Mammifères "de rente"

Pour déterminer à partir de quelle dose un antioxydant extrait de la spiruline agit chez le cheval, 12 chevaux adultes subissent six ponctions de la veine jugulaire espacées d'une semaine, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils sont contenus dans un travail, prélevés vigiles, puis gardés en vie pour être réutilisés, le porteur n'attendant aucun effet cumulatif. Le produit testé est déjà autorisé à la consommation dans l'Union européenne, l'enjeu déclaré portant sur la biodisponibilité de sa forme encapsulée dans un liposome. Le bénéfice annoncé, réduire le stress oxydant après un transport, une épreuve sportive ou un traitement, concerne des chevaux dont l'activité intense est elle-même imposée par leurs détenteurs.

Objectifs

Le stress oxydant résulte d’un déséquilibre entre la production d’espèces réactives de l’oxygène (ERO) dans les cellules et la capacité de l’organisme à fixer et éliminer ces ERO. Un déséquilibre dans la balance oxydant/antioxydant peut alors conduire au développement de différentes maladies métaboliques, musculaires, cardiovasculaires, etc. L’apport d’antioxydants par l’alimentation est une stratégie commune afin de renforcer les défenses antioxydantes de l’organisme. Chez le cheval, particulièrement soumis au stress oxydant pour les individus qui pratiquent une activité physique intense, la majorité des antioxydants alimentaires proviennent d’une synthèse chimique. Toutefois, tant pour des attentes sociétales qu’environnementales, la demande de solutions naturelles est importante. La phycocyanine extraite de la spiruline est un antioxydant naturel dont les effets positifs pour l’homme ont été décrits. Toutefois, sous forme liquide non protégée, elle s’oxyde rapidement et ses effets sont donc plus limités, moindre biodisponibilité. Une forme protégée par un liposome (vésicule biodégradable constitué de lipides) a été développée afin de préserver dans le temps la capacité antioxydante de la phycocyanine. Cependant l’impact sur la biodisponibilité de la phycocyanine sous cette forme est inconnu. Cet essai vise à déterminer l’impact de différentes doses de phycocyanine apportée sous forme protégée dans l’alimentation sur le bilan oxydant/antioxydant de l’organisme équin. Ceci permettra de déterminer la dose à partir de laquelle un effet est observé avec cette forme de phycocyanine.

Bénéfices attendus

Le produit testé dans ce projet pourrait permettre de réduire le stress oxydant chez le cheval après un événement perturbant (transport, épreuve sportive, traitement médicamenteux, etc.) avec en conséquence une réduction des effets négatifs associés.

Procédures

Au cours du projet, les chevaux seront soumis à six prélèvement de sang séparé chacun d'une semaine. Ces prélèvements sont réalisés sur animal vigile et ne dure que quelques minutes.

Impact sur les animaux

Le produit testé (extrait de spiruline) est déjà autorisé à la consommation en Union Européenne, donc aucun effet indésirable lié à son ingestion n’est attendu. Concernant les prélèvements, une douleur légère et passagère peut être éprouvée par les chevaux au moment de la ponction dans la veine jugulaire, mais celle-ci ne devrait pas durer plus de quelques minutes.

Devenir

Il n'est pas attendu de dommage pour les animaux impliqués dans ce projet. Les chevaux pourront donc être réutilisés sans effet cumulatif.

Remplacement

Le projet doit obligatoirement être conduit avec des animaux vivants, car il n'existe pas d'autre modèle pour évaluer la balance oxydant/antioxydant chez le cheval.

Réduction

Les chevaux seront conduits en conditions contrôlées et uniformes afin de minimiser les variations liées à l'environnement. Une étude statistique a permis de déterminer le plus petits nombre d'animaux à inclure dans chaque groupe tout en assurant la fiabilité des résultats. Une analyse statistique sera appliquée sur les résultats obtenus.

Raffinement

Les prélèvements de sang ont lieu dans un travail (semblable à une barre d'échographie/insémination) adapté à la contention des chevaux pour éviter tout risque de blessure. Les chevaux étant des animaux grégaires, ils sont sortis tous les jours au paddock en groupe. Ceci permet de respecter leur bien-être. Ils sont hébergés dans des boxes séparés par des barreaux leur permettant de se voir et de se sentir, avec une litière de paille qui leur apporte confort et permet de diminuer l’ennuie, car les chevaux peuvent fouiller dans celle-ci. De plus, au quotidien, le personnel animalier observe le comportement de chaque cheval matin et soir au moment de la distribution des repas afin de repérer les signes de mal-être ou de souffrance.

