Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 11/12/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-876298)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Une nutrition optimale avant, pendant la grossesse et durant l’allaitement est essentielle pour la santé de la mère et de l’enfant. De nos jours, à l’échelle mondiale, la malnutrition maternelle constitue un défi majeur, aux répercussions importantes sur l’incidence des maladies aiguës et chroniques et des coûts économiques pour l’individu et la société. Les aliments à base de protéines animales sont les meilleures sources de micronutriments biodisponibles comme le fer et le zinc, et depuis de nombreuses années, l’élevage des bétails constitue une source majeure pour répondre aux besoins de l’homme en protéines et en micronutriments. Cependant, en raison de la croissance démographique, du coût de la production et de la raréfaction des sources naturelles, on a tiré la sonnette d’alarme sur un déficit de l’approvisionnement de protéines animales dans un futur proche. Dans les pays à faible revenu où les sources de protéines alimentaires se limitent largement aux aliments végétaux en raison du coût élevé des protéines conventionnelles, ce déficit prévu de l’approvisionnement en protéines animales pourrait accroître l’incidence de l’insécurité alimentaire. Dans le cadre des nombreuses stratégies et suggestions décrites pour surmonter cette pénurie prévue, il a été question d’encourager l’entomophagie. Les insectes comestibles constituent une source de protéines particulièrement respectueuse de l’environnement, offrant un parfait équilibre entre bénéfices nutritionnels et impact écologique. Leur élevage demande en effet moins de matières premières, d’eau et d’espace comparé aux sources de protéines traditionnelles. De plus, ils produisent moins de gaz à effet de serre. Les insectes représentent une ressource alimentaire sous-exploitée avec un potentiel significatif en tant qu’aliment innovant, offrant de nombreux avantages nutritionnels dans l’alimentation humaine.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
La composition nutritionnelle et l’accumulation de contaminants ont été préalablement évaluées dans nos farines d’insectes ainsi que dans les régimes alimentaires formulés à partir de celles-ci. Nous souhaitons désormais aller plus loin en étudiant la biodisponibilité des nutriments notamment les minéraux, les vitamines, les acides aminés et les acides gras essentiels pendant les périodes précoces de la vie, un aspect encore jamais exploré à ce jour. Nous pensons que le statut nutritionnel en minéraux, oligo-éléments, vitamines, acides aminés, acides gras essentiels et le statut antioxydant de ces farines d’insectes sera similaire à celui des produits animaux et végétaux traditionnellement consommés et représentant l’apport protéinique dans notre alimentation. Ceci mettra en évidence un potentiel bénéfice nutritionnel à la consommation de ces farines dont il est envisagé qu’elles puissent être utilisées en alimentation humaine à base de farine d’insectes il est nécessaire de s’assurer de la sécurité sanitaire des farines d’insectes et donc d’étudier leur contamination en contaminants de l’environnement et résidus de pesticides, leur accumulation dans un organisme entier et les effets à long terme. De plus, cette étude prend en compte les types d’alimentation donnés aux insectes durant leur élevage et donc permettra de pouvoir ensuite optimiser les conditions d’élevage des insectes pour optimiser les avantages nutritionnels et limiter les impacts sanitaires. De même, dans l’idée d’assurer une sécurité sanitaire à cette consommation, cette étude sur les différents modes de production d’insectes pourra être une aide à la détermination de limites maximales résiduelles dans les insectes élevés pour la consommation humaine.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Dans le cadre de ce projet, les animaux seront soumis à plusieurs interventions expérimentales. Ils seront placés en hébergement individuel pendant 48 heures dans des cages métaboliques pour recueillir urines et fèces, et pendant 72 heures d’acclimatation en cages classiques et 72 heures de mesure dans des cages de calorimétrie indirecte afin d’évaluer l’impact de leur alimentation sur le métabolisme. Des tests comportementaux seront également réalisés, incluant un test de motricité (Rotarod) et un test d’anxiété (labyrinthe en croix surélevé). Des prélèvements sanguins de 10 secondes seront effectués au niveau de la queue sur des animaux vigiles, avec dix prélèvements espacés sur une durée totale de 2 heures lors des tests de tolérance au glucose et à l’insuline. Un gavage oral de quelques secondes sera réalisé pour administrer une solution glucosée lors du test de tolérance au glucose, tandis qu’une injection intrapéritonéale d’insuline sera pratiquée pour le test de tolérance à l’insuline. Chez les mères, un prélèvement de lait maternel sera effectué sous anesthésie générale aux 2ᵉ et 20ᵉ jours de lactation, pour une durée maximale de 15 minutes par prélèvement. Enfin, une mise à jeun ne dépassant pas 16 heures consécutives sera appliquée avant certains tests et avant l’euthanasie.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les interventions prévues dans ce projet peuvent entraîner des nuisances légères à modérées pour les animaux. L’hébergement individuel en cages métaboliques ou calorimétriques, bien que temporaire, peut provoquer un stress lié à l’isolement et au changement d’environnement. Les prélèvements sanguins répétés au niveau de la queue, bien que brefs, peuvent causer une gêne passagère. Le gavage oral et l’injection d’insuline, nécessaires aux tests métaboliques, peuvent également générer un stress léger et une légère douleur. Les tests comportementaux, notamment le labyrinthe en croix surélevé, peuvent induire une réaction de stress transitoire chez les animaux, en particulier lors de la première minute d’exposition. Enfin, la mise à jeun de 16 heures maximum avant certains tests ou l’euthanasie peut entraîner un inconfort temporaire.