Alimentation animale

Reprises de projets antérieurs pour éviter d'en équiper de nouvelles, quatre vaches taries portent une canule ouvrant en permanence sur leur rumen, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Aucune n'est tuée à l'issue : elles doivent servir à d'autres études, ou être réformées si leur santé se dégrade. Par cette fistule, des sachets d'aliments sont déposés dans le rumen puis récupérés, et un litre de jus de rumen est prélevé dix fois par an sur chaque animal, pour mesurer la valeur nutritionnelle de matières premières destinées à l'alimentation des ruminants d'élevage. Le porteur affirme que l'ouverture de la canule ne crée "aucune douleur ni angoisse", décrit le dispositif comme "indispensable" et cette caractérisation comme "incontournable", tout en indiquant que le rumen artificiel dont il dispose déjà limite le nombre de vaches fistulées.

Objectifs

L’objectif de ce projet consiste à mesurer la valeur nutritionnelle des matières premières (céréales, graines, tourteaux, coproduits, huiles, …) destinées à l’alimentation des ruminants. Pour bien formuler les aliments, les nutritionnistes utilisent des tables d’alimentation qui caractérisent les matières premières (MP) utilisées. Cette matrice doit être mise à jour régulièrement car elle doit prendre en compte les variabilités annuelles (composition, origine) des MP et les nouveaux coproduits. Si ce travail n’est pas réalisé, la table d’alimentation et donc la formulation seront en décalage avec la réalité du terrain, l’aliment sera mal valorisé par l’animal : il faudra une quantité supérieure d’aliment pour couvrir ses besoins, les rejets via les fèces et les urines voire les éructations (méthane) seront plus importants, augmentant ainsi l’impact environnemental des élevages. Une mauvaise valorisation de l’aliment peut également entrainer une diminution du bien-être animal (perte d’état pendant la période de production laitière, risque de maladies métaboliques …). Cette caractérisation des MP est donc incontournable. Ce projet scientifique permet aussi de rechercher des solutions nutritionnelles naturelles (huiles essentielles par exemple) pour un meilleur confort digestif des animaux. Les connaissances acquises avec nos vaches fistules (vaches avec une canule sur le flanc permettant d’accéder directement au contenu de son rumen, qui est l’estomac le plus important de la vache) nous aident actuellement à accélérer le développement d’alternatives in vitro fiables qui pourrait se substituer aux études actuelles sur les vaches fistules. Nous utilisons déjà un incubateur (rumen artificiel) qui permet de limiter le nombre de vaches fistules. Dans ces essais in vitro, du jus de rumen est prélevé via la canule ruminale de nos vaches fistules. Ce jus est ensuite mélangé à des solutions tampon et nutritive, mis en seringue avec un échantillon de MP puis dans un incubateur. Cette technique in vitro nous permet de mesurer la valeur énergétique des MP. Mais ces techniques in vitro ne permettent pas une détermination précise de la digestibilité d’autres nutriments, notamment celle de la protéine végétale qui est primordiale en nutrition animale. Ainsi, la mesure in vivo reste indispensable.

Bénéfices attendus

Ce dispositif est indispensable pour mesurer des digestibilités et ainsi évaluer des matières premières (MP) ou des aliments : cela permettra ensuite de compléter les tables de valeurs qui permettent de formuler les aliments des ruminants d'élevage. Cette matrice doit être mise à jour régulièrement car elle doit prendre en compte les variabilités annuelles (composition, origine) des MP et les nouveaux coproduits. Si ce travail n’est pas réalisé, la table d’alimentation et donc la formulation seront en décalage avec la réalité du terrain, l’aliment sera mal valorisé par l’animal : il faudra une quantité supérieure d’aliment pour couvrir ses besoins, les rejets via les fèces et les urines voire les éructations (méthane) seront plus importants, augmentant ainsi l’impact environnemental des élevages. Une mauvaise valorisation de l’aliment peut également entrainer une diminution du bien-être animal (perte d’état pendant la période de production laitière, risque d’acétonémie et de stéatose qui sont des maladies métaboliques c’est-à-dire des maladies qui impactent l’ensemble des réactions chimiques qui se déroulent dans l’organisme de l’animal et qui lui permettent de rester en vie, …).

Procédures

Aucun prélèvement n'est réalisé sur les animaux dans les essais in vivo. Les sachets contenant les solutions testées sont déposés dans le rumen (estomac de la vache) et récupérés via la canule. L'ouverture de la canule ne dure que quelques secondes. Dans le cadre d'essai in vitro, nous prélevons 1 litre de jus de rumen par vache (dans un rumen de plus de 150 litres), 10 fois par an.

Impact sur les animaux

L'ouverture de la canule est le seul moyen d'avoir un accès direct au rumen de l'animal. Les animaux sont habitués à cette manipulation qui dure quelques secondes et qui ne crée aucune douleur ni angoisse, peu voire pas de stress.

Devenir

Si la santé des animaux est jugée bonne, les vaches seront gardées en vue de participer à d’autres études non invasives (essai appétence aliment). Si leur santé est jugée trop fragile, les animaux seront réformés. Les animaux ne sont pas mis à mort à cause de la procédure. Ils sont gardés en vie à l'issue du projet. S'ils sont euthanasiés, c'est généralement pour des raisons de santé indépendantes de la procédure (cause de vieillesse le plus souvent).

Remplacement

Les évaluations de ces MP uniquement à partir d’analyses chimiques restent problématiques et les techniques in vitro utilisant des préparations enzymatiques ne permettent pas une caractérisation approfondie de la dégradabilité des différents nutriments dans le rumen. En effet, le rumen est un organe très complexe, composé de milliards de micro-organismes et donc très difficilement reproductible. Dès que nous pouvons, nous utilisons une technique in vitro. C’est possible pour la digestibilité de l’énergie mais pas celle de la protéine animale notamment.

