Les projets approuvés

Pour tester une protéine issue de fermentation destinée à remplacer une partie de la farine de poisson dans l'alimentation d'élevage, 180 truites arc-en-ciel sont nourries pendant 77 jours, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles sont sorties de l'eau neuf fois en trois mois pour être pesées, et subissent deux collectes d'excréments obtenues par pression de l'abdomen, qui enflamment l'anus, ainsi qu'un prélèvement de sang. Un jeûne de 36 heures précède leur mise en bassin, et toutes sont tuées à la fin pour des prélèvements de tissus. Le bénéfice mis en avant tient à la durabilité de l'aquaculture et à une moindre dépendance à la farine de poisson et au soja, l'objet immédiat restant la validation d'un ingrédient pour la filière des aliments d'élevage.

Objectifs

Ce projet vise à évaluer une nouvelle source de protéines issue de la fermentation pour l’alimentation des poissons d’élevage. L’objectif est de vérifier si cette source peut remplacer partiellement les protéines classiques, comme la farine de poisson qui provient de captures sauvages, tout en maintenant de bonnes performances de croissance et la santé des animaux. L’étude permettra également d’examiner ses effets sur la digestion, le fonctionnement de l’intestin et l’équilibre du microbiote, afin de mieux comprendre son impact global sur l’organisme. À terme, ce projet a pour objectif de contribuer au développement d’aliments plus durables, en identifiant des solutions alternatives permettant de réduire la dépendance aux ressources marines et végétales tout en garantissant l’efficacité et la sécurité des régimes alimentaires en aquaculture.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à évaluer une nouvelle source de protéines issue de levures pour l’alimentation des poissons d’élevage. Les résultats attendus permettront de vérifier que cette solution maintien de bonnes performances de croissance et un bon état de santé des animaux. L’identification d’une telle source protéique pourrait réduire l’utilisation de farine de poisson et limiter le recours au soja, contribuant ainsi à rendre l’aquaculture plus durable et moins dépendante de ressources limitées. Sur le plan environnemental, ces ingrédients issus de biotechnologies pourraient diminuer l’impact de la production aquacole, notamment en réduisant la pression sur les ressources marines et les rejets dans l’environnement. Plus largement, ce projet participe au développement de solutions nutritionnelles innovantes pour répondre à la demande croissante en protéines animales tout en améliorant la durabilité des systèmes de production.

Procédures

Les animaux seront soumis à la procédure pour une durée de 77 jours. Les animaux seront sortis hors de l'eau [[pour leur pesée ]] 9 fois en trois mois ; moins de 30 secondes. La collecte des excretas réalisée par pression délicate de l’abdomen, (3 passages, moins de 10 secondes) à raison de deux collectes par animal au cours de l’étude avec 1 semaine de récupération entre les deux collectes. Cette procédure sera effectuée sous anesthésie afin de limiter le stress et l’inconfort. Douleur transitoire à l’endroit du prélèvement de sang. Une mise à jeun de 36 h, correspondant aux pratiques standards de gestion en aquaculture des salmonidés, est appliquée afin de diminuer le stress métabolique avant la mise en place des animaux.

Impact sur les animaux

Stress dû à la capture et à la sortie des bassins pour la pesée et la collecte des excréta. Inflammation de l’anus dû à la compression de l’intestin pour la collecte des excreta. Saignement mineur et douleur transitoire au niveau du site de prélèvement sanguin.

Devenir

Tous les animaux entrant dans la procédure expérimentale seront mis à mort afin de réaliser des prélèvements de tissus.

Remplacement

Au moment de la réalisation de la procédure expérimentale il n'existe aucun modèle in vitro ou in silico capable de reproduire tous les facteurs cellulaires et acellulaires impliqués dans les processus digestifs, l’absorption intestinale et les interactions avec le microbiote. De ce fait, la procédure est nécessaire et ne peut être remplacée par une autre stratégie qui n'implique pas l'utilisation d'animaux vivants.

Réduction

Des calculs statistiques détaillés ont été réalisés afin de déterminer le nombre d'animaux adéquat pour ce projet. Le nombre d'animaux à utiliser permettra d'apporter de bonnes conditions d'élevage en favorisant une hiérarchie sociale essentielle au bien-être des animaux et d'obtenir des données scientifiquement robustes. Des analyses post-mortem seront réalisées sur les tissus de chaque animal afin de générer le maximum d'informations possibles par animal.

Raffinement

Les conditions d'hébergement des animaux sont définies de sorte que la densité d'animaux, les paramètres environnementaux (température, luminosité), l'enrichissement des bassins (bâche semi-opaque simulant un refuge, aérateur stimulant les poissons) et la qualité de l'eau offrent un confort maximal aux animaux et restent conforme à la législation en vigueur. Aucun animal ne sera isolé sans contact visuel ou tactile avec ses congénères, afin de minimiser l'anxiété et le stress des animaux. Avant toute manipulation (pesée ou échantillonnage de sang ou de excréta) au cours de cette étude, les truites arc-en-ciel seront anesthésiées. La capture et le stress liés à la sortie des bassins pour la pesée par groupe des animaux et le prélèvement seront réduits par une manipulation délicate des animaux par les applicateurs, un séchage modéré des poissons, le port de gants, l'utilisation de mousse humide pour placer l'animal sur le support de contention et un point de pression sur le site de prélèvement L’inconfort dû à la collecte des excréta est réduit par la mise en place d’une période de récupération d’une semaine entre les deux collectes.

