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Évaluation des effets in vivo de nouvelles entités pharmacologiques dans un modèle d’hyperphagie boulimique chez la souris
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Troubles nerveux
480 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Hébergées seules, elles suivent un modèle d'hyperphagie boulimique avec accès intermittent à une nourriture grasse, reçoivent chaque semaine un composé par gavage pendant quinze à vingt semaines, et développent une obésité morbide avant d'être tuées au dioxyde de carbone. Le porteur signale que l'isolement en cage individuelle est lui-même une source de stress. Il affirme que l'effet d'un candidat médicament sur le comportement alimentaire "ne peut s'évaluer qu'in vivo".
Objectifs
Les études sont effectuées sur des souris C57BL/6J mâles ou femelles à partir de l’âge de 10 semaines (Janvier- Labs) selon le protocole décrit par Czyzyk et al. (2010). Les souris sont placées individuellement par cage dans une pièce de l’animalerie dédiée à ces expériences (température 22°C, humidité contrôlée, lumière/obscurité 12h/12h, lumière active à 7h). Elles ont libre accès à la nourriture classique à base de carbohydrates (A04, SAFE) et à l’eau. Un enrichissement constitué d’un sizzle pad leur est fourni afin qu’elles puissent faire un nid, ce qui diminue le stress et facilite la thermorégulation. Pour ces tests expérimentaux, il est nécessaire de constituer une cohorte de 32 animaux, 4 groupes de 8 individus : 2 groupes « continus » auxquels on propose à la fois de la nourriture classique et de la nourriture grasse 7J/7 et deux groupes « intermittents », avec la nourriture classique 7J/7, mais la nourriture grasse 1 jour/7. La nourriture grasse (high energy diet ou HED), dont la recette est basée sur celle décrite dans (Czyzyk et al., 2010), est fabriquée à façon par SAFE (89290 Augy, France). À chaque expérience hebdomadaire, la moitié des individus recevra le traitement pharmacologique et l’autre moitié le placébo. Le jour de l’expérience, à 10h, le groupe placebo reçoit le véhicule et les groupes traités la/les molécule(s) d’intérêt, par voie orale voie, ou par voie intrapéritonéale (selon les caractéristiques pharmacocinétiques des produits). Trente minutes après (plus ou moins, selon la pharmacocinétique des produits considérés) on leur fournit une quantité prépesée de nourriture HED et/ou de A04. Après 2h30 et 24h, on pèse les quantités résiduelles de nourritures HED et A04, ce qui permet de calculer la consommation alimentaire individuelle. Chaque semaine, les groupes « traité » et « véhicule » seront intervertis. On pourra ainsi utiliser cette cohorte de 32 individus pendant plusieurs semaines (15 à 20 semaines), ce qui permet de caractériser plusieurs composés pharmacologiques candidats avec un nombre réduit d’animaux. Czyzyk TA, Sahr AE, and Statnick MA (2010) A model of binge-like eating behavior in mice that does not require food deprivation or stress. Obesity (Silver Spring) 18:1710–1717.
Bénéfices attendus
Avec ce projet, il est possible d’évaluer chez l’animal les effets de composés pharmacologiques qui pourraient avoir un potentiel thérapeutique dans l’hyperphagie boulimique chez l'homme ou permettre d’en mieux comprendre la physiopathologie.
Procédures
La procédure implique l'administration aux animaux de produits à visée thérapeutique. Pour cela, les souris sont saisies manuellement, avec le plus de délicatesse possible, et les administrations de composés pharmacologiques sont effectuées par voie orale, avec une sonde spécifique en plastique (ECIMED, V010430) qui ne meurtrit pas la cavité buccale ou l’œsophage, ou si nécessaire par voie intrapéritonéale (avec une aiguille fine de 26G) dans un volume de 10 ml/kg. Les groupes témoins (véhicule) ou traités (produit) alternent chaque semaine. Pour chaque cohorte, la durée de l'expérimentation est de 15 à 20 semaines, soit 15 à 20 administrations avec pour moitié le véhicule et pour moitié un produit à visée thérapeutique.