Réduction

La méthodologie utilisée s’appuie sur la méthode officielle utilisée en France. Cette méthode recommande l’utilisation de 3 vaches par essais, l’une d’entre elles servant de témoin, compte-tenu de la variabilité animale et de la précision nécessaire pour le calcul des valeurs nutritionnelles. Pour réduire le nombre d'essais et donc d'animaux, nous utilisons un incubateur (rumen artificiel) qui nous permet de réaliser certaines mesures avec cette technique in vitro. Pour limiter le nombre de vaches à équiper de canules, nous ré-utilisons des vaches issues de projet précédents.

Raffinement

Les vaches sont élevées dans un bâtiment avec une aire de vie collective et des stalles individuelles équipées de matelas pour assurer le confort des vaches. Une brosse est à disposition des vaches dans leur aire de vie collective. Pour entretenir leur aplomb, ces animaux sont régulièrement parés. Elles sont suivies par un vétérinaire. Elles sont nourries avec un régime composé de foin de luzerne, foin de prairie et d'un aliment composé. Le bien-être des animaux est régulièrement observé et noté via la grille de notation composée de plusieurs critères (état du pelage, état des aplombs et état d'engraissement de l'animal) consituant le suivi des points limites.

Choix des espèces

Il s'agit de l'espèce cible. Les vaches utilisées sont des vaches taries. L’utilisation de vaches taries permet de déterminer la dégradabilité d’une matière première sur des animaux à l’entretien, sans introduire un biais de prise ou perte de poids des animaux.

Six chats sont enfermés dix minutes deux fois par jour dans une cage individuelle devant une station d'alimentation, cathétérisés puis prélevés au sang. Ils vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et seront réutilisés ensuite, sous réserve de l'accord du vétérinaire de l'établissement. L'enjeu déclaré est de valider un appareil mesurant la masse grasse et la masse maigre par bio-impédancemétrie, en le comparant à la méthode de référence, qui repose sur des prises de sang. Le nombre de prélèvements reste ouvert, de trois à six par animal selon le nombre de cinétiques réalisées, et le porteur annonce qu'aucun effet indésirable n'est attendu.

Objectifs

Les objectifs de ce projet sont (1) d'évaluer, en conditions contrôlées, le fonctionnement d'une station d'alimentation permettant de mesurer la composition corporelle des chats (masse maigre et masse grasse, masse musculaire), et (2) de comparer cette méthode de mesure à une méthode de référence nécessitant des prélèvements sanguins.

Bénéfices attendus

Le développement de nouveaux matériels permettant de déterminer la composition corporelle des chats sans réalisation de prises de sang est de nature à améliorer la connaissance, la détection, la prévention et la prise en charge des problèmes de surpoids et de santé du chat. Leur validation est un prérequis indispensable à leur utilisation, aussi bien en clinique qu’en recherche.

Procédures

Placement en cage lors de l'utilisation du dispositif d'alimentation : 10 min, 2 fois par jour, J1 à J22 +/- J36 à J43; administration intraveineuse (après pose d'un cathéter) : 1 min, 1 à 2 en fonction du nombre de cinétiques effectuées; prises de sang : 1 min, 3 à 6 en fonction du nombre de cinétiques effectuées.

Impact sur les animaux

L'utilisation de la station d'alimentation n'entrainera pas de modification de la quantité quotidienne ingérée et des horaires d'alimentation habituels des chats. Il n'y a pas d'effet indésirable attendu de l'administration et des prélèvements sanguins faits sur les chats.

Devenir

La procédure étant une procédure légère qui ne devrait pas avoir d'impact sur la santé des animaux, ils pourront être réutilisés (sous réserve de l'accord du vétérinaire référent de l'établissement utilisateur).

Remplacement

Il n'est pas possible de se passer d'animaux pour ce projet, la station d'alimentation ayant pour but de mesurer des paramètres corporels (eau corporelle, masse maigre, masse grasse) chez l'animal. Cependant, cette étude permettra de valider le remplacement d'une méthode invasive actuelle (administration d'eau doublement marquée et prises de sang) par une méthode non invasive de détermination de la composition corporelle des chats.

Réduction

Cette étude est menée sur un nombre limité de 6 animaux car c'est une première étude exploratoire du dispositif d'alimentation. Des études complémentaires sur un plus grand nombre d'animaux ne seront à envisager que si les premiers résultats sont convaincants. Les études complémentaires pourront être menées avec des chats de propriétaire lors d'une étude clinique.

Raffinement

L'utilisation du dispositif se fera selon les conditions habituelles d'alimentation des animaux (pas de changement de la quantité d'aliment quotidien, pas de changement des horaires d'alimentation) afin de perturber le moins possible les habitudes des chats. La seule modification consistera dans le placement des stations d'alimentation dans des cages individuelles où seront placés les chats le temps de manger. Le placement des chats dans ces cages sera de très courte durée et a déjà été réalisé pour une précédente étude également pour les nourrir sans que cela n'ait d'impact sur les animaux. Les chats sont hébergés en groupe social stable, avec des plateformes, des jouets, des couchages, des brosses, des griffoirs et un arbre à chat à disposition. Pour faciliter les manipulations lors des prises de sang et les observations quotidiennes lors de la prise d'aliment, les chats sont régulièrement habitués à être manipulés lors de séances de socialisation et de medical training hebdomadaires. Les prises de sang seront limitées à un très faible volume (100 µL), ce qui permettra de préserver la veine prélevée et de limiter le risque d'hématome.