Choix des espèces

Les truites utilisées dans cette étude pèseront environ 90 g au début du nourrissage et atteindront approximativement 346 g à la fin de la période expérimentale. Ces stades correspondent à la phase juvénile tardive / sub-adulte, reconnue comme particulièrement pertinente pour l’étude des réponses physiologiques, immunitaires et digestives chez les salmonidés. En effet, plusieurs travaux scientifiques montrent que cette gamme de poids (environ 50 g à 350 g) correspond à une phase de forte activité métabolique et de développement fonctionnel, notamment au niveau du système immunitaire et du microbiote intestinal. Durant cette période, les poissons présentent une sensibilité accrue aux facteurs nutritionnels, ce qui permet d’évaluer de manière fiable l’influence des matières premières sur l’homéostasie physiologique, la réponse immunitaire et l’équilibre du microbiote Ainsi, la gamme de poids utilisée dans ce protocole se situe dans une fenêtre physiologique optimale pour caractériser les effets d’un nouvel ingrédient sur l’état de santé global et la robustesse des animaux, dans des conditions d’élevage standard.

Jusqu'à quatre-vingt-seize jours par an en cage individuelle et quarante-huit jours de mise à jeun de vingt-quatre heures : 32 coqs adultes vont être utilisés pendant deux ans dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. En dehors des semaines de bilan, ils vivent par groupes de quatre et ne subissent que deux pesées par an. Les essais mesurent la digestibilité de matières premières et de coproduits, jusqu'à vingt-quatre par coq et par an, pour fournir aux fabricants d'aliments et aux éleveurs des valeurs de référence utilisées dans leurs formulations. Au bout des deux ans, une partie des coqs est cédée à des particuliers connus de l'équipe, les autres sont tués.

Objectifs

Des essais de digestibilité sont mis en place sur coqs afin d’évaluer de la manière la plus précise possible la valeur nutritionnelle des matières premières, coproduits ou aliments destinés aux volailles. Les matières premières et coproduits ne cessent d’évoluer, par les changements des itinéraires techniques plus respectueux de l’environnement, l’apparition de nouvelles sources de protéines locales et l’optimisation des procédés qui génèrent des coproduits valorisables par les animaux. Les mesures de digestibilité permettent de faire le bilan entre les nutriments consommés par l’animal, ceux réellement absorbés et utilisés pour les fonctions physiologiques et de croissance, et ceux rejetés dans les déjections. Les résultats ainsi obtenus permettent aux fabricants d’aliments et aux éleveurs d’adapter au mieux la qualité nutritionnelle des aliments aux besoins des animaux. Cela contribue au maintien d’une flore digestive équilibrée (moins de fermentations indésirables) et à la bonne santé des animaux, mais aussi à réduire les rejets (azoté, phosphore, …) dans l’environnement. Dans ce type de protocole, l’utilisation de l’espèce d’élevage est indispensable, puisqu’il s’agit de la cible directe de la thématique. Le coq est utilisé en tant que référence pour les volailles, puisqu’il s’agit d’un animal adulte dont les besoins ne sont liés qu’à l’entretien et non pas à des fonctions physiologiques particulières comme la croissance, la ponte etc…

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de continuer l’acquisition de données de digestibilité fécale chez le coq nécessaires afin de formuler au mieux les aliments d’élevage pour limiter les désordres digestifs liés à un déséquilibre nutritionnel, mais aussi les rejets dans l’environnement, tout en développant les connaissances sur des matières premières notamment locales. Les essais de digestibilité permettent d’évaluer des hypothèses de manière fine et donner des valeurs de référence de la valeur nutritionnelle d’une matière première ou d’un aliment avec un nombre d’animaux très réduit. Les résultats contribuent à alimenter les bases de données disponibles pour la filière et à développer des équations de prédiction utilisées par les formulateurs. Les mesures in vivo (quelques équipes en France à les réaliser), permettent le maintien de la validité et l’adaptation continue de ces équations, et le développement d’autres pour des matières premières et coproduits qui ne cessent d’évoluer. Le coq est un modèle pour les volailles, les mesures sont rapides et plus facilement réalisables que sur poulets pour notamment évaluer de nouvelles matières premières.

Procédures

Les coqs ne sont pas soumis à des interventions autres que des pesées (2 fois/an). Pour le faire dans les conditions les moins stressantes, les animaux sont pris juste avant l’allumage et manipulés par des techniciens formés.

Impact sur les animaux

La nuisance majeure sur le dispositif précédent était l’hébergement en cage individuelle pendant une période prolongée. Dans ce nouveau dispositif, les animaux sont hébergés en groupe la plupart du temps, avec une durée d’hébergement en cages individuelles réduite à seulement 4 jours consécutifs sur une semaine pendant les essais. Sur une année, cela représente moins de 30 % du temps (pour 24 MP évaluées par coq). La seule autre nuisance, mais dans une moindre mesure, est la mise à jeun de 24 h autour de la phase de bilan. Néanmoins, les coqs (souche légère) adultes ayant peu de dépenses énergétiques à ce stade, réagissent bien à ce stress de courte durée et aucune dégradation de leur état n’a jamais été observée. Aucun effet indésirable des aliments distribués, bien adaptés à leur état physiologique, n’est attendu. Le nombre de semaines d'essai maximum est fixé à 24 par an, avec au plus 3 semaines consécutives. Chaque semaine d’essai comporte 4 jours de placement en cage et 2 jours de mise à jeun. Soit un maximum de 48 jours de mise à jeun et de 96 jours en cages individuelles.

Devenir

Les coqs issus de la procédure d'hébergement individuel et de mise à jeun (après 2 ans) sont, soit cédés à des particuliers (connus de l’équipe), soit euthanasiés. Durant ces 2 ans, ils sont utilisés sur plusieurs essais, alternés avec de périodes hors essai. Lors d’un essai, ils sont en cage uniquement pendant les semaines de bilan. Les procédures s’appliquent uniquement pendant les bilans, qui sont étalés sur l'année et avec un maximum de 24 par an.

Remplacement

Les matières premières, coproduits et additifs utilisés en alimentation animale ont une « valeur biologique » variable. Ils peuvent varier avec l’espèce végétale, la variété, le procédé appliqué, l’ajout d’additifs, etc. La modélisation et les équations de prédiction ne peuvent donner que des valeurs moyennes qui ne rendent pas compte de cette variabilité et surtout pas de la variabilité entre animaux eux-mêmes. Seule l’évaluation sur animaux permet de mesurer avec précision la valeur nutritionnelle et le niveau de rejets d’un aliment.