Choix des espèces

L’essai doit nécessairement être conduit avec des chevaux car c’est l’espèce cible du produit testé et la biodisponibilité de la phycocyanine peut changer d'une espèce à l'autre. Les chevaux utilisés sont adultes (entre 7 et 11 ans) car c'est le stade physiologique ciblé par l'étude.

Rendus à la fondation qui en a la garde parce que le porteur n'attend aucun dommage, 24 chevaux de quatorze ans en moyenne subissent sur trois ans neuf fouilles rectales et neuf ponctions de la veine jugulaire, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque prélèvement se fait sur animal vigile, dure quelques minutes et reste espacé d'au moins neuf semaines. L'étude porte sur l'effet de la diversité botanique des pâtures sur la digestion et la santé, le porteur rappelant que la domestication a réduit l'accès des chevaux à des prairies variées et favorise ainsi des maladies comme la fourbure. Six chevaux par groupe suffisent selon un calcul de puissance fondé sur des concentrations de fructosamine relevées dans la littérature, et le porteur justifie l'espèce par le fait que la digestion est propre à chacune.

Objectifs

A l’état sauvage, les chevaux ont tendance à moduler leur consommation journalière de fourrages et la nature de ces derniers en fonction de la saison, de l’environnement et de leurs besoins spécifiques. Cet accès à des pâtures aux profils botaniques diversifiés est fortement réduit par la domestication et le mode de vie imposé aux chevaux (box ou pâtures pauvres botaniquement). Cela peut avoir de graves répercussions sur la santé du cheval en particulier en favorisant certaines maladies métaboliques (la fourbure par exemple) et éventuellement en altérant l’écosystème du gros intestin, constitué de micro-organismes indispensables à la digestion, en particulier des fibres, chez le cheval. Le projet proposé évaluera l’impact de la restauration de la biodiversité des pâtures en travaillant à différentes échelles : du sol à l’animal.

Bénéfices attendus

Ce projet devrait servir à définir un itinéraire agronomique (ensemble des opérations planifiées pour la culture d'une plante spécifique depuis la préparation du sol à l'utilisation de la culture) permettant de promouvoir simultanément la santé des sols, des prairies et des chevaux, améliorant ainsi la biodiversité dans son ensemble. En effet, l’une des hypothèses de ce projet est que des écosystèmes prairiaux plus sains seront bénéfiques à la santé et au bien-être des chevaux.

Procédures

Au cours des trois années du projet, les chevaux seront soumis à neuf prélèvements de fèces et de sang séparés de neuf semaines au minimum. Ces prélèvements s'effectuent sur animal vigile et ne durent que quelques minutes.

Impact sur les animaux

La fouille rectale peut entrainer une gène légère et 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 jugulaire, mais celle-ci ne devrait pas durer plus de quelques minutes.

Devenir

Il n'est pas attendu de dommage pour les animaux impliqués dans ce projet. La fondation qui a la garde de ces animaux pourra donc continuer de les héberger.

Remplacement

Il est nécessaire de réaliser ce projet sur l'espèce cible, le cheval, car il n'existe pas de modèle assez complet pour mimer sur la durée toutes les réponses sanguines et fécales qui seront évaluer dans le projet.