Choix des espèces

Espèce cible pour laquelle la station d'alimentation souhaite être validée. Animaux adultes car c'est la population cible pour l'utilisation de la station d'alimentation par la suite.

Mettre à jour les tables nutritionnelles qui servent à formuler les aliments de plusieurs millions de porcs chaque année : 1 260 cochons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils sont pesés au début et à la fin de chaque essai, puis enfermés seuls dans une case de 1 m² pendant les quatre jours de collecte des fèces, à trois stades de croissance, de 10 à 60 kg. Le porteur reconnaît que cet isolement stresse un animal sociable, que la réduction d'espace limite ses mouvements jusqu'à provoquer de l'ennui, et que les matières premières testées peuvent causer des diarrhées. Aucun cochon n'est tué dans le projet, tous repartant en case collective pour "continuer leur phase d'élevage classique", et le porteur qualifie ce travail d'"indispensable" pour mieux valoriser les matières premières.

Objectifs

L’objectif de ce projet consiste à mesurer la valeur nutritionnelle des matières premières destinées à l’alimentation des porcs. Les tables nutritionnelles utilisées pour formuler les aliments nécessitent d’être régulièrement mises à jour car les matières premières évoluent en fonction des années ou encore de leur origine. Le maintien à niveau de ces tables nutritionnelles à jour permet de formuler précisément des aliments qui répondent au mieux aux besoins nutritionnels des porcs. Si une matière première est mal évaluée nutritionnellement, elle sera mal valorisée par l’animal : il faudra plus d’aliment pour le nourrir, les rejets dans les fèces seront plus importants, ce qui augmente l’impact sur l’environnement (nitrates par exemple). L’animal peut même être malade car il digère mal ce qu’on lui donne à manger. Ainsi, nous optimisons les aliments qui nourrissent plusieurs millions de porcs chaque année en France et dans le monde. Ce projet fait suite à un projet de 5 ans déjà avisé en 2014 et 2019.

Bénéfices attendus

Ce projet est indispensable pour mesurer des digestibilités et ainsi évaluer les matières premières : cela permettra ensuite de compléter des tables de valeurs qui permettent de formuler les aliments des porcs d’élevage (aliments qui correspondront mieux aux besoins de l’animal). Ce projet permet de maîtriser les consommations individuelles et de réaliser une collecte de fèces de bonne qualité (non souillés).

Procédures

Les porcs sont peu sollicités, il n’y a pas de prélèvements ou de procédures chirurgicales de réalisés sur animaux. Les animaux sont manipulés uniquement au début et à la fin de chaque essai pour être pesés. Les animaliers passent plusieurs fois par jour pendant les périodes de mesures, notamment pour collecter les fèces sur les plateaux sous les caillebotis, ce qui ne nécessite pas de contact avec les animaux.

Impact sur les animaux

En fonction des matières premières testées, les nuisances attendues peuvent être des modifications de consistance de fèces (voir des diarrhées). La nuisance liée à l’isolement peut être un stress car le porc est un animal sociable. Les nuisances liées à la réduction de surface peuvent être des mouvements limités ce qui peut causer un ennui ou une segmentation de l’espace plus difficile pour l’animal. Une baisse de consommation de l’aliment peut également être observée.

Devenir

Les porcs sont ensuite élevés dans des cases en groupe après l'essai pour continuer leur phase d'élevage classique.

Remplacement

Les évaluations de ces matières premières à partir d’analyses chimiques restent problématiques et les techniques in vitro utilisant des préparations enzymatiques sont encore délicates à mettre en œuvre. De plus, elles demeurent imprécises quand on cumule l’incertitude des modèles de prédiction à celle associée à la variabilité analytique. L’objectif de ce projet est d’évaluer des matières premières pour les utiliser dans l’alimentation animale (notamment en porcs), c’est pourquoi il est nécessaire de faire appel à des porcs. Nous utilisons des porcs à 3 âges différents car le système digestif évolue avec l’âge et que les aliments commercialisés dans les élevages sont différents selon le stade de l’animal (aliments 1er âge, 2ème âge, croissance). Ces mesures sont réalisées sur des animaux en croissance ce qui est le plus représentatif des animaux présents dans les élevages.

Réduction

La méthodologie utilisée détermine l’énergie digestible des matières premières sur des porcs de 3 âges différents (1er âge, 2ème âge, croissance). Grâce à la méthode par marqueur indigestible, nous ne sommes plus obligés, comme avant, de récolter la totalité des fèces. La contention des animaux est donc moins limitante et la durée de récolte est réduite à 4 jours par âge (vs 7 jours avec la méthode avant). La méthode ne nécessite plus de mise à jeun comme l’ancienne méthode. Pour le dispositif appliqué en phase croissance, les mêmes animaux sont utilisés pour tester 1 aliment sur 2 séries différentes, chaque série étant espacée par une période de « repos ». Quand les essais se succèdent, les animaux sont réutilisés pour limiter le nombre. Les essais 1er et 2ème âge durent chacun 3 semaines avec 6 répétitions par groupe (1 répétition = 1 case de 2 animaux), les essais croissance durent 31 jours avec 12 répétitions par groupe (1 répétition = 1 case de 1 animal). Dans chaque essai, 7 matières premières sont testées (1 témoin et 6 matières premières). Ce nombre de porcs a été calculé afin de pouvoir observer des différences significatives (pour une valeur de probabilité de 5%, soit une chance sur 20 que notre hypothèse soit fausse) sur la digestibilité entre les groupes. Ce nombre a été déterminé par un test statistique de puissance de notre dispositif expérimental (avec calcul de la ppds = plus petite différence significative que le dispositif permet de détecter entre les groupes).

