Chèvres

44 chèvres vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, trente tuées à l'issue pour prélever leurs organes reproducteurs et leur cerveau, quatorze gardées en vie. Les femelles reçoivent jusqu'à trente prises de sang et un frottement de la main sur le museau, avec ou sans odeur de bouc selon le groupe, pour observer si l'odeur du mâle avance la puberté. Le porteur résume le bénéfice attendu à une meilleure caractérisation de l'avancée pubertaire caprine. Il affirme que cette question sociosexuelle n'est pas modélisable autrement que sur l'animal.

Objectifs

Nos résultats permettront de déterminer si : 1/ Les signaux sensoriels olfactifs du bouc seuls permettent le déclenchement précoce de la transition pubertaire des femelles et donc l'ovulation 2/ Les signaux sensoriels olfactifs du bouc seuls peuvent induire une maturation précoce du tractus génital et des réseaux neuroendocriniens impliqués dans la vie reproductive des femelles

Bénéfices attendus

Meilleure caractérisation de l'avancée pubertaire caprine induite par un mâle sexuellement actif.

Procédures

Tous les mâles feront l'objet d'une prise de sang une fois par semaine de fin août à fin novembre soit au total 15 prises de sang. Toutes les femelles feront l'objet d'une prise de sang deux fois par semaine de fin août à fin novembre soit au total 30 prises de sang. La réalisation d'une prise de sang sur un animal dure environ 10 secondes. Toutes les femelles feront également l'objet d'un frottement de la main sur le museau (avec ou sans stimulus suivant le groupe). La réalisation de cette procédure ne dure que quelques secondes.

Impact sur les animaux

Potentiellement du stress lors de la stimulation manuelle sur le museau (avec ou sans odeur).

Devenir

Des femelles seront euthanasiées afin de récupérer les organes reproducteurs et le cerveau lorsque toutes les femelles du groupe exposées au mâle actif et au moins 50% des femelles exposées uniquement à l'odeur seront pubères. Ainsi, nous aurons plus de chances de mettre en évidence une différence entre les femelles isolées, celles en contact avec des mâles actifs et celles exposées uniquement aux poils. Les organes reproducteurs nous permettront de déterminer la maturation du tractus reproducteur tandis que les cerveaux nous permettront d’apprécier une maturation au niveau des neurones impliqués dans la fonction de reproduction (plus nombreux autour de la puberté). Des femelles (non pubères et pubères) isolées des mâles et des femelles pubères exposées à des mâles intacts seront également euthanasiées pour récupérer l’épithélium olfactif principal et l’organe voméronasal. Ces organes nous permettront de mettre en évidence une maturation olfactive dépendante de l’environnement social et/ou du statut endocrinien. On réalisera une injection d’anesthésique et analgésique avant l'euthanasie des animaux. Pour résumé : lot de femelles isolées des mâles, 10 animaux euthanasiés et 3 gardés en vie pour réutilisation; lot de femelles exposées à l'odeur mâle (poils), 12 animaux euthanasiés et 2 gardés en vie pour réutilisation; lot exposé aux boucs intacts, 8 animaux euthanasiés et 5 gardés en vie. Tous les mâles (n=4) seront gardés en vie à la fin de l'expérimentation pour une utilisation ultérieure.

Remplacement

Le modèle animal ne peut pas être remplacé dans ce projet étudiant l'impact des relations sociosexuelles sur la puberté car ceci n'est pas modélisable par des modèles alternatifs.