Réduction

Le nombre d’animaux a été optimisé de façon à obtenir des résultats pertinents, reproductibles et statistiquement valides. Le dispositif prévu est donc de 16 coqs afin de tester deux aliments sur une semaine d’essai, ou plus d’aliments répartis en plusieurs séries.

Raffinement

Les animaux passent plus de 2/3 du temps en petits groupes de 4 animaux dans un environnement enrichi (deux niveaux de hauteur, deux types de surfaces (grillagée et litière), perchoirs, …) qui leur permet d’exprimer des comportements naturels (exploration, jeu entre congénères, battement des ailes, fuite si besoin). Le reste du temps, pour le besoin des bilans, ils sont en cage individuelle mais gardent une perception visuelle, auditive et olfactive des congénères (cages accolées et grillagées). La surveillance journalière, la manipulation des mangeoires et des abreuvoirs, permettent une habituation des animaux à la présence humaine. Le perchoir installé dans chaque cage, leur permet de se percher même pendant le temps de bilan. Ce projet est utilisé en parallèle pour générer des donnés permettant le développement de modèles de prédiction de la digestibilité par Spectrométrie dans le Proche Infrarouge. Avec ces modèles, la mise à jeun ne serait plus nécessaire.

Choix des espèces

Seule l’évaluation sur animaux permet de mesurer avec précision la valeur nutritionnelle et le niveau de rejets d’un aliment. La mesure chez l’espèce d’intérêt agronomique, "poules", permet d’approcher au mieux les réponses en élevage. Le coq est un modèle utilisé classiquement. Les valeurs obtenues sur coqs permettent d’estimer la valeur nutritionnelle pour la poule pondeuse, ou chez les animaux en croissance de manière comparative. Ce sont des animaux adultes, donc en phase d’entretien (pas de croissance), ce qui facilite le bilan et donne des résultats très homogènes au sein du même traitement (forte puissance expérimentale).

Une injection puis 33 prises de sang réparties sur quatorze semaines, un cathéter posé pendant 24 heures, une sonde urinaire portée 96 heures, des couches en tissu vidées toutes les trois heures : six chèvres laitières vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. L'établissement leur administre trois polluants agricoles ou industriels à faible dose pour mesurer ce qui passe dans leur lait, données qui manquent aux seuils réglementaires européens, calés jusqu'ici sur des rongeurs. Le porteur indique qu'aucun effet toxique n'est attendu à ces doses. Toutes seront tuées à l'issue, pour prélever leurs organes et parce que leur exposition aux polluants interdit de les rendre au circuit de production.

Objectifs

L’alimentation animale est régie par des textes de loi encadrant les niveaux de polluants acceptables en vue de protéger la santé des animaux et la santé des humains consommant les produits animaux issus de ces élevages. Certaines molécules réglementées sont connues et étudiées mais le devenir de toutes les molécules n’est pas connu pour toutes les espèces concernées par les textes de loi. Dans ce cas le principe de précaution tend à utiliser des seuils de sécurité basés sur les connaissances acquises chez d’autres espèces ou à estimer certains paramètres inconnus depuis les paramètres physico-chimiques des molécules. Parmi ces molécules figurent des polluants agricoles ou industriels pouvant contaminer l’alimentation des chèvres laitières. Dans le cadre de la sécurisation de la chaîne alimentaire, le présent projet vise à évaluer le devenir de trois polluants agricoles ou industriels, à doses très faibles et démontrées comme non toxiques, dans l’organisme de chèvres laitières. En effet, la réglementation actuelle repose sur des données scientifiques adaptées d’études menées sur des rongeurs pour définir la vitesse d’élimination de ces composés. L’évaluation du risque d’exposition des animaux par l’ingestion d’aliments contaminés ne prend donc en compte ni les spécificités digestives et métaboliques des ruminants, ni la production de lait. De plus, le niveau de transfert vers le lait repose sur une estimation non étayée par des données expérimentales. L’évaluation du devenir des polluants dans l’organisme des animaux, de leurs excrétions dans l’urine et les fèces et du taux de transfert vers le lait chez l’espèce cible, la chèvre, permettrait d’actualiser et d’argumenter les recommandations réglementaires actuelles tout en sécurisant la consommation des produits animaux issus de cette filière (viande, lait et produits laitiers).

Bénéfices attendus

Les résultats attendus permettront d’obtenir des données réelles, permettant de comprendre le devenir de trois polluants agricoles et industriels chez la chèvre, ainsi que des indicateurs du niveau de transfert vers le lait. Ces connaissances seront donc obtenues pour des molécules et des animaux rarement étudiés ensemble alors même que les seuils réglementaires des dites molécules sont appliquées au lait issu de ces animaux. En d’autres termes, les données générées seront de nature inédite et permettront de faire le point sur le devenir de trois molécules présentant des limites maximales de résidus (LMR, calculant le niveau maximal de polluant admissible pour assurer la sécurité des consommateurs des produits animaux) fixées pour les produits issus des petits ruminants sur la base de données, actuellement principalement obtenues chez des animaux monogastriques (pouvant grandement différer des petits ruminants sur le plan physiologique). Les données obtenues permettront de confirmer les estimations théoriques du transfert de ces molécules vers des produits animaux pris en compte dans le calcul des LMR.