Raffinement

Pour enrichir le milieu, une chaîne est installée dans chaque case. Cet enrichissement efficace permet aux porcs de mâchouiller ce matériau (sans l’ingérer, pour ne pas avoir de biais dans nos essais de digestibilité). Le module (=case) est configurable en deux versions grâce à des cloisons amovibles. Pendant les périodes d’adaptation, le module est en 1 seul espace de 3.2m² avec deux porcs. Le module est divisé en deux cases individuelles de 1m² uniquement pendant la phase de collecte (4 jours). Une fois les mesures terminées, les porcs sont ensuite replacés dans notre élevage dans des cases en groupe comme en élevage conventionnel. Les porcs sont peu sollicités, il n’y a pas de prélèvements sur animaux ou de procédures chirurgicales de réalisés. Pour limiter le stress et que les porcs s’adaptent à l’environnement, il y a d’abord une première phase d’adaptation sans manipulation, ni mesure, où les animaux sont placés à 4 /module pour les essais 1er âge et 2ème âge, à 2 modules pour les essais croissance. Les animaux sont manipulés uniquement au début et à la fin de chaque essai pour être pesés. Les animaliers passent plusieurs fois par jour pendant les périodes de mesures, notamment pour collecter les fèces sur les plateaux sous les caillebotis, ce qui ne nécessite pas de contact avec les animaux. La méthode indigestible par marqueur ne nécessite plus de mise à jeun des porcs. Des points limites sont mis en place pour s’assurer du bien-être des animaux dans le cadre de ce projet. En présence d’un seul signe clinique notable, un protocole de soins établi par le vétérinaire sanitaire est appliqué. Les signes cliniques sont notamment en lien avec la consistance des déjections, la présence de boiterie, de lésions, d’amaigrissement, de gonflements etc.

Choix des espèces

Il s'agit de l'espèce cible. Porcs en 1er âge (environ 10 kg), 2ème âge (environ 20 kg) et croissance (jusqu'à 60 kg) afin d'obtenir des mesures correspondants aux besoins des animaux d'élevage à différents stades.

Transférés d'une cage à l'autre pour être confrontés à des congénères inconnus, douze porcelets subissent un stress social provoqué délibérément, dans des procédures dont la souffrance est déclarée légère. Ils arrivent sevrés à vingt-huit jours, pèsent six à huit kilos, et subissent deux prélèvements de sang à la veine jugulaire ainsi qu'une série de prélèvements de salive par écouvillon, jusqu'à quarante-huit heures après le mélange. Le porteur mentionne les blessures dues aux griffures pendant les affrontements entre animaux dominants, et présente le projet comme un moyen de valider la salive comme méthode non invasive d'évaluation du bien-être des porcs en élevage. Six porcelets sont tués à l'issue pour constituer une banque d'organes destinée à des méthodes in vitro, les six autres étant placés.

Objectifs

Dans les élevages et les unités expérimentales, les problèmes de bien-être animal et les réactions de stress résultent d’un certain nombre de stimuli environnementaux, notamment les conditions d’alimentation et de logement, l’environnement social mais aussi les pratiques de gestion courantes. La capacité des animaux à faire face à de tels défis et leur vitesse de récupération ont un impact sur leur bien-être et in-fine sur leur santé. En raison des causes multiples qui peuvent conduire à un état de stress et des différents systèmes physiologiques impliqués dans la réponse au stress, divers biomarqueurs peuvent être utilisés pour l'évaluation du stress. Il se traduit par la libération d'hormones, dont le cortisol communément utilisé comme marqueur de stress, ou d'autres moélcules utilisées comme marqueurs de réduction des émotions positives. Le prélèvement sanguin, pratique stressante et douloureuse pour l’animal, est paradoxalement utilisé pour l’évaluation du stress. Or, il a été rapporté que la salive des porcs peut être utilisée pour mesurer des biomarqueurs qui peuvent aider à évaluer précocement le stress et donc fournir des informations sur leur bien-être et potentiellement sur leur état de santé. L'utilisation de la salive présente de nombreux avantages puisqu’elle peut être obtenue de manière non invasive, sans provoquer de douleur chez l’animal. Le cortisol salivaire est très utilisé comme indicateur de réaction de stress chez de nombreuses espèces y compris chez les porcs après divers stimuli tel que le stress social. Néanmoins, il a été montré que la réaction au stress diffère en fonction des situations rencontrées par les porcs dans les élevages commerciaux ou les unités expérimentales. De plus, pour la plupart des biomarqueurs de stress connus, peu de données issues d’études sur la salive sont disponibles. Il est donc pour le moment difficile d’optimiser leur utilisation et d’interpréter leur présence et leur modulation pour définir la salive comme matrice efficace d’évaluation du stress chez le porcelet. L’objectif de ce projet est d’établir, tout d’abord, un modèle de stress reproductible chez le porcelet qui servira à développer des solutions innovantes de réduction de ce stress. Ensuite, d’utiliser le prélèvement de salive comme méthode non invasive afin d’évaluer la réaction au stress appliqué en y détectant les biomarqueurs spécifiques de ces conditions de stress.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de valider 1) le mélange des animaux comme modèle pour étudier la réaction au changement d’environnement social (stress), 2) l’utilisation de la salive comme méthode non invasive pour évaluer le bien-être et la santé des porcelets. Ce projet permettra d’identifier les biomarqueurs spécifiques d’une réaction de stress et de générer plus de données et de connaissances sur les biomarqueurs de la salive afin d'optimiser leur interprétation et leur application. La génération de ces données aidera à l'avenir à mieux définir les possibilités de la salive dans l’évaluation du stress en élevage.