Réduction

Pour pouvoir mettre en évidence un effet après analyse statistique, le nombre d’animaux a été rationnalisé à 40 femelles et 4 mâles. La taille de nos effectifs (13 à 14 individus par traitement expérimental) nous permettra de réaliser des analyses statistiques. Le choix des tests dépendra de la distribution des données et de l’homogénéité des variances. Si les conditions de normalité de la distribution et d’homogénéité des variances sont remplies, nous utiliserons des tests paramétriques pour comparer les aires sous la courbe des résultats de progestérone. Si les conditions ne permettent pas d’utiliser des tests paramétriques, alors nous utiliserons des tests non-paramétriques. Un test de comparaison avec 3 groupes indépendants au seuil α de 0.05 donne une puissance statistique de 100% (test paramétrique) et 96% (test non-paramétriques) avec des effectifs de n=13 pour le lot isolé et le lot exposé au mâle intact devenant sexuellement actif, et un effectif de n=14 pour le lot exposé aux poils de bouc (outil anastats). Cette puissance statistique est dans le cas où toutes les femelles exposées au mâle actif sont pubères 1.5 mois avant le groupe isolé des mâles (d’après les résultats acquis) avec en parallèle 50% des femelles exposées aux poils de boucs sont devenues pubères. 4 mâles sont nécessaires afin d'effectuer une rotation lors de l'exposition auprès des femelles et ainsi éviter un potentiel effet d'habituation pouvant impacter notre expérimentation.

Raffinement

Les animaux seront hébergés en groupes sur paille et bénéficieront d'enrichissement comme des caisses en bois et ballons. Des récompenses seront données aux individus lors des prises de sang dont nous avons réduit le nombre d’après les précédents protocoles. Une habituation au frottement de la main sur le museau avec récompense gustative sera réalisée avant l'expérimentation pour éviter le stress pendant cette dernière.

Choix des espèces

Chez la chèvre, la présence d'un mâle sexuellement actif peut impacter la physiologie de la reproduction et les comportements sexuels de la femelle. L'activité sexuelle du mâle semble être la condition sine qua non pour induire une puberté précoce de la femelle. Chez cette espèce, l'exposition de femelles en période de repos sexuel (anoestrus) aux indices sensoriels olfactifs de boucs sexuellement actifs peut mener à l'ovulation. Il serait donc intéressant de comprendre si l'exposition continue à ces indices olfactifs est également suffisante dans l'induction d'une puberté précoce des femelles. De plus, les indices sensoriels olfactifs du bouc sexuellement actif sont connus pour déclencher des réponses au niveau central dans le cadre d'un "effet mâle". Il est donc intéressant d'étudier l'impact sur la maturation sexuelle centrale de cette espèce dans ce contexte. Nous utiliserons des mâles adultes sexuellement matures qui stimuleront des femelles pré-pubères pour lesquelles la fonction de reproduction n'est pas encore mature et dont nous voulons observer sa régulation.

60 chèvres laitières vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis réutilisées dans d'autres projets. Elles subissent un unique prélèvement sanguin à la jugulaire, sous deux régimes alimentaires, pour tester un supplément d'oméga-3 censé remplacer un traitement hormonal progestatif en insémination. Le porteur indique que le supplément peut réduire l'appétit ou provoquer des troubles digestifs, et que le prélèvement cause une douleur légère et brève. Le projet vise à valider une preuve de concept déjà obtenue chez la brebis.

Objectifs

L’Insémination animale (IA) a un rôle central pour l’organisation des schémas de sélection. L’IA est pratiquée en élevages de petits ruminants quasi exclusivement après le traitement des femelles avec un protocole hormonal d’induction et de synchronisation des chaleurs et des ovulations. Ce traitement a également l’avantage de rendre possible la reproduction hors saison sexuelle et de répondre ainsi à la contrainte de la saisonnalité de la reproduction des filières ovine et caprine pour pouvoir étaler la production tout au long de l’année. Or, le contexte sociétal et réglementaire de l'élevage incite fortement à la recherche de traitements alternatifs excluant l’utilisation d’hormones. Chez les ovins et caprins, des méthodes alternatives à l’induction et synchronisation hormonale des ovulations existent, notamment « l’effet mâle » qui consiste à stimuler l’activité ovulatoire des femelles en anœstrus saisonnier (au repos sexuel) par leur exposition à des mâles sexuellement actifs. La 1ère ovulation induite par cet « effet mâle » est très intéressante pour l’IA (synchronisation sur 24h) mais elle n’est pas fertile car le corps jaune formé (structure ovarienne qui sécrète de la progestérone, hormone essentielle pour le maintien d’une gestation) régresse de façon prématuré (cycle court). A ce jour, le seul moyen de prévenir ces cycles courts nécessite un prétraitement des femelles avec une hormone, la progestérone (ou des analogues de synthèse). Un protocole combinant un traitement hormonal progestatif et l’effet mâle est en cours de déploiment sur le terrain en élevages ovins et caprins pour la pratique de l’IA. Ce projet vise à developper une stratégie alimentaire pour remplacer ce traitement progestatif. Une étude prealable réalisée chez la brebis a montré qu’une supplémentation alimentaire en acides gras oméga-3 diminue significativement la fréquence des cycles courts infertiles induits lors d’un effet bélier. L’objectif de ce projet est de tester cette stratégie chez la chèvre laitière pour valider la preuve de concept dans cette espèce.

