pas possible de reproduire la complexité de l'écosystème ruminal sans partir d'un échantillon prélevé sur des animaux vivants.

Réduction

Ces essais menés in vitro permettent d'utiliser un nombre réduit d'animaux en comparaison d'essai in vivo qui nécessiteraient des cohortes bien plus importantes. Etant donné les variations inter-individuelles de l'écosystème ruminal bovin, du contenu ruminal de trois animaux est nécessaire pour la préparation de chaque inoculum. Quatre animaux seront donc inclus dans chaque test de fermentation, au cas où un animal ne pourrait pas être prélevé. Cependant si les trois premiers bovins peuvent être prélevés, le quatrième ne sera pas utilisé.

Raffinement

La collecte de contenu ruminal est un geste couramment pratiqué dans la médecine vétérinaire qui ne nécessite pas d'analgésie ou de sédation. Pendant le prélèvement, les animaux seront pris au cornadis comme ils en ont l'habitude lorsque des gestes techniques doivent être réalisés (par exemple administration de vermifuges ou prophylaxie). Pratiquer le prélèvement dans un environnement où les animaux ont l’habitude d’être manipulés permet d’éviter une source de stress supplémentaire. De plus, pour éviter un stress trop important de l'animal, le prélèvement sera stoppé au bout de 20 min même si la quantité de contenu prélevé n'est pas suffisante. Ces prélèvements seront réalisés par un vétérinaire formé à l'expérimentation animale et ayant l'habitude de travailler sur bovin. Il utilisera une sonde souple d’un diamètre adapté à l’œsophage, et d’une longueur permettant d’atteindre le rumen en laissant une partie assez longue à l’extérieur pour suivre les éventuels mouvements de la tête de l’animal sans le contraindre.

Choix des espèces

Les essais doivent nécessairement être conduits avec des bovins, car il s'agit de l'espèce cible du produit testé et la composition du microbiote ruminal est propre à chaque espèce. Les animaux utilisés seront adultes car à ce stade physiologique la fermentation ruminal est bien implantée et fonctionnelle.