Impact sur les animaux
Développement d'une obésité morbide avec le temps. Stress lié à l'isolement des souris qui sont hébergées seules dans leur cage.
Devenir
Euthanasie de l'ensemble de la cohorte avec un appareil permettant la sédation puis la mort par augmentation croissante de CO2 (appareil règlementaire de chez Minerve).
Remplacement
L’évaluation du comportement alimentaire, qui fait intervenir des processus physiologiques fondamentaux, mais complexes – ainsi que l’effet d’un composé candidat médicament sur ce comportement – ne peut s’évaluer qu’in vivo, chez un animal.
Réduction
Dans l’article original décrivant la technique de BED chez la souris, les auteurs ont utilisé 15-20 individus par groupe (Czyzyk et al, 2021). Des études préliminaires effectuées au laboratoire montrent que l’on peut réduire de plus de 2 fois le nombre d’individus en le restreignant à 8 par groupe. Il reste ainsi possible de mettre en évidence un effet pharmacologique significatif d’un produit, supérieur ou égal à 25% (en plus ou moins) par rapport au contrôle véhicule (ANOVA à 2 voies, avec test de comparaisons multiples de Sidak ; analyses avec GraphPrism 8). L’expérience nécessite 4 lots de 8 souris, soit un total de 32 animaux. Il est envisagé d’avoir 3 cohortes de 32 animaux par an pour une durée de 5 ans, soit un total de 480 souris.
Raffinement
Un enrichissement constitué d’un sizzle pad est fourni dans la cage de chaque souris afin qu’elle puisse faire un nid, ce qui diminue le stress et facilite la thermorégulation.
Choix des espèces
Les souris C57BL6/J sont classiquement utilisées en expérimentation animale pour ce qui concerne les mesures de prise alimentaires, d’obésité et diabète et d’études d’efficacité. En outre, la technique que nous mettons en place dans ce protocole est celle de Czyzyk et al., 2010, effectuée sur cette souche de souris.
Utilisation digestive et métabolique des aliments d’allaitement et des aliments solides chez les veaux
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
80 veaux vont être utilisés, renvoyés en élevage à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance allant de léger à sévère. Ils sont maintenus dans des cages individuelles qui les empêchent de se retourner et équipés d'un harnais de collecte des fèces pendant neuf jours, placés dans des enceintes fermées pendant sept jours et soumis à un jeûne de moins de 24 heures, pour mesurer l'utilisation digestive et métabolique de différents aliments. Le porteur décrit l'isolement et la restriction de mouvement comme les principales contraintes, et indique les atténuer par des dispositifs audio et la proximité des cages. L'objet réel du projet est de mieux calibrer l'alimentation des veaux d'élevage, notamment pour réduire les rejets azotés dans l'environnement.