Bénéfices attendus

Validation de la preuve de concept sur l’utilisation d’une supplémentation alimentaire avec des acides gras oméga-3 pour prévenir les cycles courts induits par effet mâle chez les caprins. Ces résultats préliminaires attendus permettront ensuite de construire un nouveau projet autour de cette stratégie alimentaire dans l’objectif de developper un protocole de supplémentation efficace permettant de remplacer le traitement progestatif associé à l’effet bouc qui est nécessaire pour supprimer les cycles courts en vue de la pratique de l’insémination animale sans utilisation d’hormones.

Procédures

1 seul prélèvement sanguin sur animal vigile par individu. Le prélèvement sera réalisé par ponction à la veine jugulaire et dure moins de 30 secondes.

Impact sur les animaux

La supplémentation alimentaire, étant basée sur un apport lipidique, peut entrainer une diminution de l’apetit qui se retablira à l’arret de la supplémentation. Cet effet sera surveillé par la mesure journalière de la quantité de fourrage et du concentré non consommé par les chèvres. Le supplément lipidique de la ration pourrait aussi entrainer des troubles digestifs (i.e diarrhées), le cas écheant l’animal sortira de l’expérimentation dès l'appariton des symptômes. Si les troubles digestifs se généralisent dans le lot, l’expérimentation sera arreté. La diminution de l’apétit et l’apparition d’éventuels troubels digestifs est dépendante de la quantité de lipides ingérés. C’est pourquoi, nous supplémenterons la ration avec une quantité de microalgues n’ayant pas entrainé une perte d’apétit ni des signes digestifs indésirables lors de l’essai preliminaire réalisé chez la brebis. Lors de la prise de sang (par ponction à la veine jugulaire), les animaux peuvent ressentir une douleur légère de courte durée, mais pas de douleur chronique ou aigüe de forte intensité. Cette intervention n’entraine pas d’altération de l’état général. Le poil court des chèvres permet une visualisation aisée des veines. La contention des animaux pour la prise de sang par les expérimentateurs animaliers (en binôme) est faite dans un espace réduit (entre des claies ou au parc de tri) pour faciliter la contention et en présence de congénères pour limiter le stress dû à l’isolement. La présence répétée des expérimentateurs en interaction positive en dehors des prcédures (alimentation, traite, soins aux animaux) est associée à une diminution du comportement de fuite de l’animal et donc de son stress face à la contention. Une surveillance de l’état général des animaux et du site de prélèvement sera réalisée afin de traiter l’apparition éventuelle d’une inflammation (phlébite), d’un hématome voire d’une infection. Une surveillance journalière de l’état général des animaux sera aussi réalisée afin de detecter tous signe de dégradation.

Devenir

Les animaux expérimentaux pourront être réutilisés dans d'autres projets sous réserve d'un avis favorable du vétérinaire sanitaire de l'EU.

Remplacement

L’étude de l’effet d’une supplémentation alimentaire avec des acides gras oméga-3 sur la durée du 1er cycle ovulatoire induit par effet mâle ne peut être réalisée qu’avec l’utilisation d’animaux vivants. Aucune alternative n’existe.

Réduction

Le projet utilisera 60 chèvres au repos sexuel réparties en 2 lots de 30 individus (un lot supplémenté et un lot non-supplémenté). La variable à étudier sera la proportion de chèvres developpant un cycle court lors de la 1ère ovulation induite par l’effet bouc. Un calcul de puissance a été réalisé sur cette variable afin de déterminer le nombre de chèvres par lot. La fréquence de cycles courts attendue dans le lot témoin non supplémenté est de 85 % au minimum. Notre objectif est de diminuer cette fréquence à 50% (effet notable) dans le lot supplémenté. Avec 30 chèvres par groupe nous pourrons montrer une difference de 35% (85% vs 50%) . Pour comparer la fréquence des cycles courts des 2 lots de chèvres nous utiliserons le test exact de Fisher.