Procédures

Les animaux seront soumis à la procédure pour une durée de 15 jours (13 jours d'adaptation et 2 jours de stress de mélange). Les animaux seront nourris avec un aliment standard répondant à leurs besoins nutritionnels. Un animal d’un même groupe sera transféré d’une cage à une autre (manipulation du l'animal inférieure à 1 minute) afin de créer un stress social et mimer les traits de vie des porcs qui en condition d’élevage subissent des regroupements avec des congénères non familiers à différents moments de leur cycle de production. Le mélange aura lieu une fois de J13 à J15. Les animaux seront soumis à 2 prélèvements sanguins à J11 et à J15 au niveau de la veine jugulaire avec une période de récupération de 4 jours entre les prélèvements. A chaque temps de prélèvement, un volume de sang de 2 ml de sang 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. Des prélèvements de salive seront réalisés à l’aide d’écouvillons en mousse présentés à chaque animal pour mastication à J11, à J13 (30 minutes, 1H ,3H et 6H post mélange) à J14 ( 24H post mélange) et à J15 (48H post mélange) pendant environ 2 minutes pour récupérer au moins 100µl de salive nécessaire et suffisant pour l’analyse des diffférents paramètres salivaires prévus.

Impact sur les animaux

La durée du stress social n’est pas assez longue pour enregistrer des effets sur l’ingestion et la prise de poids. Blessures dues aux griffures lors de la lutte des animaux dominants pendant le stress de mélange. Inconfort et stress dû à la contention des animaux pour les prises de sang.

Devenir

Les animaux du groupe T2 , soit 6, seront mis à mort afin de prélever des tissus et des organes pour établir une banque d’échantillons qui serviront aux développements de méthodes d’analyses in vitro. Placement des animaux du groupe T1, soit 6 animaux.

Remplacement

La procédure expérimentale est nécessaire et ne peut pas être remplacée par une autre stratégie n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants. En effet l'étude vise à montrer l’impact du mélange des animaux sur les biomarqueurs du stress analysés un niveau de la salive comme échantillon biologique obtenu de manière non invasive et moins douloureuse pour l’animal en comparaison aux prélèvements sanguins, afin de faciliter le suivi du contrôle du bien-être des animaux en ferme et de mieux répondre aux exigences sur les soins et l’utilisation des animaux de recherche.

Réduction

Des calculs statistiques détaillés ont été réalisés afin de déterminer le nombre d’animaux maximum a utilisé pour évaluer l’hypothèse de ce projet exploratoire. Le nombre d’animaux à utiliser permettra d’apporter des bonnes conditions d’élevage en favorisant une hiérarchie sociale essentielle au bien-être des animaux, de réaliser le mélange des animaux et générer des données scientifiquement interprétables. L'ensemble des analyses réalisées permettront de mieux définir les possibilités d'utilisation de la salive comme méthode non invasive d"évaluation du stress chez les animaux de ferme.

Raffinement

La contention des animaux en vue de leur transfert d’une cage à une autre est réalisée dans le calme et sans brutalité en évitant de claquer les portes des cages métalliques, en attrapant les porcelets de 5 à 10 kg par la patte arrière juste au-dessus du jarret et en le soulevant en plaçant l’autre main sous la poitrine pour les sortir. L’inconfort et le stress dus à l’immobilisation des animaux pour les prises de sang sont réduits par une manipulation compétente et rapide des animaux, par 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 et en respectant les périodes de récupération nécessaires. A la fin de la prise de sang, l’animal peut-être caresser au niveau du groin ou sous le cou. Une période d’adaptation et d’habituation aux écouvillons en mousse pour le prélèvement de salive en utilisant de la compote de pomme sera mise en place. Des enrichissements (jouets suspendus en caoutchouc ou à mâcher) seront mis en place dans toutes les cages de JO à J13 et puis retirés uniquement du groupe T2 lors du mélange des animaux de J13 à J15. Ce retrait des enrichissements dans le groupe T2 a été choisi pour ne pas compromettre l’impact du mélange sur les paramètres du stress pour le groupe T2 et renforcer le changement d’environnement. Les conditions d’hébergement des animaux sont définies de telle sorte que la densité des animaux par cage, ou encore les paramètres environnementaux (température et hygrométrie…) procurent le maximum de confort aux animaux, et restent supérieurs ou égaux à la législation en vigueur. Aucun animal ne reste isolé, en cage individuelle sans contact olfactif, auditif et visuel avec ses congénères, ceci afin de réduire au minimum l’angoisse et le stress des animaux.

Choix des espèces

L'évolution de l'industrie porcine vers des systèmes de production intensive à grande échelle a augmenté l'exposition des porcs aux facteurs de stress environnementaux, physiologiques et sociaux. Les porcins constituent donc une cible privilégiée pour élaborer des stratégies efficaces de lutte et améliorer le bien-être et prévenir les maladies liées au stress en élevage. De porcelets sevrés à 28 jours d’âge au niveau de l’élevage et réceptionnés avec un poids vif de 6-8 kg en moyenne seront utilisés. Les animaux seront utilisés au stade de porcelets qui sont plus sujet à des réactions de stress résultants des changements d’environnement social mais aussi aux pratiques de gestion courantes dans les élevages commerciaux.

Réutilisés d'une évaluation à l'autre pendant les cinq ans du projet, 318 chats et 102 chiens vont être soumis à des procédures d'un niveau de souffrance léger, sans mise à mort prévue. Chaque animal est hébergé seul, de cinq à seize jours selon l'étude, pour que ses selles et ses urines soient collectées. Le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro ne permet de mesurer le pH urinaire ou la digestibilité d'un aliment, et conclut à la "nécessité" de l'étude in vivo. Les aliments ainsi testés sont des produits industriels nouvellement développés ou en cours de reformulation.