Procédures

Les animaux seront soumis à deux types de gestes techniques : - Les injections et prélèvements nécessitant d’utiliser une aiguille (1 injection et 33 prélèvements répartis sur les 14 semaines de procédure). Les prélèvements ne durent pas plus d’une trentaine de seconde et se pratiquent sur les animaux vigiles habitués. La pose d’un cathéter sur une durée de 24 heures sera réalisée afin de limiter le nombre de piqûres requises sur une courte période. L’injection initiale et les 18 premiers prélèvements seront réalisés avec une seule piqure, faite pour poser le cathéter qui restera en place sur une durée de 24 heures. Par la suite, 15 autres prises de sang, réparties sur le restant de la durée de la procédure, seront réalisées avec une aiguille sur une durée d’une trentaine de seconde par prise de sang. - Les prélèvements d’urines seront réalisés par la pose de sondes urinaires sur une durée de 96h. La récupération des fèces sur une durée de 24h sera réalisée par la pose de couches en tissu vidées périodiquement toutes les 3h. Le lait sera récolté lors de la traite, réalisée matin et soir, ne constituant pas à proprement un geste technique expérimental mais plutôt un soin aux animaux permettant également l’obtention de données de recherche.

Impact sur les animaux

Trois nuisances et stress ont été identifiés comme possibles durant l’expérimentation : - La douleur (celle d’une piqûre par une aiguille) : suite à la ponction par aiguilles pour les prélèvements sanguins sur animal vigile (cathéter ou prise de sang). - Le stress : lié à la manipulation et la contention lors des différents prélèvements (sang, urine, fèces), - La gêne occasionnée par la pose et le port d’une sonde urinaire et d’une couche en tissu. En revanche, la dose de chaque contaminant employée est calculée pour être très en deçà des seuils de toxicité reconnus. Aucun effet toxique, effet indésirable ou altération comportementale ne sont donc attendus suite à l’exposition des animaux aux polluants organiques étudiés.

Devenir

La mise à mort des animaux est ici justifiée pour l’étude de paramètres nécessitant de récupérer des organes après la phase expérimentale. Les animaux ayant, de plus, été exposés à des polluants même 20 à 162 fois inférieures aux limites toxiques en fonction des molécules, leur réhabilitation dans le circuit de production n’est pas possible.

Remplacement

La contamination (et décontamination) des chèvres laitières et le transfert des polluants vers le lait est un champ d’étude qui est encore peu étudié aujourd’hui et dont l’approche est rendue complexe en raison des spécificités de la physiologie des ruminants et des pratiques d’élevage mises en œuvre. Ces interactions « ruminants-polluants » doivent être abordées chez l’animal dans la mesure où (i) nous ne connaissons pas le devenir spécifique des 3 molécules cibles chez les chèvres laitières (ii) nous ne disposons pas de modèle cellulaire ou informatique validé chez ces animaux et (iii) il n’existe pas à ce jour de modèle mathématique adéquat permettant de simuler le devenir des contaminants dans l’organisme chez ce type d'animal. Cependant, les résultats de ce projet permettront de collecter des données susceptibles de mener à la création d’un modèle de transfert de trois molécules chez la chèvre laitière, ce qui permettra à termes de remplacer l’utilisation d’animaux dans ce type d’étude en cas, par exemple, d’un changement de dose ou de fréquence d’exposition. Cela pourra également donner lieu à d’éventuelles applications pour d’autres ruminants tel que la brebis laitière.

Réduction

Les animaux en expérimentation seront réduits au stricte nécessaire (n = 6 max). Cet effectif est suffisant pour obtenir des données fiables dans la mesure ou nous souhaitons prendre en compte la variabilité biologique de l’espèce. De plus, la nature des analyses menées et la très faible dose des composés utilisés permet de garder les mêmes animaux pour les différentes phases de recherche, réduisant donc de quatre fois l’effectif total d’animaux utilisés tout en permettant une analyse plus fine des données obtenues.

Raffinement

Les interventions sur les animaux seront limitées à des prises de sang de volumes réduit, à une pose de sonde urinaire et à des collectes ponctuelles de fèces. Les animaux, ayant un comportement social, seront hébergés en groupe dans une même pièce. Ils pourront donc se toucher, se voir, se sentir et s'entendre. Des filets de foin seront positionnés dans le box pour favoriser la recherche de nourriture et enrichir le milieu. Un nœud de corde de chanvre en guise de jouet (type balle) sera mis à disposition dans le box. Les animaux seront habitués à la présence quotidienne des expérimentateurs pour développer une relation sociale routinière avec l’Homme, et entraînés progressivement aux gestes techniques pratiqués afin de limiter leur stress. Leur comportement sera suivi quotidiennement pour détecter d’éventuels signes de stress excessif et le poids des animaux sera suivi de manière hebdomadaire afin de contrôler l’état corporel des animaux par des données quantifiables en supplément des observations directes.

Choix des espèces

Ce projet concerne des molécules retrouvées dans l’alimentation de caprins, pour qui des données spécifiques ne sont pas disponibles, les données existantes ayants été obtenues chez des espèces monogastriques. Ainsi les paramètres pharmacocinétiques (permettant de caractériser la distributiondes composés dans l’organisme, leur stockage dans différents tissus et leur élimination vers les selles ou les urines) et le taux de transfert vers le lait des trois polluants agricoles ou industriels visés ne peuvent être fiables qu’avec une observation des molécules chez l’espèce cible concernée. La race Alpine chamoisée (laitière) a été choisie en raison de son potentiel de production et de sa représentativité des élevages laitiers français. Le projet met en œuvre des animaux en lactation (arrivés au laboratoire après séparation du petit). Ces animaux seront donc des femelles adultes avec un poids pouvant varier de 60 à 75 kg.

Ajuster la forme de vitamine D ajoutée aux aliments d'élevage pour gagner de la croissance et réduire les rejets de phosphore : 160 truites arc-en-ciel vont être utilisées pendant 84 jours dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, toutes tuées à l'issue pour prélèvement des filets. Elles subissent un jeûne de 36 heures, sept sorties d'eau pour la pesée par groupe, puis une prise de sang à la veine caudale d'un volume supérieur à 10 % du volume circulant, possible parce que la mise à mort suit immédiatement. Le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro ou in silico ne peut reproduire l'activation de la vitamine D, qui mobilise intestin, foie, reins, branchies, os et écailles. Les bénéfices annoncés sont zootechniques et économiques, de 5 à 10 % de croissance en plus, de 10 à 20 % de rejets de phosphore en moins, une meilleure qualité du produit final.