Réduction

Six chevaux par groupe seront inclus dans cet essai mené en longitudinal. Ce nombre a été établi à l’aide de la fonction « power.t.test » du logiciel Rstudio, d’après les résultats de la littérature relatant une différence significative des concentrations en fructosamine entre des chevaux présentant des dysfonctionnements métaboliques et des chevaux sains. Dans ces études, les chevaux sains présentaient une concentration moyenne en fructosamine égale à 250 micromol/L tandis que les chevaux atteints de dysfonctionnements métaboliques avaient une concentration moyenne en fructosamine égale à 290 micromol/L. L'écart-type inter-individu était de 0,19 micromol/L. Avec ces valeurs et pour une puissance du test fixée à 85 % et une erreur de première espèce de 5 %, un nombre de 6 chevaux minimum sera nécessaire pour mettre en avant des différences significatives sur ce paramètre sanguin d'intérêt. Les données seront analysées statistiquement à l'aide de la procédure MIXED de SAS. Les données obtenues la première année (2024) serviront de co-variables à l'analyse statistique des années suivantes (2025 et 2026) puisque cette année là, les chevaux seront sur des parcelles n'ayant pas encore eu de modifications de leur itinéraire agronomique. Sur les données de 2025, un premier modèle statistique permettra de tester l'effet de l'itinéraire agronomique sur les paramètres mesurés. Il inclura, en effet fixe, l'itinéraire agronomique de la parcelle sur laquelle les chevaux pâturent (n=4), la saison (n=3) et l'interaction entre ces deux variables. Les valeurs individuelles des chevaux seront incluses en effet aléatoire et les données obtenues en 2024 seront prises en co-variables. A la fin des trois années de projet, un second modèle statistique pourra inclure en plus l'effet de l'année au modèle précédent. Le seuil de significativité sera fixé à p < 0,05, et les tendances seront considérées à p < 0,10.

Raffinement

Afin de faciliter le passage lors des fouilles rectale, du gel est appliqué sur la main du manipulateur. Les chevaux étant des herbivores grégaires, ils seront hébergés en groupe dans des paddocks leur permettant de brouter. De plus, le personnel animalier observe quotidiennement le comportement des chevaux afin de repérer les signes de mal-être ou de souffrance. Ces signes inhabituels sont immédiatement signalés au responsable de l’expérimentation. Les chevaux qui présenteraient des signes de mal-être ou de souffrance seront soignés et si jugé nécessaire par le vétérinaire traitant retirés de l’essai.

Choix des espèces

L'essai doit nécessairement être conduit avec des chevaux car il s'agit de l'espèce cible de l'étude et la digestion est spécifique à chaque espèce. Les chevaux inclus dans l'étude seront considéré comme adultes (14 ans en moyenne au début du projet), et auront donc une digestion stable.

Amenées dans une case à l'écart du troupeau, la tête maintenue par la personne qui pratique le geste, 14 chèvres laitières reçoivent dans la bouche puis dans l'œsophage un tube flexible par lequel on aspire le contenu de leur rumen. Chaque intubation dure une à deux minutes, à raison de huit prélèvements par an au maximum et de quarante sur les cinq années du projet, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le liquide prélevé ensemence des mini fermenteurs destinés à évaluer in vitro l'effet des rations sur la digestion et sur la production de méthane, dispositif que le porteur présente comme un moyen de limiter les mesures sur les animaux, tout en reconnaissant que le jus de rumen doit toujours être prélevé sur une chèvre. Elles reçoivent une récompense alimentaire après chaque intubation et retournent avec leurs congénères du troupeau laitier.

Objectifs

L’objectif est d’améliorer les modes d’alimentation des ruminants, en vue de couvrir leurs besoins nutritionnels, préserver leur santé et limiter l’impact de l’élevage sur l’environnement (production de gaz à effet de serre dont le méthane). Cela nécessite d’étudier les facteurs qui modifient la capacité du microbiote à prédigérer les aliments, les fourrages en particulier, et à se multiplier en produisant de la biomasse. Les mini fermenteurs continus, en cours de validation, permettent de cultiver le microbiote in vitro, ns des conditions proches de celles du rumen durant plusieurs semaines et de déterminer sa composition et ses activités biochimiques dans de nombreuses configurations expérimentales contrôlées. Le projet a trois objectifs principaux. 1) Evaluer les capacités du nouveau dispositif miniaturisé à reproduire les effets des rations types des ruminants sur les fonctions digestives du microbiote. 2) Evaluer in vitro les caractéristiques nutritionnelles de différents aliments/compléments/ modulateurs de la flore microbienne, en particulier les fermentations et flux d’hydrogène et de méthane 3) Mettre au point un dispositif d’étude in vitro de la colonisation des parois végétales par la microflore ruminale. Ces 3 objectifs nécessitent le prélèvement de contenu du rumen chez les chèvres afin d’ensemencer les fermenteurs.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de valider un dispositif in vitro d’évaluation des principales fonctions fermentaires y compris la production de méthane et d’évaluer l’impact de différents modulateurs de la flore microbienne ou d’aliment sur les principales fonctions digestives sans recours à des mesures physiques chez l’animal. Pour ces travaux, nous allons utiliser la chèvre, comme modèle du ruminant laitier car il est important de caractériser l’effet de certains modulateurs de la flore ou de compléments alimentaires chez cette espèce importante pour la production de fromage. Les études menées avec des inocula de chèvres sont importantes à mener en raison des spécificités de son microbiote à mieux digérer les parois végétales en comparaison des autres ruminants associées au développement d’un dispositif d’étude in vitro de la colonisation des parois végétales par la microflore ruminale. L’apport des connaissances qui en découleront seront importantes dans le contexte de transition et de développement des pratiques agroécologiques, notamment par optimiser la valorisation des fourrages.

