Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 21/07/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-581380)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’alimentation des porcs doit permettre de satisfaire les besoins nutritionnels des animaux, tout en limitant les excès préjudiciables à l’équilibre nutritionnel et contribuant de manière importante aux impacts de la production porcine sur l’environnement. L’énergie, bien que n’étant pas un nutriment, est fournie à l’animal sous forme de protéines, de lipides et de glucides, nutriments ayant des efficacités spécifiques pour fournir de l’énergie. Ainsi, les lipides ont une efficacité supérieure aux glucides de type amidon, ces derniers ayant eux-mêmes une efficacité énergétique supérieure aux protéines. La composition de l’aliment est donc susceptible de modifier l’efficacité énergétique du porc ce qui se traduit par une plus grande production de chaleur lorsque l’efficacité est la plus faible. Chez les porcs d’un poids vif de 60 kg, l’aliment contient 45% d’amidon, 16% de protéines, 15% de fibres et 2% de lipides. Les conditions d’ambiance et notamment le stress thermique sont susceptibles d’intéragir avec le métabolisme des animaux, car elles modulent la capacité des animaux à exporter la chaleur produite par le métabolisme. Au-delà de la caractérisation globale de l’efficacité énergétique d’utilisation de l’aliment, la compréhension des voies métaboliques impliquées dans l’utilisation des nutriments est également importante car elle permet d’identifier les leviers permettant de moduler l’efficacité énergétique des animaux et ainsi d’aider les animaux à faire face à des conditions difficiles d’ambiance. Ces voies métaboliques peuvent varier selon la susceptibilité des animaux, qui peut dépendre des contextes dans lesquels ils ont été élevés ou des contextes de sélection de la race. Les objectifs du projet sont de 1/ mesurer à l’échelle individuelle le bilan d’utilisation de l’énergie (par calcul de différence entre l’entrée sous forme d’aliment et les sorties dans les fèces, les urines, les gaz issus des fermentations digestives et la production de chaleur) selon les conditions d’ambiance et la race, et 2/ caractériser les voies métaboliques impliquées dans l’utilisation des nutriments selon les conditions d’ambiance et la race. L’identification des voies métaboliques différentes entre les conditions d’ambiance et les races va aider à identifier des leviers permettant d’aider les animaux à supporter les vagues de chaleur, plus fréquentes du fait du changement climatique.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le projet va permettre de disposer de connaissances concernant la capacité des porcs à faire face à des conditions d’ambiance de stress thermique et selon le contexte dans lequel la race a été sélectionnée. Nous attendons ainsi la mise en évidence de voies métaboliques plus efficaces chez les animaux les mieux adaptés à la chaleur, celles-ci générant ainsi une charge thermique plus faible pour les animaux. Des mécanismes différents de perte de chaleur pourront également être identifiés.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Il y aura une procédure chirurgicale d’une durée d’une heure pour la pose de 2 cathéters dans les veines jugulaires. La moitié des animaux sera soumis à un stress thermique correspondant à une température ambiante de 32°C.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les animaux sont placés en cages individuelles pendant toute la durée du projet (4 semaines). Au cours des trois premières semaines, les cages sont contigues. Au cours de la dernière semaine, les cages sont placées en chambre respiratoire induisant un isolement supplémentaire des animaux. La moitié des animaux sera placée dans des conditions d’ambiance de stress thermique correspond à une température ambiante de 32°C, ce qui pourra induire une gêne pour les animaux.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A la fin de la procédure, tous les animaux seront euthanasiés afin de procéder à des prélèvements de tissus (intestin, foie, muscle et tissus adipeux) en vue de la caractérisation de voies métaboliques. Ces prélèvements complèteront les résultats obtenus à partir des prises de sang et des mesures de production de chaleur en chambre respiratoire.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’adaptation des porcs à la chaleur est la résultante de modifications de l’activité physique, du comportement alimentaire, d’une répartition différente de la circulation sanguine et de modifications métaboliques et hormonales entraînant une utilisation différente de l’énergie. Peu de modèles mathématiques prennent en compte ces différentes composantes afin de prédire l’adaptation des porcs. Surtout, les modèles mathématiques ne prennent pas en compte les différences de réponse entre les animaux, liées à des sélections de race différentes. Pour cela, le projet est basé sur l’utilisation d’animaux issus de 2 races différentes en vue de mesurer leur réponse aux vagues de chaleur.
2. Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans le projet est déterminé sur la base d’essais antérieurs dans lesquels nous avons observé qu’un effectif minimal de 6 animaux par lot était nécessaire pour déterminer avec une puissance statistique suffisante la différence de production de chaleur entre les deux conditions d’ambiance. Nous avons 4 conditions expérimentales correspondant à 4 lots et nous allons donc utiliser 24 animaux dans le projet.
3. Raffinement
Les mesures du projet nécessitent de placer les animaux individuellement en chambre respiratoire. Les chambres sont équipées d’un dispositif audio permettant aux animaux de maintenir un contact avec leurs congénères. La mise en place de la condition de stress thermique se fera sur 5 jours, afin de laisser suffisamment de temps aux animaux pour s’adater à ces nouvelles conditions. Toutes les cages sont équipées de dispositifs d’enrichissement qui sont renouvelés régulièrement et au gré des comportements individuels. Ils s’agit de matériels manipulables (chaînes métalliques, balles en plastique dur, jouets en plastique mou). Les animaux seront équipés de cathéters, afin de pouvoir prélever du sang avec un minimum de douleur pour l’animal. Un protocole spécifique pour la prise en charge de la douleur est mis en place au moment de l’intervention chirurgicale. La prise en charge de la douleur est réalisée conformément aux recommandations pour un acte pouvant entraîner une douleur faible. Les animaux sont suivis a minima quotidiennement par du personnel expérimenté afin de détecter l’atteinte d’un point limite.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Il s’agit de l’espèce-cible de l’étude. Les porcs seront des animaux en croissance, d’un poids vif d’environ 60 kg.