Objectifs

Le projet a pour but d’évaluer les aliments nouvellement développés ou en cours de re-formulation sur le pH des urines, la consistance des selles et le niveau de digestibilité apparente des aliments. Les animaux seront exposés à des procédures expérimentales standards qui n'évolueront pas dans le temps et seront identiques d'une évaluation sur l'autre. Les animaux seront ainsi ré-utilisés pendant la période de 5 ans couverte par le projet.

Bénéfices attendus

L'ensemble des études réalisés permettent de s'assurer que les aliments répondent aux besoins nutritionnels spécifiques pour la santé et le bien-être des chats et des chiens. Les études de consistance fécale et de digestibilité permettent de s'assurer de la bonne absorption des nutriments en vue d'une bonne santé digestive et la réduction des problèmes gastro-intestinaux. Les études sur les urines ont pour but d'améliorer la santé rénale et urinaire des chats et des chiens. Une alimentation adaptée aux besoins nutritionnels des chiens et des chats contribue à améliorer leur qualité de vie et de promouvoir leur longévité. Les aliments ainsi évalués favorisent une meilleure santé, une plus grande vitalité et pemettent également de limiter certains problèmes de santé (Troubles digestifs, problèmes rénaux,...).

Procédures

Afin d'évaluer le bénéfice nutritionnel des aliments évalués, les animaux seront hébergés individuellement pour la collecte des selles et/ou des urines que les chats et chiens produisent de manière naturelle.

Impact sur les animaux

Pendant la réalisation des évaluations, si les chats et les chiens présentaient des troubles du comportement, une perte ou une prise de poids significative, des troubles intestinaux, urinaires ou d'allergie suite à la consommation d'un aliment, ils seraient exclus de l'étude après consultation du vétérinaire.

Devenir

Le procédure étant légère les animaux seront réutilisés ou le cas échéant proposés dans le cadre du programme d'adoption en vue d'un placement dans une famille d'accueil.

Remplacement

Il n’existe pas aujourd’hui de modèles in-vitro, ou d’autres méthodes alternatives, qui permettraient d’étudier l’impact d’un aliment sur les paramètres étudiés. Il est de ce fait nécessaire de réaliser les études in-vivo.

Réduction

Pour les études chez le chat, et d'après notre expérience, l'effectif pour une étude a été défini à 8 chats pour palier à l'exclusion potentielle d'un ou de deux chats pendant une étude. Pour les chiens, et compte tenu d'un taux d'exclusion plus faible, seuls 2 chiens suppléants seront maintenus pour les 6 groupes de 6 chiens en activité afin de remplacer le cas échéant un chien qui viendrait à être exclu des tests. D'un point de vue réglementaire, cela correspond à la taille minimale d'échantillon pour les paramètres étudiés (pH urinaire, consistance fécale, digestibilité apparente). Une approche statistique a permis de définir que 6 chiens minimum suffisaient à obtenir des résultats significatifs.

Raffinement

La durée d’isolement est réduite au minimum pour collecter suffisamment d’échantillons biologiques (selles, urines) pour les analyses. Celle-ci dure entre 5 et 16 jours selon le type d’étude réalisée. Les conditions d'isolement ont été établies afin de minimiser l'inconfort des animaux par: 1) Des logements individuels très spacieux dont la surface est supérieure au minimum réglementaire requis pour les conditions d’hébergement des espèces cibles; 2) L’aménagement des logements individuels est également développé pour favoriser le confort des individus pendant la période de collecte des échantillons, ainsi que le contact physique, visuel, olfactif et auditif avec les congénères directement proches ; 3) Pendant la période d’isolement, un contact répétée est maintenu par les soigneurs via différentes activités (toilettage, jeu, sortie en dehors du box, promenade en laisse, sortie dans des parcs spacieux, activités d'éducation canine,...).

Choix des espèces

Le comportement alimentaire et la physiologie digestive et urinaire variant d’une espèce à l’autre, il est nécessaire d’utiliser des individus des espèces cibles pour évaluer l’impact des aliments sur les paramètres étudiés. Les animaux assignés au évaluations nutritionnelles sont adultes. Cela permet d'évaleur les aliments avec des chats ou des chiens dont le système digestif et urinaire est mature.

Aucun des 14 chiens beagle ne sera tué à l'issue de cette étude, tous restant disponibles pour une nouvelle expérience après accord du vétérinaire. Ils vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, avec six changements d'alimentation en cinquante-deux jours, dont un passage brutal d'un aliment premium à un aliment plus bas de gamme destiné à dérégler leur flore intestinale. Deux prises de sang et quatre séparations d'avec leurs congénères, une de deux jours puis trois de six jours dans des boxes de quatre mètres carrés, complètent le protocole. Le porteur écarte tout remplacement au motif que le chien est l'espèce cible de l'aliment prébiotique évalué.

Objectifs

L'objectif de ce projet est d'évaluer l'efficacité d'un aliment riche en prébiotiques sur sa capacité à restaurer un microbiote sain et des paramètres de santé digestive optimaux chez des animaux ayant été soumis à un stress nutritionnel.

Bénéfices attendus

A l'instar des études sur le microbiote humain, l'évaluation du microbiote chez les carnivores domestiques présente un intérêt croissant. Pouvoir limiter l'inflammation intestinale en agissant sur la composition du microbiote est une piste d'intérêt. Cette étude permettra d'apporter des connaissances supplémentaires quant à l'efficacité d'un aliment riche en prébiotiques sur les paramètres de santé digestive chez le chien.