Procédures

Chaque animal sera intubé en vigile (1 à 2 minutes environ). Cette procédure est réalisée sur 6 animaux successivement. Chaque prélèvement sur un animal sera espacé au minimum d’une semaine et chaque animal ne sera pas prélevé plus de 8 fois par an et au maximum 40 fois.

Impact sur les animaux

Ce projet nécessite le prélèvement de jus de rumen chez des chèvres afin d’inoculer les dispositifs in vitro. Cette collecte ponctuelle de contenu de rumen par intubation de l'œsophage et aspiration est une source d'inconfort et de douleur légère de très courte durée (quelques minutes). Elle nécessite d’amener l’animal dans une case séparée des autres chèvres, d’effectuer la contention de la tête de l’animal par la personne pratiquant l’intubation puis d’introduire dans la bouche puis dans l’œsophage un tube flexible de petit diamètre. Cela peut générer un stress.

Devenir

Les chèvres, retournent avec leurs congénères du troupeau laitier et suivent les pratiques liées à l’élevage.

Remplacement

Les dispositifs in vitro permettent d’évaluer le métabolisme microbien dans différentes situations nutritionnelles en limitant l’impact sur le bien-être animal. L’avantage des dispositifs in vitro en continu avec renouvellement des phases liquide et solide est qu’ils permettent une habituation de la flore microbienne aux conditions alimentaires dans le dispositif sans obligation de l’effectuer in vivo. Le dispositif miniaturisé que nous souhaitons finir de valider présente l’avantage de permettre l’évaluation d’un plus grand nombre de modalités à partir d’un même échantillon de jus de rumen que le dispositif habituel. Cependant, quel que soit le dispositif, du jus de rumen doit être prélevé chez l’animal, mais notre projet permet de minimiser les fréquences de prélèvements et donc les situations de stress ou d’inconfort de l’animal.

Réduction

Pour ces dispositifs, le prélèvement de chaque chèvre permettra d’inoculer 4 à 6 flacons en raison de la taille du prélèvement restreint par intubation. De plus, il est nécessaire de garder une variabilité liée à l’individu et à son microbiote dans nos évaluations, c’est pourquoi, nous souhaitons utiliser 14 chèvres laitières sur les 5 années du projet.

Raffinement

Un protocole d’habituation au geste d’intubation sera effectué systématiquement avant réalisation du prélèvement de jus de rumen. Cela se terminera par une récompense alimentaire donnée à l’animal. Ce protocole d’habituation sera répété 3 fois espacés d’au moins 24h, 2 semaines avant la 1ère intubation et une fois la semaine précédant l’intubation. Enfin, à la fin de chaque prélèvement par intubation, les chèvres recevront une récompense alimentaire. Les animaux seront en permanence hébergés en groupe avec leurs congénères de l’élevage sur aire paillée, selon les pratiques d'élevage habituelles. Elles disposeront de brosses (enrichissement) et de brumisation en cas de forte chaleur et recevront une alimentation équilibrée en fonction de leur production.

Choix des espèces

Pour ces travaux, nous allons utiliser la chèvre comme modèle du ruminant laitier car il est important de caractériser l’effet de certains modulateurs de la flore ou de compléments alimentaires chez cette espèce importante pour la production de fromage. De plus, cette espèce est intéressante en raison des spécificités de son microbiote à bien valoriser les parois végétales peu digestibles en comparaison des autres ruminants. Nous utiliserons des chèvres laitières adultes car il s’agit des animaux en production dans les élevages dont il est intéressant d’étudier le métabolisme digestif de leur microbiote.