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issue du protocole expérimental, tous les animaux seront euthanasiés afin de permettre le prélèvement des organes destinés aux analyses biochimiques.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’approche comparative nous a permis d’obtenir des informations précieuses sur les tendances générales d’accumulation des contaminants en fonction de la source d’apports protéiques, mais elle ne permet pas à elle seule de prédire leur devenir in vivo, notamment en termes de bioaccumulation, de biotransformation, de transfert vers le lait maternel et d’impact sanitaire. L’étude soumise ici fait suite à une étude in vitro réalisée de notre projet. Les résultats de cette étude in vitro n’ont pas encore été publiés. Ils démontrent une faible toxicité en test de viabilité cellulaire pour une exposition à certaine fraction d’insectes. Ainsi, même si ces farines sont autorisées en alimentation humaine, il est important d’étudier les effets d’accumulation des polluants à long terme sur un organisme entier. De même, aucun modèle de simulation ne pourra reproduire la complexité de l’organisme et il n’existe pas, dans ce cas-là, d’alternative expérimentale permettant de mimer le process de la grossesse et de l’allaitement. Les polluants lipophiles peuvent par exemple s’accumuler dans les graisses maternelles, puis être relargués dans le lait lors de la lactation. Ainsi, ils peuvent être détectés dans le lait même s’ils sont indétectables dans les farines. Cependant, nous insistons sur le fait que nos expériences préliminaires ont montré la présence d’un certain nombre de polluants (4 pesticides et 6 métaux lourds) dans ces farines et qu’ils sont donc susceptibles de se retrouver dans le lait. Aucun modèle in vitro ne permet d’atteindre les objectifs fixés, le rat est un modèle approprié et bien validé pour les études en nutrition et le modèle qui a été utilisé dans notre premier protocole, et donc cela permettra des comparaisons et de s’appuyer sur les différences qui ont pu être obtenues. De plus, le recours à l’expérimentation animale permet de maîtriser les apports et les consommations en nourriture enrichie en farines d’insectes sur la durée totale du projet ainsi que tous les facteurs qui pourraient influencer ces paramètres. Les résultats actuels montrent des perturbations métaboliques et comportementales ainsi que des effets nutritionnels intéressants liés aux farines d’insectes. Ils justifient donc la poursuite du projet pour évaluer la balance bénéfice-risque pendant la gestation, la lactation et la croissance précoce.
2. Réduction
Le nombre d’animaux par groupe a été défini comme le nombre minimum nécessaire pour être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Ainsi, il ressort que 12 ratons/ groupe seront nécessaires. Etant donné qu’il y a des évidences de métabolismes différents chez l’humain et aussi rapporté entre rats mâles et femelles sur les paramètres étudiés, les ratons des 2 sexes seront explorés. Des lots homogènes de mâles et de femelles seront comparées.
3. Raffinement
Les rats seront nourris avec un régime standard contenant de la farine d’insectes qui permet de couvrir l’ensemble des besoins nutritionnels et caloriques des rats. Ce protocole nécessite l’hébergement individuel tout au long du protocole afin de contrôler la consommation quotidienne d’eau et d’aliment de chaque animal et maîtriser ses refus. Les femelles seront avec les mâles pendant l’accouplement et avec les petits pendant la gestation et la lactation. Le milieu sera enrichi et le prélèvement du lait est réalisée sous anesthésie générale. De même, les cages des animaux seront placées dans une même salle de stabulation et les animaux pourront se voir et se sentir tout du long du protocole. Les animaux seront mis en cages collectives une fois par semaine pendant au moins 1 heure de temps pour réduire le stress induit par l’hébergement individuel et seront pesés 1 fois par semaine. Des points limites ont été mis en place et seront appliqués dans le protocole.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le modèle du rat a été choisi en tenant compte de la littérature récente et des études de biodisponibilité et de toxicologie, qui ont pour la plupart été réalisées sur des modèles de rat. De même, nous comptons appuyer nos résultats sur des études déjà réalisées chez le rat. Au vu des similarités des fonctions cognitives qu’il y’a entre le rat et l’homme. Le choix de cette espèce assurera la transposabilité des résultats des tests comportementaux à l’homme. Les mères auront 12 semaines dans l’étude et auront l’âge de 24 semaines à la fin de l’étude. Les petits auront 8 semaines à la fin de l’étude. Il nous faut des femelles n’ayant encore jamais été gestantes donc jeunes mais en âge de procréer (plus que 12 semaines) et soumises aux différents régimes alimentaires pendant un temps assez conséquent. Il faut également le temps qu’elles s’accouplent, qu’elles soient gestantes et qu’elles allaitent pour que nous soyons en mesure de les utiliser. Elles auront donc au minimum 12 semaines dans l’étude. Les petits continueront le même régime du groupe des mères car nous voulons surtout évaluer l’impact de l’adoption d’une alimentation particulière pendant la grossesse et l’allaitement et les premiers de la vie sur la descendance. Nous nous sommes appuyés sur l’étude réalisée sur les rates gestantes, dans notre laboratoire pour mettre au point ce protocole.