Objectifs

La vitamine D joue un rôle essentiel chez les poissons en régulant l’équilibre du calcium et du phosphore, deux minéraux indispensables à la formation du squelette et des écailles. Elle intervient également dans la fonction musculaire, l’utilisation des nutriments, la croissance et la survie. Chez les salmonidés, un apport insuffisant en vitamine D peut entraîner des problèmes de minéralisation, une efficacité alimentaire réduite et une plus grande sensibilité aux stress et aux maladies. En aquaculture, la vitamine D est apportée principalement sous forme de vitamine D3 dans les aliments. Cependant, les conditions modernes d’élevage peuvent limiter son efficacité. Les aliments actuels contiennent une part importante d’ingrédients d’origine végétale, ce qui modifie la disponibilité du calcium et du phosphore. De plus, l’élevage intensif, avec une faible exposition à la lumière naturelle et des contraintes sanitaires fréquentes, peut réduire la capacité des poissons à transformer la vitamine D3 en formes actives dans l’organisme. Dans ce contexte, l’utilisation directe de formes plus actives de la vitamine D suscite un intérêt croissant. Le 25 hydroxycholécalciférol, un métabolite de la vitamine D3, est mieux utilisé par l’organisme et a montré des effets positifs sur la croissance, l’efficacité alimentaire et la minéralisation chez plusieurs espèces de poissons, à des doses plus faibles que la vitamine D3 classique. Toutefois, la réponse à ces formes de vitamine D dépend fortement de l’espèce, du stade de développement, de la composition de l’aliment et des conditions d’élevage, et des excès peuvent avoir des effets négatifs. Par ailleurs, bien que la forme hormonale active de la vitamine D soit utilisée chez les animaux terrestres, les connaissances restent limitées chez les salmonidés quant à ses effets sur la santé et la qualité des poissons. Ce projet vise donc à mieux comprendre l’utilisation de la vitamine D chez les salmonidés en comparant, dans des conditions contrôlées, les effets de la vitamine D3 et de ses métabolites sur la santé, les performances de croissance et la qualité des poissons, afin de contribuer à une aquaculture plus performante et durable.

Bénéfices attendus

Le projet permettra de mieux comprendre l’homéostasie du calcium et du phosphore chez les salmonidés en réponse à l’apport de métabolites de la vitamine D3, utilisé comme une stratégie prometteuse pour garantir un statut vitaminique optimal. Aussi, l’efficacité biologique de la vitamine D3 étant fortement dépendante de la source utilisée, une évaluation comparative rigoureuse des métabolites et de leur origine est nécessaire. L’optimisation du statut vitaminique devrait permettre une amélioration mesurable des concentrations circulantes du 25-(OH)D, une meilleure régulation des équilibres phospho calciques et une réduction de l’incidence des troubles métaboliques. Une amélioration de la croissance, pouvant atteindre +5 à +10 % selon les données de la littérature, ainsi qu’une diminution des mortalités et des déformations squelettiques (colonne vertébrale, opercules, mâchoires) sont également attendues. Sur le plan environnemental et économique, une meilleure utilisation des minéraux alimentaires devrait conduire à une amélioration de l’efficacité alimentaire et à une réduction des rejets de phosphore dans l’environnement, estimée jusqu’à 10–20 %. Ces effets contribuent directement à la durabilité des systèmes d’élevage et à l’amélioration de la qualité du produit final. Enfin, le projet permettra de générer des données biochimiques, zootechniques et sanitaires comparables entre différentes sources de vitamine D3, favorisant le développement de stratégies de nutrition de précision adaptées aux différents systèmes de production (systèmes en recirculation, cages marines).

Procédures

Les animaux seront soumis à la procédure pour une durée de 84 jours. [[Une mise à jeun de 36 h, correspondant aux pratiques standards de gestion en aquaculture des salmonidés, est appliqué afin de diminuer le stress métabolique avant la mise en place des animaux]]. Sorties hors de l’eau pour la pesée des poissons par groupe (7 fois en 12 semaines, moins de 30 secondes). Prises de sang unitaires au niveau de la veine caudale (durée 30 secondes). Un volume sanguin supérieur à 10% du volume sanguin circulant sera prélevé car les poissons seront immédiatement mis à mort (durée 1 seconde).

Impact sur les animaux

Les animaux seront nourris avec un aliment standard répondant à leurs besoins nutritionnels et supplémenté en métabolites de la vitamine D3 pendant 84 jours après une semaine d’acclimatation. Stress dû à la capture et à la sortie des bassins pour la pesée Douleur transitoire à l’endroit du prélèvement de sang réalisé une fois par animal.

Devenir

Tous les animaux entrant dans la procédure expérimentale seront mis à mort afin de réaliser des prélèvements de muscles (filets).

Remplacement

Au moment de la réalisation de la procédure expérimentale n'existe aucun modèle in vitro ou in silico capable d'imiter tous les facteurs cellulaires et acellulaires impliqués dans l'activation de la vitamine D chez les animaux, le retour endocrinien et l'homéostasie minérale concernent l'intestin, le foie, les reins, les branchies et l'os/écailles, ainsi que des déterminants comportementaux de l'apport alimentaire. Pourtant, la procédure est nécessaire et ne peut être remplacée par une autre stratégie qui n'implique pas l'utilisation d'animaux vivants.

Réduction

Des calculs statistiques détaillés ont été réalisés afin de déterminer le nombre d'animaux adéquat pour ce projet. Le nombre d'animaux à utiliser permettra d'apporter de bonnes conditions d'élevage en favorisant une hiérarchie sociale essentielle au bien-être des animaux et d'obtenir des données scientifiquement robustes. Des analyses post-mortem seront réalisées sur les tissus de chaque animal afin de générer le maximum d'informations possibles par animal.