700 cochons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, dont 100 truies gestantes, la moitié recevant chaque jour des sucres anisés et des contacts avec l'humain pour que leurs fœtus apprennent l'odeur. Les porcelets passent ensuite, seuls ou par paires, des tests d'environnement nouveau, de soudaineté, de réunion et de discrimination sociales, et 48 d'entre eux enchaînent douze sessions de labyrinthe en six jours. 20 porcelets subissent une IRM fonctionnelle sous anesthésie, puis sont tués sans réveil par injection de T61, parce que les produits injectés les excluent de la filière viande, les autres porcelets rejoignant "le circuit classique de production de viande". Le projet, mené avec une entreprise qui formule des arômes pour l'élevage, cherche des stratégies d'enrichissement "peu onéreuses" pour les porcheries conventionnelles, et le porteur affirme qu'il "ne génère donc pas de souffrance animale".

Objectifs

Le projet vise à évaluer si une exposition prénatale à une odeur, associée à un renforcement maternel positif, a des effets bénéfiques sur les réponses comportementales, sociales, émotionnelles et cognitives de leurs porcelets lors de challenges sociaux ou environnementaux caractéristiques de l’élevage conventionnel, et à identifier les mécanismes cérébraux sous-jacents. Pour répondre à cet objectif de recherche, nous testerons 5 hypothèses. Chez les porcelets sevrés issus de truies exposées régulièrement pendant la gestation à une odeur ingérée dans un contexte positif (i.e. renforcement sucré et contact positif à l’homme), le rappel de l’odeur apprise prénatalement : (1) favorisera une meilleure adaptation comportementale à un mélange social au sevrage, un évènement particulièrement stressant en élevage porcin ; (2) diminuera les réponses émotionnelles indicatrices de stress lors de tests d’environnement nouveau et de soudaineté ; (3) améliorera les performances cognitives (mémoire et apprentissage) lors d’une tâche d’apprentissage spatial via un effet bénéfique de l’odeur sur le stress pendant la tâche ; (4) aura des effets bénéfiques sur les interactions sociales lors de situations de confrontation sociale ; Enfin, (5) la perception de l’odeur apprise pendant la vie fœtale dans un contexte positif pour les mères va générer, chez le porcelet, des réponses dans les régions cérébrales impliquées dans le traitement hédonique de la récompense, ainsi que dans les structures liées à l’apprentissage et la mémoire.

Bénéfices attendus

L’élevage conventionnel porcin est caractérisé par des environnements pauvres et monotones, et offrant peu de stimulations sensorielles aux animaux, ce qui peut engendrer un sentiment d'ennui et de frustration et avoir des effets délétères sur le bien-être. Ce projet apportera une preuve de concept et des connaissances scientifiques sur l’efficacité d’une stratégie à base d’odeurs associées à un enrichissement des conditions de vie des mères (récompense alimentaire, contacts humains positifs) pour l’amélioration de la santé mentale et physique de porcelets en agissant sur l’environnement maternel. Sur le plus long terme, cette preuve de concept pourrait permettre d'envisager le développement de stratégies d'enrichissement peu onéreuses et faciles à implémenter via l'odorisation de l'aliment ou de l'air dans des systèmes qui offrent parfois peu d'opportunité d'aménagement. Cela sera rendu possible notamment par l’implication dans ce projet d’un partenaire privé spécialisé dans la formulation d'actifs aromatiques à destination des animaux de rente.

Procédures

Les truies gestantes seront soumises soit à aucun traitement (n = 50 truies témoin), soit à des traitements positifs quotidiens (n = 50 truies odeur), notamment l'ingestion de sucres anisés et des contacts positifs avec l'homme pendant l'administration des récompenses sucrées. La majorité des porcelets du projet seront soumis uniquement à des tests comportementaux (tests d'environnement nouveau, de soudaineté, d'apprentissage spatial, de réunion sociale ou de discrimination sociale). Environ 2 semaines après la naissance, des porcelets sous la mère (n = 20 porcelets/traitement) seront soumis individuellement à un test unique d’environnement nouveau. A partir de 5 semaines d’âge, soit une semaine après le sevrage, des porcelets (n = 24 porcelets/traitement) seront soumis individuellement à un test unique d’environnement nouveau combiné à un test de soudaineté. Ces mêmes porcelets (n = 24 porcelets/traitement) seront ensuite testés individuellement dans une tâche d’apprentissage spatial (labyrinthe récompensé), avec 12 sessions de tests sur 6 jours. Au même âge, d’autres porcelets (n = 24 porcelets/traitement) seront testés par paire dans un test unique de réunion sociale. Une partie de ces porcelets (n = 15 porcelets/traitement) sera ensuite testée individuellement dans un test de discrimination sociale en présence de deux animaux stimuli. Autour de 8 semaines d’âge, 20 porcelets (n = 10/traitement) seront soumis à une session unique d’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) durant laquelle ils seront anesthésiés et suite à laquelle ils seront euthanasiés sans levée d’anesthésie.