Raffinement

Les chèvres seront dans leurs conditions d’élevage habituelles (en groupe) dans un bâtiment d’élevage conventionnel sur litière paillé (surface de 2m carrés par tête) et feront l’objet d’une surveillance journalière pendant toute la durée du protocole. Le milieu est enrichi avec des disques à mordiller. Les prelevements de lait se feront manuellement sur leur poste à la salle de traite, ne nécessitant pas de contention supplémentaire. Les prélèvements de sang sont réalisés par ponction veineuse à la jugulaire par du personnel qualifié. La contention des chèvres pour les prélèvements sanguins se fera dans un espace réduit (entre des claies ou au parc de tri) en présence de congénères pour limiter le stress dû à l’isolement. La présence répétée des expérimentateurs en interaction positive en dehors des procédures (alimentation, soins aux animaux) est associée à une diminution du comportement de fuite de l’animal et donc de son stress face à la contention. Lors des prises de sang, les animaux peuvent ressentir une douleur légère de courte durée n’entrainant pas de trouble de l’état général (pas de douleur chronique ou aigüe de forte intensité). Le poil court des chèvres permet une visualisation aisée des veines. Une surveillance du site de prélèvement sera réalisée afin de traiter l’apparition éventuelle d’une inflammation (phlébite), d’un hématome voire d’une infection. Le cas échéant, un baume végétal décongestionnant, antiseptique et cicatrisant pourra être appliqué en massage sur les veines (Vetebiol). Une surveillance journalière de l’état général des animaux sera aussi réalisée. En cas de signes de maladie (fièvre >40°C, problèmes respiratoires, décubitus prolongé sur 48h, anorexie, perte de poids >à 15%...) un traitement adapté (antidouleurs, anti-inflammatoires, antibiotiques) sera mis en place par les animaliers selon le protocole de soins établi par le vétérinaire conseil de l’installation expérimentale ou avec son intervention si nécessaire.

Choix des espèces

La chèvre est l’espèce cible sur laquelle nous voulons valider la preuve de concept. L’étude sera réalisée avec des chèvres adultes primipares et multipares en lactation, étant traites 2 fois par jour (matin et soir). Il s’agit du profil de chèvres adultes mises à la reproduction chaque année dans l’élevage.

32 chèvres de race Alpine vont être utilisées, toutes gardées vivantes dans l'élevage à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles passent six semaines sur caillebottis, hors de leur aire paillée habituelle, avec pesée automatique et pose d'un accéléromètre à l'oreille, pour mesurer l'effet du rythme de distribution des rations sur l'ingestion et la production laitière. Le porteur présente l'objectif comme économique, l'alimentation représentant environ 60 % du coût de production du lait de chèvre. Sur le remplacement, il affirme que le recours aux animaux est "obligatoire" faute de pouvoir réaliser ces mesures individuelles en ferme commerciale.