Objectifs
Les veaux issus des troupeaux de vaches laitières peuvent être alimentés avec des proportions variables d'aliments liquides (aussi appelés aliment d'allaitement) et d'aliments solides selon leur devenir. Ainsi, les veaux destinés à la production de viande de veau sont généralement élevés avec une forte quantité d'aliments liquides et une faible quantité d'aliments solides. A l'inverse, les autres veaux (destinés au renouvellement du troupeau de vaches laitières, ou à la production de viande sous forme de taurillons) sont élevés avec une faible quantité d'aliments liquides, mais une forte quantité d'aliments solides. Chez les ruminants, les aliments solides sont orientés vers le rumen, où se déroulent les fermentations associées à la rumination, avant de rejoindre l'estomac, puis les intestins. A l'inverse, les aliments liquides sont directement orientés vers l'estomac via le mécanisme de fermeture de la gouttière oesophagienne, sans étape de rumination. Il résulte de cette particularité des modifications dans les utilisations digestives et métaboliques des aliments selon leur nature. Les objectifs du projet sont de déterminer les utilisations digestives et métaboliques de 10 rations expérimentales (figure 1) : 1/les rations 1 à 4 sont constituées de proportions variables d'aliments d'allaitement et d'aliments solides (de 90 à 0% d'aliment d'allaitement) de façon à évaluer l'effet de la substitution entre ces deux types d'aliments. Pour ces 4 rations, les aliments solides sont constitués de fourrages (mélanges de paille et de foin) et de concentrés de céréales et de protéagineux. 2/les rations 5 à 8 contiennent 57% d'aliment d'allaitement et 43% d'aliments solides. La composition des aliments solides varie afin de contenir des proportions variables de paille et de foin en association avec un concentré de céréales et de protéagineux de façon à évaluer les conséquences induites par le type de fourrage utilisé. 3/les rations 9 et 10 contiennent sont constituées de 85% d'aliment d'allaitement et de 15% d'aliment solide. Les rations 9 et 10 se distinguent par la composition de l'aliment d'allaitement (utilisation de deux poudres de lait écrémé issues de deux procédés industriels différents). La composition de l'aliment solide est la même pour les deux rations: concentré de céréales et de protéagineux en association avec de la paille. Toutes les rations seront calculées de façon à satisfaire les besoins nutritionnels des animaux.
Bénéfices attendus
Le projet va permettre de disposer de mesure originales pour connaître les utilisations digestives et métaboliques de différents aliments chez les veaux. Aujourd'hui, la complémentarité entre les aliments d'allaitement et les aliments solides est mal maitrisée dans les élevages, ce qui aboutit à des déséquilibres nutritionnels caractérisés par un excès de certains nutriments. Par exemple, un excès de protéines dans l'alimentation est à l'origine de rejets excédentaires qui sont néfastes pour l'environnement. Le projet permettra de proposer des règles pour mieux alimenter les veaux.
Procédures
Les fèces sont collectés lors de la défécation naturelle, mais ceci néssite de placer les animaux dans des cages individuelles les empechant de se retourner et de les équiper d'un harnais de collecte des fèces. Les veaux seront équipés du harnais pendant la durée la plus courte possible (9 jours au cours des procédures 2, 4, 5 et 6). La mesure de la production de chaleur nécessite de placer les animaux dans des enceintes pendant 7 jours (procédures 4 et 5). La mesure de la production de chaleur basale nécessite de placer les animaux dans une situatuin de jeûne pendant moins de 24 h (procédure 5).
Impact sur les animaux
Les objectifs du projet nécessitent de placer les animaux dans des conditions d'hébergement particulières. D'une part, les procédures 2, 3, 4, 5 et 6 nécessitent d'héberger les animaux individuellement. Dans les procédures 2 et 6, la liberté de mouvement est également restreinte de façon à pouvoir collecter les fèces des animaux en les séparant des urines. Les procédures 4 et 5 renforcent l'isolement des animaux puisque ceux-ci sont alors hébergés individuellement dans des enceintes fermées. La procédure 5 met enfin en oeuvre un jeûne alimentaire de moins de 24 heures.
Devenir
A l'issue des procédures 3, 5 et 6, les animaux réintègrent une structure d'élevage car toutes les rations sont élaborées de façon à satisfaire les besoins nutritionnels des animaux et en n'utilisant que des matières premières autorisées en alimentation animale pour les veaux.
Remplacement
Nous souhaitons mesurer les réponses digestives et métaboliques aux apports d'aliments liquides et d'aliments solides. Pour cela, nous avons besoin de mettre en place des expérimentations sur animaux dont l'objectif est d'obtenir des valeurs de digestibilité et de productions de chaleur, qui est l'un des éléments descriptifs de la réponse animale.