Raffinement

Les conditions d'hébergement des animaux sont définies de sorte que la densité d'animaux, les paramètres environnementaux (température, luminosité), l'enrichissement des bassins (bâche semi-opaque simulant un refuge, aérateur stimulant les poissons) et la qualité de l'eau offrent un confort maximal aux animaux et restent conforme à la législation en vigueur. Aucun animal ne sera isolé sans contact visuel ou tactile avec ses congénères, afin de minimiser l'anxiété et le stress des animaux. Avant toute manipulation (pesée ou échantillonnage) au cours de cette étude, les truites arc-en-ciel seront anesthésiées. La capture et le stress liés à la sortie des bassins pour la pesée par groupe des animaux et le prélèvement seront réduits par une manipulation délicate des animaux par les applicateurs, un séchage modéré des poissons, le port de gants, l'utilisation de mousse humide pour placer l'animal sur le support de contention et un point de pression sur le site de prélèvement (décrit dans la procédure interne qui définit le volume limite de prélèvement sanguin et les périodes de récupération nécessaires).

Choix des espèces

La truite arc-en-ciel est utilisée dans cette étude comme modèle animal représentatif pour les salmonidés. La truite est une excellente espèce modèle car elle est elle-même un salmonidé largement élevé et est taxonomiquement proche du saumon, ce qui permet une extrapolation significative des résultats au saumon atlantique. Les truites utilisées dans cette étude présenteront un poids initial d’environ 125 g au début de l’expérimentation et atteindront approximativement 420 g à la fin de la période d’étude. Ces stades correspondent à la phase juvénile tardive à sub-adulte, reconnue comme particulièrement pertinente pour l’étude du métabolisme des micronutriments liposolubles chez les salmonidés.

550 lapins en croissance vont être utilisés pour mesurer la valeur nutritionnelle d'aliments, dans des procédures d'un niveau de souffrance déclaré léger. Le porteur écarte les analyses chimiques et les modèles in vitro, jugés trop incertains pour prédire la digestibilité réelle chez cette espèce. Placés en cages individuelles, les lapins font l'objet d'une collecte de leurs fèces et de cinq pesées, l'isolement et certaines matières premières testées pouvant provoquer stress et diarrhées. À la fin de l'essai, ils ne sont pas gardés mais vendus sur le marché de commercialisation classique, donc destinés à l'abattage de la filière.

Objectifs

L’objectif du projet est de mesurer avec précision la valeur nutritionnelle des matières premières utilisées dans l’alimentation des lapins. La formulation des aliments repose sur des tables de composition et sur une matrice nutritionnelle caractérisant chaque matière première. Pour garantir une formulation de précision, cette matrice doit être régulièrement actualisée afin d’intégrer les variations annuelles de qualité des matières premières, ainsi que l’apparition de nouvelles origines ou de nouveaux co produits industriels. Une meilleure connaissance de la composition nutritionnelle permet aux experts en nutrition animale d’adapter plus finement les aliments aux besoins physiologiques des animaux et d’optimiser l’utilisation des ressources disponibles sur le marché. À l’inverse, une matière première mal caractérisée est mal valorisée par l’animal. Cela se traduit par un besoin supplémentaire d’aliment pour nourrir l’animal, par une augmentation des rejets fécaux et donc un impact environnemental accru ; et pouvant même aller jusqu’à dégrader la santé de l’animal en raison d’une digestion inadaptée. Ce projet vise ainsi à optimiser la formulation des aliments consommés par plusieurs milliers de lapins chaque année en France et à l’international, en améliorant à la fois l’efficacité alimentaire, le bien-être animal et l’impact environnemental des élevages.

Bénéfices attendus

Ce dispositif est indispensable pour mesurer des digestibilités de matières premières et ainsi les évaluer : cela permettra ensuite de compléter les tables nutritionnelles qui permettent de formuler les aliments des lapins d’élevage (aliments qui correspondront mieux aux besoins de l’animal). C’est le seul dispositif qui permet de maîtriser les consommations individuelles et de réaliser une collecte totale des fèces.

Procédures

Aucun prélèvement n’est réalisé sur les animaux : l’ensemble des fèces est collecté grâce aux plateaux disposés sous les cages. Les manipulations sont limitées à cinq pesées (J13, J20, J24, J34 et J38), chaque pesée durant moins d’une minute par animal. Ces interventions, brèves et non invasives, constituent les seules manipulations effectuées durant tout l’essai.

Impact sur les animaux

Du fait que les animaux soient placés dans des cages individuelles, cela peut engendrer du stress. En fonction des matières premières testées, la nuisance attendue peut également correspondre à une digestion perturbée se traduisant notamment par un ramollissement marqué des fèces, voire l’apparition de diarrhées.

Devenir

A la fin de l’essai, les lapins sont commercialisés sur un marché de commercialisation classique.

Remplacement

Les méthodes alternatives (analyses chimiques, modèles in vitro) ne permettent pas d’obtenir des données de digestibilité suffisamment fiables pour prédire l’utilisation réelle des nutriments par le lapin, en raison notamment de l’accumulation de l’incertitude liée aux modèles de prédiction et à la variabilité analytique. En raison des particularités physiologiques de cette espèce, digestion spécifique chez le lapin avec un fonctionnement particulier de son tube digestif et à la caecotrophie, aucune technique ne peut actuellement remplacer l’expérimentation in vivo. Les animaux utilisés ont entre 34 et 73 jours, âge correspondant à la phase de croissance couramment observée en élevage et nécessaire pour obtenir des données représentatives.