Impact sur les animaux

Les tests comportementaux peuvent induire un léger état de stress lié à la séparation du groupe social et/ou au déplacement dans un environnement relativement nouveau. Ces effets seront réduits pour des phases d’habituation aux expérimentateurs, aux manipulations et déplacements et aux dispositifs de tests.

Devenir

Les porcelets soumis à l’imagerie cérébrale seront mis à mort (car ils ne peuvent pas repartir dans le circuit classique de production de viande suite à l'injection de produits nécessaires à la réalisation de la procédure). Ils seront euthanasiés sans levée d'anesthésie par injection de T61. Les porcelets soumis uniquement aux observations et tests comportementaux seront gardés en vie et seront replacés dans le système d'élevage pour rejoindre le circuit classique de production de viande.

Remplacement

Ce projet visant à explorer les effets d’une programmation gestationnelle olfactive sur les comportements de la descendance, et l’activité cérébrale sous-jacente chez le porc. Il est donc absolument nécessaire de travailler sur des animaux vivants et vigiles (hormis pour l'imagerie cérébrale qui s'effectue sur animaux anesthésiés). L’utilisation du porc ne peut donc pas être remplacée.

Réduction

Les effectifs d'animaux utilisés pour cette expérience ont été calculés sur la base de la variabilité interindividuelle des mesures enregistrées en tests de comportements et imagerie cérébrale. Sur la base de notre expérience et de nos travaux précédents, nous estimons qu’un minimum de 10 à 12 animaux par lot expérimental est nécessaire pour s’assurer de pouvoir traiter les données avec des statistiques paramétriques à la fois pour les données comportementales et d’imagerie cérébrale. Par ailleurs, dans la mesure du possible, une partie des animaux sont testés dans plusieurs tests comportementaux successifs afin de maximiser la quantité de données comportementales acquises par animal et diminuer les effectifs totaux.

Raffinement

L'objectif de ce projet est d'étudier les effets bénéfiques d’une odeur apprise in utero dans un contexte positif pour les mères (odeur associée à un renforcement positif) sur les réponses socio-émotionnelles et cognitives de leur descendance. Le projet ne génère donc pas de souffrance animale et propose, au contraire, à la moitié des animaux (groupe odeur) des améliorations au milieu de vie standard habituellement rencontré en élevage conventionnel (groupe témoin), ce qui peut donc engendrer une potentielle amélioration de l'état émotionnel de ces animaux. L’évaluation des réponses cérébrales sous-jacentes au traitement central des informations olfactives nécessite de travailler sur des animaux vivants. Néanmoins, le recours à l’anesthésie générale pendant l’ensemble de la procédure d’imagerie assure une absence de souffrance.

Choix des espèces

Ce projet sera réalisé sur le porc qui est l'espèce cible du projet, avec des perspectives d'application à la filière porcine. En effet, le projet pourrait possiblement conduire au développement de stratégies d'enrichissement du milieu à base d'odeurs alimentaires dans les élevages conventionnels. De plus, le projet pourrait aboutir à l'identification de nouveaux indicateurs précoces de bien-être et de santé dans cette espèce, utilisables par la suite pour évaluer les modes d'élevage existants. Nous utiliserons des truies gestantes et leurs porcelets après la naissance car le protocole repose sur le développement d'apprentissages olfactifs in utero, en association avec un renforcement positif procuré aux mères par l'enrichissement sensoriel (sucre, odeur et contacts positifs avec l’humain). Dans l'essai préliminaire, nous souhaitons vérifier le transfert des odeurs aux fœtus et la bonne acquisition de l'apprentissage olfactif. Ainsi, nous testerons les porcelets dès la période de lactation pour s’assurer de la réussite de l’apprentissage au plus près de la fin de l’exposition olfactive prénatale. Les porcelets sous la mère seront testés dans des tests d’environnement nouveau en présence de l’odeur ou non ou dans des tests de choix d'odeurs. Dans les 2 essais du projet principal, nous souhaitons vérifier que la perception d'une odeur familière, apprise prénatalement dans un contexte positif, permet de réduire les réponses de stress induites lors de challenges cognitifs, sociaux ou environnementaux. Pour ce faire, les porcelets seront testés autour du sevrage, car cette étape est particulièrement sensible en élevage, avec des changements environnementaux (changement de logement), alimentaires (sevrage du lait et passage à une alimentation solide), et sociaux (séparation de la mère et mélange avec des porcelets issus d'autres portées). Ils seront ensuite testés lors de tests comportementaux qui nécessitent des périodes plus ou moins longues de familiarisation à l’expérimentateur et aux dispositifs de tests. L’imagerie cérébrale sera quant à elle réalisée lorsque les animaux auront atteint un poids de 25 kg minimum pour des raisons de compatibilité avec les dispositifs d’imagerie et les atlas cérébraux disponibles.