Objectifs

La maîtrise des coûts alimentaires est un enjeu majeur pour la filière caprine. Aujourd’hui, les charges d’alimentation représentent environ 60% du coût de production (euros/litre de lait) des élevages caprins et une importante part de ce cout est liée aux aliments dits concentrés (en énergie : céréales, en protéines : tourteaux), par opposition aux aliments fourragers. Les élevages caprins utilisent en moyenne 570 g de concentrés pour produire 1 litre de lait. Cette dépendance aux aliments concentrés expose les éleveurs à la volatilité des marchés des matières premières et fragilise leurs revenus. A titre d’exemple, l’IPAMPA, qui est l’indice des prix des intrants pour la production de lait de chèvre, a augmenté de 14,4% entre 2020 et 2021. Un moyen d’action est de de réduire la part de concentrés dans les rations distribuées aux animaux et d’augmenter la part de fourrages, tout en maintenant un bon niveau de production laitière. Pour revoir le rationnement des chèvres laitières et augmenter la part de fourrages dans les quantités consommées, il est nécessaire de comprendre les bases de l’ingestion d’aliments plus fibreux et moins énergétiques que les concentrés. Les modalités de distribution de la ration (nombre de distributions dans la journée, ordre des fourrages distribués si la ration n’est pas mélangée) apparaissent comme des pistes intéressantes pour augmenter la consommation des fourrages utilisés dans la ration par les chèvres laitières. L’augmentation de la fréquence de distribution pourrait en effet stimuler l’ingestion et augmenter les quantités de fourrages ingérées. Cette hypothèse est liée au rythme circadien de la prise alimentaire chez les chèvres: elles sont plus motivées à manger la journée et ruminent pendant la nuit. Par ailleurs, le fractionnement des repas dans la journée contribue à une meilleure stabilité du pH du rumen et permet ainsi de maintenir la motivation à manger. Ainsi, les objectifs du projet sont : - de quantifier les effets du nombre de distributions journalières en fonction de la nature de la ration sur l’ingestion, la production laitière, la composition du lait et le comportement alimentaire des chèvres laitières, - de quantifier la variabilité individuelle de l’ingestion des chèvres laitières, Ce projet s’intègre dans un projet plus large, dans lequel une diversité de rations et de modalités de distribution sera testée.

Bénéfices attendus

Le projet permettra de quantifier les réponses d’ingestion (quantités journalières, nombre de prises alimentaires dans la journée, temps passé à manger) des chèvres laitières pour 2 rations et 2 rythmes de distribution ainsi que les conséquences sur la production laitière. Il contribuera ainsi à améliorer les connaissances sur la valorisation de la ration par les chèvres laitières (quantité de lait produite par kg de matière sèche ingérée) en stimulant l’ingestion par la maîtrise de la distribution. Par ailleurs, le dispositif de mesures individuelles de l’ingestion produira des données originales sur la variabilité individuelle des chèvres laitières. Un des enjeux pour les élevages caprins est de faire au mieux avec cette variabilité : étant donné les effectifs, il n’est pas possible de rationner les animaux individuellement. La constitution de lots est incontournable et la ration d’un lot est conçue sur la base d’un animal « moyen » sensé être représentatif du lot. Produire des connaissances sur les facteurs de variations de l’ingestion des animaux permettra de mieux raisonner les critères utilisés en élevage pour la constitution des lots d’alimentation.

Procédures

Les animaux seront hébergés dans un dispositif sur caillebottis, pour éviter qu’ils ingèrent de la paille ce qui fausserait les mesures d’ingestion. Ils iront à la traite deux fois par jour, comme le reste du troupeau conduit comme un élevage laitier classique. Lors de chaque traite, ils seront pesés automatiquement via un système de balance au sol sur lequel ils marchent avant d’accéder au quai de traite et à leur place. Cette pesée ne nécessite donc aucune manipulation particulière. La production laitière est enregistrée par des compteurs à lait. Pendant l’essai, 16 animaux recevront une ration à base d’ensilage de maïs dont la composition a été conçue pour le limiter le risque d’acidose (forte part de fibres, faible part d’amidon). Ces animaux y seront progressivement adaptés avant l’essai pendant 18 jours, avec une incorporation de l’ensilage en augmentant la proportion tous les 5 jours. Les 16 autres animaux recoivent la ration à base de pulpe de betteraves, utilisée en routine dans l’installation.