Réduction
Le nombre d'animaux a été estimé sur la base d'essais antérieurs qui utilisaient entre 4 et 5 animaux par lot afin d'obtenir des valeurs nutritionnelles mesurées avec un coefficient de variation inférieur à 1 %. Le projet se déroule en 2 étapes. Au cours de la première étape, nous allons évaluer 8 rations, ce qui représente un total de 40 animaux. Cet effectif sera doublé pour certaines procédures d'adaptation alimentaire, afin de disposer de l'effectif de 40 animaux au moment des mesures. La deuxième étape mobilise 10 animaux supplémentaires, ce qui correspond à l'effectif nécessaire d'après les essais précédemment menés.
Raffinement
La première étape du projet nécessite de placer les animaux dans des enceintes qui isole fortement les animaux. Les enceintes sont équipées de dispositifs audio permettant aux animaux de s'entendre. Lors de la deuxième étape, les cages dans lesquelles sont hébergées les animaux seront placées à proximité les unes des autres, de façon à limiter l'isolement des animaux. Tous les animaux réintègrent une structure d'élevage en fin de projet.
Choix des espèces
il s'agir de l'espèce-cible de l'étude. Les animaux seront d'un poids vif d'environ 150 kg (première étape) à 250 kg (deuxième étape) et correspondant à des animaux en croissance. Il s'agit du poids vif moyen d'élevage des veaux.
Evaluation de différentes stratégies nutritionnelles chez le porc charcutier soumis à différentes conditions de température et d’humidité
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
360 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent des prises de sang à la jugulaire ou à la queue, des mises à jeun de vingt-quatre heures et des prélèvements de fèces, pour tester des stratégies nutritionnelles face au stress thermique. Le porteur reconnaît que les porcs "sont susceptibles de souffrir de la chaleur", enjeu même de l'étude. Il indique qu'à l'issue de chaque essai les animaux entrent dans le circuit de commercialisation, l'objectif déclaré étant de maintenir leur croissance en cas de fortes températures.
Objectifs
Le projet a pour but d’évaluer la réponse zootechnique et physiologique des porcs en engraissement de 25 à 120 kg à des pratiques alimentaires et nutritionnelles ciblées lorsqu’ils sont soumis à un stress thermique.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont la mise en marché d'une ou plusieurs solutions nutritionnelles ou additifs afin d'éviter les dommages causés aux cellules comme ceux liés à l'inflammation et au stress oxydatif et de maintenir voire d'améliorer la croissance des porcs lorsqu'ils sont soumis à de fortes températures.
Procédures
Au maximum, 2 séries de maximum 3 prises de sang par ponction à une veine jugulaire ou à la région caudale pourront être réalisées sur les porcs impliqués dans cette procédure. Les prises de sang seront espacées d'au moins 30 minutes et les séries de 3 prises de sang seront espacées d'au moins 7 jours. La première prise de sang de chaque série pourra être successive à une mise à jeun de 24 heures maximum. Deux mises à jeun de 24 heures pourront donc avoir lieu par procédure expérimentale (=1 essai). Par ailleurs, des mesures répétées de glycémie ou d'hémoglobinémie (5 en 4 heures environ) à l'aide d'un Accue Check ou d'un HemoCue pourront être faites sur les porcs deux fois maximum par application de la procédure expérimentale (=1 essai). La deuxième série de mesures répétées aura lieu au minimum 7 jours après la première. Pour réaliser ces mesures, une goutte de sang sera prélevée grâce à une piqûre réalisée à l'oreille ou à la queue à l'aide d'une aiguille. Les porcs de cette procédure pourront être concernés par les séries de prise de sang et/ou les prélèvements par goutte de sang à l'oreille. De plus, de 0 à 3 prélèvements de fèces pourront avoir lieu pendant la période expérimentale. La récolte des fèces se fait par légère pression sur l’abdomen du porc ou par légère stimulation rectale. Les prélèvements de fèces seront réalisés directement dans la case soit, sans contention particulière, soit à l'aide d'une cordelette placée autour du groin et fixée à l'extrémité d'un bâton avec lequel l'animalier serre le nez des animaux. Les prélèvements pourraient également avoir lieu en plaçant les animaux dans une cage balance (au moment de leur pesée ou non). De plus, afin de faciliter le déroulement des prises de sang et de limiter le stress ressenti, les animaux seront immobilisés à l'aide d'une cordelette placée autour du groin et fixée à l'extrémité d'un bâton avec lequel l'animalier serre le nez des animaux. Les prises de sang seront effectuées à l’extérieur de la case. Les prises de sang et de fèces sont réalisées sur 15 porcs par traitement expérimental au maximum, sachant qu’il y a au maximum 4 traitements expérimentaux par procédure (=1 essai). Ce chiffre peut être revu à la baisse selon l’objectif de l’essai et la variabilité du critère analysé. Les prélèvements de fèces et de sang sont réalisés sur animaux vigiles.