Privés d'accès au distributeur automatique d'aliment de 17 h à 8 h pendant 21 jours, 720 porcs en croissance subissent une restriction alimentaire assortie de prises de sang à la veine jugulaire, pour comparer la réponse de la race Créole, adaptée au climat tropical, et celle de la race Large White, sélectionnée pour sa productivité. 760 porcs au total vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance déclaré léger, dont 40 reproducteurs sur lesquels une biopsie de cartilage est pratiquée. Le porteur reconnaît que la restriction déclenche une compétition entre animaux à l'ouverture du distributeur, puis qualifie cette nuisance de légère au motif qu'"une hiérarchie se met rapidement en place". Aucun porc n'est tué dans le cadre du projet, dont la finalité est d'orienter la sélection génétique des élevages porcins tropicaux, les animaux partant au renouvellement du troupeau ou à la coopérative une fois le poids d'abattage atteint.

Objectifs

Avec le réchauffement climatique et l’augmentation de la production animale dans les pays tropicaux et subtropicaux (FAO, 2015), l’efficience des productions animales en conditions de stress (thermique, social, sanitaire) devient un enjeu essentiel. Le changement climatique augmente la vulnérabilité des productions animales en affectant le bien-être et les performances zootechniques. Lorsqu’ils sont soumis à un stress thermique, les porcs réduisent leur consommation d’aliment, ce qui entraine une réduction de leur croissance. Cette diminution de consommation a des conséquences directes sur le bien-être des animaux et indirectement sur la durabilité des élevages porcins en zones tropicales et subtropicales, ou lors d’évènements extrêmes en milieu tempéré. Dans ce contexte, l’animal efficient est celui qui est capable de réorienter, ou de déplacer l’équilibre entre, ses voies métaboliques, selon les contraintes du milieu d’élevage. Les objectifs de l’étude sont donc d’étudier: 1) les effets d’une restriction alimentaire d’une durée de 21 jours durant l’engraissement sur les performances de croissance, le comportement alimentaire, le métabolisme et le microbiote intestinal et 2) la différence de réponse entre deux races, la race Créole (CR), bien adaptée aux conditions tropicales et la race Large White (LW), sélectionnée pour sa productivité, via une analyse multi-omique.

Bénéfices attendus

En amont de la construction d’objectifs de sélection pertinents pour l’élevage porcin, il est indispensable de comprendre le contrôle génétique et physiologique de cet arbitrage entre voies métaboliques, et de maîtriser ainsi l’interaction entre adaptation au milieu d’élevage et croissance. La connaissance de ces mécanismes permettra sur le long terme de mieux appréhender la gestion des périodes de restriction alimentaire dans les élevages porcins par une amélioration combinée des pratiques d’élevage et des choix génétiques de l’éleveur. De plus, des études sur le microbiote intestinal du porc montrent un lien entre les microorganismes présents et les caractères de production et de santé, ainsi qu’avec les conditions environnementales. Cette étude permettra d'évaluer le rôle du mcirobiote intestinal dans la réponse à une restriction alimentaire ainsi que dans les intéractions gènes x environnement. L'analyse multi-omique permettra une étude intégrative des différents paramètres physiologiques mesurés ainsi que l'identification de potentiels biommarqueurs de restriction alimentaire. Les données de génotypage des animaux phénotypés en lien avec les données zootechniques, ainsi que les données de séquençage (20X) des parents, permettront d’identifier de potentiels SNPs liés à la réponse à la restriction alimentaire dans les 2 races.