Impact sur les animaux

Le projet implique que les animaux soient placés pendant 6 semaines dans un dispositif sur caillebottis, ce qui n’est pas l’environnement habituel de ces animaux (normalement sur aire paillée) mais qui permet d’éviter l’ingestion de paille et donc une mesure précise de l’ingestion. Pour limiter le temps passé sur le dispositif, en plus des 2 passages journaliers à la traite, chaque lot de 8 animaux aura accès, en groupe, à une aire d’exercice (entre 6 et 10 m²/lot) tous les jours pendant 30 minutes. Les pesées quotidiennes s’effectuent à l’entrée du dispositif de traite, sur un plateau de pesée au sol de l’aire d’attente. Ce dispositif est automatisé : les animaux marchent sur le plateau, sont idenfiés avec leur boucle et n’ont donc pas besoin dêtre manipulés. Cette pesée est habituelle pour eux : elle a lieu en routine, en dehors des essais. La ration à base de maïs a été conçue selon les recommandations nutritionnelles INRAE pour éviter les risques d’acidose (baisse du pH du rumen), avec une part importante de fibres (50%) et une part limitée d’amidon (16%). Les accéléromètres sont placés au niveau de la boucle à l’oreille des animaux. Des tests préliminaires ont montré que les chèvres s’habituaient bien à ce dispositif léger (15g). Le cas échéant, l’accéléromètre sera retiré. Le réallotement en début d’essai implique la mise en place d’une nouvelle hiérarchie, ce qui se passe généralement bien, les animaux étant habitués à changer de lot pendant la conduite de routine de l’élevage (par exemple au moment de la période de reproduction). L’adaptation au dispositif en portillons individuels est rapide car les animaux ont déjà tous été placés au moins une fois dedans. Les chèvres repèrent vite leur place et mangent sans problème. Néanmoins, durant les premiers jours, la surveillance reste accrue pour vérifier que tous les animaux s’alimentent sans problème.

Devenir

Tous les animaux sont gardés en vie dans l'établissement utilisateur à l'issue du projet.

Remplacement

Le recours à l’animal est obligatoire pour mesurer les quantités d’aliments qu’il consomme et caractériser son comportement alimentaire (nombre de repas dans la journée, vitesse d’ingestion). Il n’est pas possible de réaliser ces mesures individuelles en fermes commerciales étant donné le niveau d’équipement nécessaire.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés dans le projet a été choisi en prenant en compte 3 éléments : la taille du dispositif de mesure de l’ingestion individuelle (32 places) , les expériences antérieures sur la variabilité du comportement alimentaire et un nombre suffisant d’individus du point de vue statistique pour pouvoir quantifier un effet du nombre de distributions sur l’ingestion des chèvres laitières

Raffinement

Les 32 chèvres laitières passeront 6 semaines dans un dispositif de mesure individuelle de l’ingestion dont l’intérêt est d’avoir des cases collectives pour garder les animaux en lot, avec leurs congénères, tout en étant capable de mesurer précisément ce qu’ils ingèrent individuellement. Les animaux choisis pour ce projet ont déjà tous utilisés le dispositif de mesure et n’avaient pas montré de signes de stress, à savoir ils étaient capables de se coucher dans le dispositif, ne présentaient pas de baisse d’ingestion, de poids ou de production laitière. Pour améliorer l’environnement, des brosses seront installées dans chacun des 4 cases collectives. Il sera vérifié quotidiennement que les animaux se couchent bien dans la case. Si un animal ne se couche pas, un tapis en caoutchouc sera utilisé. Lors de la traite, un système de pesée automatique (sans manipulation des animaux) permettra de suivre le poids des animaux et ainsi détecter un éventuel problème lié à une baisse d’ingestion. L’état général des animaux (posture, positionnement vis-à-vis des congénères, signes sanitaires comme des boiteries, etc) sera contrôlé plusieurs fois par jour, en particulier pendant la distribution de la ration pour vérifier que tous les animaux s’alimentent correctement (présence à l’auge, comportement normal pendant l’alimentation, absence de boiteries lors du déplacement à la traite). En cas de détérioration de l’état d’un animal, un bilan sanitaire sera réalisé et si besoin, le protocole de soin établi par le vétérinaire référent sera appliqué. Avant d’intégrer le dispositif de mesure d’ingestion individuelle, les animaux seront habitués à la ration à base d’ensilage de maïs pendant 18 jours. Cette transition alimentaire sera réalisée sur une aire paillée, environnement habituel des animaux. L’ensilage de maïs sera intégré progressivement dans la ration à raison de 10%, 20% puis 30% par intervalle de 5 jours.

Choix des espèces

Le projet porte sur l’amélioration de l’élevage caprin, c’est donc l’espèce d’intérêt qui est utilisée. La race Alpine est une des 2 races majoritaires en France. Les animaux utilisés seront des chèvres en milieu de lactation pour pouvoir étudier les effets du nombre de distributions sur la production laitière et avoir des résultats représentatifs du contexte de production des élevages commerciaux