Procédures

Les animaux seront soumis à des changements alimentaires réguliers (6 transitions en 52 jours, 3 aliments différents). Les animaux vigiles auront 2 prises de sang (intervention de moins de 10 minutes chacune) réparties sur deux semaines et ils seront isolés 4 fois (une première fois 2 jours maximum, puis 3 autres fois 6 jours maximum).

Impact sur les animaux

Les prises de sang constituent une nuisance attendue à cause du stress éventuel de la contention. Le prélèvement sanguin (piqûre pouvant provoquer une douleur) peut, en lui-même constituer une nuisance. Les animaux seront individualisés, mais non isolés, au maximum une fois 2 jours et 3 fois 6 jours dans des boxes de 4 m2. Les contacts visuels, sonores et olfactifs seront pleinement maintenus avec leurs congénères, toutefois ces périodes d'isolement peuvent constituées des nuisances. Le changement brutal d'un aliment premium vers un aliment plus bas de gamme peut aussi constituer un stress.

Devenir

Tous les animaux pourront être réutilisés et inclus dans une nouvelle étude après acceptation de la demande et accord du vétérinaire référent.

Remplacement

Aucun remplacement n'est envisageable dans la mesure où le chien est l'espèce cible de cet aliment riche en prébiotiques.

Réduction

Afin de réduire le nombre d’animaux au maximum et pouvoir faire une analyse statistique appropriée (Anova sur mesures répétées pour les phases 1, 2 et 3 et T-test apparié surr la phase 3 uniquement, après vérification de la normalité des données) , le nombre de chiens requis par groupe expérimental a été calculé. Nous nous sommes appuyés sur les données générées au sein du laboratoire et concernant principalement le score fécal, critère d'intérêt majeur dans cette étude. Ces éléments ont permis de définir un nombre minimal de 7 chiens par groupe, qui seraient nécessaires pour détecter des différences significatives.

Raffinement

Cette étude ne limite pas les sorties des animaux en laisse dans les cours extérieures afin de maintenir le processus de sociabilisation. Ils peuvent de plus continuer à vivre en groupe (3 à 4 chiens par box avec présence de niches et de jeux type kong ou ballon) en période d'absence de collecte de selles. Ils sont amenés, en laisse, de leur box jusqu’à la salle de prélèvement se trouvant dans le même bâtiment. Un accompagnement par la voix est réalisé lors de la prise de sang. Des caresses sont prodiguées à l'animal à la fin de l'acte. Un suivi quotidien du comportement des chiens est réalisé. Une comparaison avec les points limites définis permet de mettre en place, si besoin était, des mesures adéquates (changement de place dans le chenil) pour maintenir un bien-être optimal des animaux durant toute l'étude.

Choix des espèces

Le chien est l'espèce cible de l'aliment développé. Les animaux sont des chiens adultes de 4 ans en bonne santé, n'ayant pas reçu de traitement antibiotique ou tout autre traitement pouvant modifier le microbiote, depuis au moins 3 mois. L'utilisation de prébiotiques peut s'avérer nécessaire chez un chien adulte à tous les âges. Nous considérons que des chiens de 4 ans sont un bon modèle pour représenter au mieux la population de chiens adultes de 2 à 7 ans.

Maintenir sur pied des lignées de poules pour de futures expériences et pour l'expertise utile aux sélectionneurs commerciaux : 3 640 poules vont être utilisées dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger, réutilisées ensuite comme reproductrices ou dans d'autres protocoles. Chaque animal subit une ou deux prises de sang de moins d'une minute, parfois au sinus occipital, geste dont le porteur reconnaît qu'il peut provoquer des lésions cérébrales. Le passage en cage collective ouvre des épisodes de picage pouvant aller jusqu'à des plaies cutanées profondes et des atteintes de l'appareil locomoteur, et les élevages de longue durée entraînent des dégradations d'état général dont la cause reste parfois indéterminée avant autopsie. Le porteur situe l'intérêt de ces lignées dans la coloration du plumage, caractère servant à distinguer les poulets commerciaux sur les marchés à l'export, et dans un déterminisme d'ovulations multiples encore inconnu.

Objectifs

Pour la lignée d'origine égyptienne , le présent projet vise à maintenir son originalité en limitant l'évolution de la consanguinité, inévitable dans une population fermée, et à caractériser son génome de manière approfondie. Pour les génotypes modèles, le projet consiste à produire des animaux de phénotypes contrastés au sein de familles informatives afin d'identifier la base moléculaire de ces phénotypes. Pour tous les caractères morphologiques, le déterminisme monogénique est déjà établi, mais la nature du gène responsable reste à identifier par séquençage du génome et analyses histologiques. Pour la lignée à ovulations multiples, un projet de séquençage est en cours pour identifier les régions du génome contrôlant ce caractère par différence avec les données de séquençage d’autres lignées de race identiques qui ne présentent pas ce phénotype.

Bénéfices attendus

La lignée d'origine égyptienne a déjà été étudiée pour l'étude des mécanismes de résistance à la coccidiose, à la maladie de Marek et a montré un effet d'hétérosis important en croisement avec une lignée commerciale de poules pondeuses à oeufs bruns. C'est un génotype de référence à garder disponible sur pied pour de futures expériences sur l'adaptation à des conditions d'élevage diversifiées ou sub-optimales. Les modèles génétiques donnent lieu à des publications de haut niveau présentant le mode d'action de gènes importants pour le développement ou pour la pigmentation. La coloration est un caractère utilisé pour distinguer différents types de poulets commerciaux et se révèle importante pour les sélectionneurs visant des marchés à l’export. Le maintien de ces modèles permet de conserver une expertise utile pour des collaborations avec les sélectionneurs commerciaux. Le déterminisme des ovulations multiples est encore inconnu, en particulier dans les lignées légères comme la race Leghorn blanche. Le maintien de cette lignée nous permet d’appliquer une approche de génétique inverse pour identifier ce déterminisme et de pouvoir ensuite réaliser des prélèvements pour valider des gènes candidats suggérés par l’approche génétique.