Procédures

La prise de sang à la veine jugulaire est nécessaire pour faire des génotypages, des dosages d’hormones et de métabolites sanguins liés à la restriction alimentaire. Les prélèvements de fèces sont nécessaires pour l’étude du microbiote. Les prélèvements sont réalisés de façon non invasive par récupération des fèces avant contact au sol lorsque les animaux sont en attente de pesée. 720 animaux : -180 LW ad-libitum -180 LW en restriction alimentaire -180 CR ad-libitum -180 CR en restriction alimentaire. Les biopsies de cartilages sont nécessaires pour réaliser le séquencage de l'ADN et les études génomique. Ces prélèvements ne concerneront que les reproducteurs parents des animaux phénotypés, soit 40 animaux (20 LW, 20CR dont 10 males et 10 femelles).

Impact sur les animaux

La restriction alimentaire se faisant de façon temporelle, elle entrainera une modification du rythme alimentaire des animaux car le Distributeur Automatique de Concentré (DAC) ne sera pas accessible de 17h à 8h. Cependant, en alimentation ad-libitum, la majorité de l'alimentation des porcs a lieu durant la journée, la restriction n'affecte donc pas de façon drastique le comportement alimentaire. De plus, une adaptation du rythme alimentaire se met rapidement en place durant les premiers jours de restriction. Cette nuisance est donc qualifée comme légere. Une seconde nuisance liée à la restriction alimentaire est qu'elle peut entrainer un stress chez les animaux lié à la compétition lors de l'ouverture du DAC. De façon similaire au point précédent, une hierarchie se met rapidement en place, cette nuisance est donc qualifée comme légere.

Devenir

Les animaux seront soit conservés pour le renouvellement du troupeau soit entreront dans les circuits de commercialisation et seront vendus à la coopérative lorsqu’ils atteindront le poids d’abattage.

Remplacement

L'objectif est de caractériser les mécanismes physiologiques et génétiques liée à l’allocation des ressources durant une restriction alimentaire. De manière générale, les traits liés à l’allocation des nutriments sont des caractères complexes dont le déterminisme est très probablement polygénique. De nombreux facteurs, organes et tissus sont impliqués dans l’expression de ces caractères, notamment le stade physiologique, le statut nutritionnel et le sexe. Il n’existe pas à ce jour de modèle in vitro pertinent permettant d’appréhender l’étude de ces caractères complexes.

Réduction

Un calcul du nombre d'animaux nécessaires par un test de puissance a été réalisé afin d'estimer au plus juste le nombre minimum d'individus à inclure en théorie dans le projet pour une bonne précision (± 0,01) des paramètres génétiques. Un calcul des composantes de variance et des paramètres associés (génétique, environnemental, résiduelle, héritabilités et corrélations) des différents caractères sera réalisé après 2.5 ans pour réévaluer le nombre d’animaux nécessaire.

Raffinement

Les conditions d'hébergement sont raffinées par des installations prenant en compte l'enrichissement du milieu des animaux et où le personnel est formé à l'expérimentation animale, aux notions de santé des animaux et aux notions de points limites pour favoriser leur bien-être. L'état de santé des animaux sera suivi quotidiennement. Les animaux soumis à une restriction alimentaire seront particulièrement suivis. Ainsi des comportements anormaux (prostation, absence ou faible ingestion) pourront permettre la détection précoce des pathologies et de situations de mal-être. Le suivi alimentaire sera fait quotidiennement grâce aux données des DAC. En cas de réduction trop importante de l'ingéré (>50% pendant plusieurs jours), les animaux seront retirés de l'experimentation et nourris ad libitum. Les prises de sang et les biopsies seront réalisées par des personnes compétentes et formées pour réaliser ces prélèvements en moins d'une minute entre la contention, le prélèvement, la désinfection et la libération de l'animal. Les animaux prélevés seront observés afin de prévenir d'éventuelles complications.

Choix des espèces

Le porc est particulièrement sensible au stress thermique, qui induit une diminution de sa consommation alimentaire. La compréhension des mécanismes d’allocation des nutriments permettrait d’améliorer la robustesse des animaux et leur bien-être en réponse aux différents stress induisant une diminution de la consommation alimentaire. Nous utiliserons des porcs en croissance car ils sont particulièrement soumis au stress thermique et donc à des périodes de restriction alimentaire dans les élevages.

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