Réduction

Le projet comprend 10 essais (deux par an). Dans chaque essai, 9 matières premières ainsi qu’un témoin sont évalués, soit un total de 90 matières premières analysées sur l’ensemble du projet. Compte tenu de la variabilité individuelle et du niveau de précision requis pour établir les valeurs nutritionnelles, 55 animaux sont nécessaires par essai (5 répétitions de 1 lapin x 9 matières premières + 1 témoin, sur deux séries successives). Le nombre d’animaux a été déterminé à partir d’un test statistique de puissance (calcul de la plus petite différence significative = ppds) afin de pouvoir détecter une différence significative de digestibilité entre les groupes (seuil de 5 %, soit une probabilité de 1/20 d’erreur de première espèce). Cela représente ainsi le minimum nécessaire pour obtenir des résultats robustes tout en limitant le nombre total d’animaux. La durée totale d’un essai est de 38 jours, comprenant une phase d’adaptation initiale, puis une période d’adaptation aux aliments testés et une période de collecte pour chacune des deux séries. Les lapins changent d’aliment expérimental entre les deux séries. Ce schéma expérimental permet de réduire la variabilité individuelle et d’augmenter la précision des mesures sans augmenter le nombre d’animaux utilisés. Pendant chaque série, les quantités d’aliment ingéré sont mesurées et l’ensemble des fèces est collecté quotidiennement, permettant d’estimer la quantité assimilée.

Raffinement

Le bien être des animaux repose sur une surveillance quotidienne assurée par un personnel qualifié et spécialement formé à l’élevage et à la manipulation des lapins. Bien qu’hébergés individuellement, les animaux peuvent sentir et entendre leurs congénères présents dans la même salle, ce qui limite l’isolement social. Une période d’adaptation à leur nouvel environnement est prévue au début de l’essai. À chaque série expérimentale, les lapins bénéficient également d’un temps d’adaptation aux aliments testés, et les transitions alimentaires sont réalisées de manière progressive afin de prévenir tout trouble digestif. Les taux d’incorporations des matières premières testées dans les aliments expérimentaux sont adaptés en fonction de leur type (céréales, protéagineux, oléagineux, etc). L’objectif est d’avoir le pourcentage le plus élevé possible pour fiabiliser au maximum les résultats mais sans entraîner d’effets négatifs notamment sur la consommation d’aliment ou la digestion. Les manipulations sont réduites, peu invasives et courtes dans le temps. Elles se limitent aux pesées effectuées à J13, J20, J24, J34 et J38. L’environnement d’élevage est aménagé pour réduire le stress des animaux : une enceinte diffuse de la musique en journée pour atténuer les éventuels bruits soudains, la présence de fenêtres permet un apport de lumière naturelle, l’air est ventilé et la température est maîtrisée (chauffage adapté en fonction de la saison). L’eau et les aliments sont distribués à volonté. Des points limites ont été définis (grille en annexe). Selon ces critères, un animal ou l’ensemble des lapins assignés à une matière première peut être retiré de l’essai. Si nécessaire, un traitement collectif via l’eau de boisson peut être instauré après avis vétérinaire.

Choix des espèces

Il s’agit de l’espèce cible. Un essai dure 38 jours : du sevrage du lapereau (environ 34 jours d’âge) à environ 72 jours d’âge. Les douze premiers jours, les lapins consomment un aliment unique classique, le temps qu’ils s’adaptent à leur nouvel environnement. Ensuite les deux séries de mesures sont réalisées avec tout d’abord un temps d’adaptation aux nouveaux aliments (7 jours à chaque fois) et un temps de collecte de fèces (4 jours). Deux jours entre les deux séries sont nécessaires pour réaliser la transition alimentaire entre les deux aliments différents des deux séries. Nous utilisons des lapins d’environ 34 à 72 jours d’âge, afin de réaliser les mesures sur des animaux en croissance, ce qui est le plus représentatif des animaux présents dans les élevages.

64 poules pondeuses vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. La moitié sera tuée pour prélever les tibias, l'autre gardée en vie et réutilisée dans un autre protocole. Elles subissent cinq pesées et cinq prises de sang au fil du cycle de ponte, jusqu'à 100 semaines d'âge, pour comparer des formes de vitamine D. Le porteur justifie surtout le projet par la rentabilité, chiffrant à 162 000 euros par an les pertes liées aux œufs fêlés et visant 150 œufs de plus par poule.

Objectifs

La vitamine D₃ est depuis longtemps la principale source de vitamine D en aviculture. Depuis 2006, la forme active de la vitamine D est également autorisée et largement utilisée comme source complémentaire. Chez les poulets, la vitamine D₃ est convertie dans le foie puis dans les reins en métabolite actif. Cette vitamine joue un rôle essentiel dans le développement osseux, la production d'œufs et la qualité de la coquille. Toutefois, la conversion en forme active est limitée, en particulier chez les jeunes poulettes et les poules âgées dont les fonctions hépatiques et rénales sont amoindries. Pour améliorer l’efficacité de la vitamine D₃ chez les pondeuses, la supplémentation en métabolites actifs, apparaît comme une stratégie intéressante. Celui-ci s’est montré 2 à 4 fois plus efficace que la vitamine D₃ dans l’alimentation des pondeuses. De nombreuses exploitations agricoles renouvellent leurs troupeaux vers 60–70 semaines en raison d’une baisse de productivité, soulignant l’importance d’ajuster les apports nutritionnels, notamment en vitamine D₃, pour maintenir les performances des poules vieillissantes. Une supplémentation précoce et prolongée en forme active est proposée pour améliorer la production et la qualité des œufs. Cependant, des résultats récents sur les effets de la forme active varient selon la durée des essais, les niveaux alimentaires de calcium et de vitamine D₃, ou encore les conditions expérimentales. Les données sur les effets à long terme restent limitées. Bien que certaines études suggèrent un renforcement du système immunitaire, la plupart ont été menées en conditions de stress, et l’impact de la forme active sur l’immunité en conditions normales demeure incertain. Ce projet vise donc à évaluer l’effet d’une supplémentation en forme active, en remplacement total ou partiel de la vitamine D₃, du début de la ponte jusqu’à 100 semaines d’âge, sur la production, la qualité des œufs et des os, ainsi que sur la fonction immunitaire.