Procédures

Une à 2 prises de sang d'une durée de moins d'une minute

Impact sur les animaux

Le passage en cage collective ou en parquets au sol de groupes de coqs modifie la structure sociale du groupe, entraînant des comportements de dominance-dominé qui peuvent être observés jusqu'à ce que la structure sociale se rétablisse. Le passage à la cage collective comporte intrinsèquement des risques de picage entre les animaux, pouvant entraîner des plaies cutanées plus ou moins profondes et étendues, ainsi que des atteintes à l'appareil locomoteur. Au cours des élevages de longue durée comme celui-ci, une dégradation de l'état général d'un individu peut également être observée, les causes étant parfois indéfinies avant une autopsie. La réalisation d'une prise de sang est susceptible de conduire à la formation d'un hématome. Si elle est effectuée au niveau du sinus occipital, des lésions cérébrales peuvent survenir. La contention au moment de la prise de sang peut également générer un stress chez l'animal, qui est momentanément privé de ses mouvements (maximum 1 minute).

Devenir

Nous utilisons les individus pour permettre la production d'une descendance. Les animaux n'ayant pas subi d'intervention majeure, nous envisageons de pouvoir les réutiliser dans des protocoles de recherche nécessitant des individus en bonne santé et de génotype connu.

Remplacement

L'objectif de ce projet est de maintenir une population d'animaux vivants présentant des phénotypes d’intérêt. Cette démarche ne serait pas réalisable sans leur utilisation. Toutefois, il est possible de réaliser de la congélation de semence pour les animaux porteurs de mutations identifiées. Le taux d’éclosion en semence décongelée reste très variable et toujours inférieur à 50%, donc on ne peut utiliser cette solution de remplacement que pour conserver des coqs porteurs d’une mutation déjà identifiée, facile à suivre dans leur descendance. En revanche, pour la lignée Fayoumi, des essais antérieurs de congélation de semence ont montré une faible fertilité après décongélation, donc cette solution est un appoint pour sécuriser la lignée ou reconstituer des familles perdues, mais en aucun cas une solution de remplacement total.

Réduction

Nous avons déjà réduit au maximum les effectifs de reproducteurs pour les génotypes modèles et pour la lignée d'origine égyptienne. Toutefois, au fur et à mesure de l'identification des mutations causales et de leur publication, nous prévoyons de diminuer le nombre d'animaux porteurs, et d’augmenter le recours à la congélation de semence si la qualité de la semence des coqs le permet, afin d’espérer une fertilité suffisante après décongélation.

Raffinement

Hébergement : Les animaux seront maintenus en groupes sociaux tout au long de l’élevage. Les animaux en comportement collectif auront à leur disposition divers enrichissements, tels que des perchoirs, des blocs à picorer, des chaînettes métalliques, des bandelettes de tissus pour stimuler le jeu, et des isolateurs seront inclus dans certaines cages pour offrir aux animaux des zones de refuge. Pour prévenir le picage, des répulsifs anti-picage pourront être appliqués sur les animaux concernés. Une surveillance soutenue sera assurée plusieurs fois par jour pour détecter précocement toute détérioration du bien-être. Un arbre de décision destiné à faciliter la gestion quotidienne des animaux (en cas d'atteinte ou non du point limite) a été développé et sera fourni aux zootechniciens en charge du suivi des animaux. Procédure : Dans le cas de la prise de sang au sinus occipital, afin de réduire les risques de lésion cérébrale associés à cette procédure, le préleveur utilisera une garde qu'il positionnera sur son aiguille pour éviter toute enfoncée excessive. La facilité de visualisation de ce site d'injection évitera l'arrachage douloureux de plumes pour les animaux. Un point de compression de 30 à 60 secondes sera effectué pour limiter la formation d'hématome. Deux expérimentateurs seront mobilisés pour assurer une contention appropriée pendant la prise de sang, permettant ainsi de limiter les mouvements erratiques des animaux susceptibles d'entraver le prélèvement. Tout le personnel affecté à cette tâche sera formé à la contention et à la prise de sang sur la volaille. Les personnes en charge du prélèvement de sang au sinus occipital recevront une formation spécifique à cette procédure et auront l'habitude de la réaliser régulièrement pour assurer la fluidité des gestes. Dans le cas de la prise de sang effectuée à la veine alaire ou jugulaire, de l'alcool à 70°C sera appliqué pour désinfecter la zone de prélèvement et profiter des capacités de vasodilatation de ce produit, rendant ainsi la ponction plus aisée. De plus, un point de compression sera réalisé et deux expérimentateurs seront mobilisés.

Choix des espèces

Les applications attendues de nos travaux concernent la sélection et la gestion de la diversité génétique des volailles. La poule est l’espèce de volaille la plus utilisée en recherche et en production. C’est aussi celle dont le génome est le mieux connu parmi tous les oiseaux domestiques. Enfin certains phénotypes ne s’expriment que dans cette espèce. Pour toutes ces raisons nous avons choisi l’espèce Gallus gallus. Les animaux sont utilisés au stade jeune, pour l’observation des variants morphologiques, et au stade adulte pour les performances de ponte et de production de semence.