Bénéfices attendus

Les résultats de ce projet permettront d’établir des recommandations sur la supplémentation en vitamine D3 et de sa forme active (25-OH-D3) chez les poules pondeuses vieillissante afin de maintenir la bonne santé et les performances après 60 semaines d’âge où l’on observe normalement une chute de productivité. L’apport de vitamine D3 (ou ses dérivés) dans l’alimentation des poules pondeuses âgées présente des effets physiologiques documentés sur la qualité de la coquille, la santé osseuse, la productivité en fin de cycle, et donc sur la rentabilité économique de l’élevage. En effet, en vieillissant, les poules absorbent moins efficacement le calcium car leur taux circulant de vitamine D3 active diminue, ce qui entraîne des coquilles plus fines, une augmentation des œufs fêlés (3% d’œufs fêlés= 3000 œufs perdus/jour soit 162 000 euros/an) ou cassés et donc une perte de valeur commerciale. Une nutrition adaptée en vitamine D3 permet de maintenir une bonne qualité de coquille et un métabolisme calcique efficace contribuant directement à atteindre des objectifs productifs prolongés. Dans la pratique, de nombreuses exploitations renouvellent leurs poules vers 60–70 semaines à cause de la baisse de productivité. Ce projet vise donc à évaluer si une meilleure gestion nutritionnelle en termes de vitamine D, tout au long du cycle de production des poules, permet de maintenir la ponte et la santé des poules au-delà de 60 semaines et jusqu’à 100 semaines d’âge. Cela permettrait de réduire le nombre total d’animaux utilisés de 40%. Le maintien de la production d’œufs chez les poules vieillissante est un facteur clé de rentabilité et de durabilité car 1/les coûts d'élevage des poulettes sont amortis sur une période plus longue, 2/une durée de cycle prolongée diminue les coûts de renouvellement avec moins de réformes anticipées, 3/la production totale par poule augmente significativement (objectif : 500 œufs en 100 semaines, soit 150 œufs en plus par poule). Le maintien même d’un léger surplus de production par poule en fin de cycle se traduit par un gain financier significatif à l’échelle d’un lot.

Procédures

[[Sortie des cages pour la pesée individuelle de chaque poule à la fin de chaque phase de (5 phases de production : 5 pesées, temps de pesée par animal, moins d’une minute). Contention des animaux pour la prise de sang à la fin de chaque phase]]. A chaque temps de prélèvement, un volume de sang de 4 ml nécessaire et suffisant à l'analyse des différents paramètres sanguin sera prélevé sur chaque animal. Pour chaque prise de sang, le temps de prélèvement ne dépassera pas 1 minute.

Impact sur les animaux

[[Inconfort dû à la manipulation des poules lors des pesées et stress léger dû à la manipulation prises de sang, à la fin de chaque phase (5 phases)]].

Devenir

Une poule par cage sera mise à mort afin de prélever les tibias pour évaluer l’addition précoce et prolongée de la vitamine D sur la minéralisation osseuse, soit la moitié des animaux de chaque groupe (total 32 animaux) A la fin de cette procédure, une poule par cage sera gardée en vie et pourra être réutilisée après une période de récupération validée par le vétérinaire désigné dans une autre procédure.

Remplacement

La procédure expérimentale est indispensable et ne peut être remplacée par des méthodes alternatives à l’utilisation des animaux. Aucun système in vitro ne permet de démontrer la biodisponibilité des vitamines en lien avec la production d'œufs, la qualité des œufs et des os, ou l'état immunitaire des poules pondeuses.

Réduction

Des calculs statistiques ont été réalisés afin de déterminer le nombre d’animaux adéquat pour ce projet. Les calculs ont été faits sur la base de résultats obtenus d’études antérieures avec la vitamine D3 sur la production d’œufs chez les poules. Le nombre d’animaux utilisé permettra d’évaluer l’effet de l’addition précoce et prolongée de la vitamine D3 sur les performances de ponte et la santé des poules pondeuses vieillissante.

Raffinement

Le projet sera réalisé dans un établissement de moins de 350 poules pondeuses, selon « Les normes minimales relatives à la protection des poules pondeuses ». Les conditions d’hébergement des animaux sont définies de sorte que l’enrichissement des cages mis à disposition pour occuper les animaux (perchoir, miroir, grelot scintillant, plaquette) et les paramètres environnementaux (contrôle du bruit, éclairage, température et hygrométrie) procurent le maximum de confort aux animaux. Les poules pondeuses sont hébergées à raison de 2 poules par cage sur deux étages permettant de procéder facilement à l’inspection des animaux. L’hébergement des poules permet un contact direct avec son congénère afin de réduire au minimum l’angoisse et le stress des animaux. Les cages sont disposées d’une manière à favoriser les interactions positives d’ordre visuel avec les animaliers. L’apport de grit [[(mélange de gravier, coquillage et d’écailles d’huitres)]] dans la ration alimentaire au moins une fois par semaine favorisera la digestion et stimulera le picorage. L’inconfort et le stress dus à la sortie des cages pour la pesée individuelle de chaque poule sont réduits en réalisant les opérations de capture le plus silencieusement possible, par une manipulation délicate des animaux saisis au niveau du tarse juste au-dessus des doigts pour être transférés dans des contenants suffisamment grands. L’inconfort et le stress dus à la sortie des cages pour les prises de sang sont réduits par une manipulation délicate des animaux, un prélèvement de faibles volumes de sang en fonction de la volémie et par l’application d’un point de pression sur le site de prélèvement comme décrit dans le procédure interne qui définit le volume limite de prélèvement sanguin et les périodes de récupération nécessaires. L’état de santé des animaux est suivi quotidiennement.

Choix des espèces

Les vitamines testées dans ce projet sont destinées à être incorporées dans les rations alimentaires distribuées aux poules pondeuses pour maintenir et ou améliorer la production et la qualité des œufs des poules âgées. Des poules pondeuses brunes de l’espèce HyLine Brown à haut potentiel de production, de 24 semaines seront utilisées pour évaluer si l’apport précoce et prolongé de la forme active de la vitamine D permet de maintenir voire d’améliorer la production et la qualité des œufs des poules âgées (100 semaines).