Impact sur les animaux
Les porcs sont susceptibles de souffrir de la chaleur comme lors de périodes estivales.
Devenir
A la fin de chaque essai, les animaux seront mis à mort et entreront dans le circuit de commercialisation pour la plupart, sauf ceux ayant reçu un additif non autorisé dans l’Union européenne. Ces derniers partiront à l’équarrissage.
Remplacement
L'objectif du projet est de mettre en place des stratégies novatrices afin de limiter l’effet négatif du stress thermique sur le bien-être et les performances de croissance des porcs en engraissement. L'effet d'une solution nutritionnelle ou d'un changement de conditions environnementales sur les performances de croissance des porcs est la résultante d'une série de mécanismes et régulations physiologiques (digestives, métaboliques, endocrinologiques) interagissant entre elles. La complexité de ces interactions ne permet donc pas d'utiliser des modèles alternatifs comme la modélisation ou la mise en place d'études in vitro. Par ailleurs, l'évaluation des paramètres d’intérêt du projet (croissance, ingéré volontaire d'aliment, ....) ne peut être réalisée que sur des animaux vivants.
Réduction
Grâce à la collecte individuelle des données sur les animaux, le nombre de répétitions (ici l'individu) nécessaire à la mise en évidence de différences significatives entre plusieurs traitements est réduit. La méthode de calcul de « la puissance statistique du test » prenant en compte une valeur seuil de significativité de 5%, une différence de 8% entre les traitements et un coefficient de variation de 8.5% donne un nombre minimal de répétitions de 18 individus par traitement expérimental avec un maximum de 4 traitements expérimentaux par essai. Par contre, si la différence à détecter est de 2% avec un coefficient de variation de 3%, alors le nombre minimal de répétitions est de 35 individus par traitement expérimental avec un maximum de 2 traitements expérimentaux par essai. Ce test est robuste et est couramment utilisé pour déterminer le nombre d’animaux nécessaire à la mise en évidence d'une différence significative entre deux groupes dans un essai. Les essais seront réalisés sur des animaux homogènes (poids vif, sexe et origine génétique) et en bonne santé afin de réduire la variabilité individuelle en début d’essai. Dans le cas de paramètres hématologiques ou fécaux, les prélèvements ne seront réalisés que sur une partie des effectifs jugés nécessaires et suffisants au regard des éléments disponibles (bibliographie et expérience interne). Le nombre d’animaux sera ainsi ajusté, en essayant de le diminuer au maximum. La distribution des données sera évaluée selon qu’elles se situent, ou non, dans l’intervalle moyenne ± 2 écarts-types afin d’identifier les données aberrantes. Après élimination des données aberrantes, les données zootechniques seront soumises à des analyses de variance (ANOVA) avec le traitement expérimental en effet fixe. La mortalité sera évaluée selon le test Chi-2. Le niveau de significativité est fixé à P
Raffinement
L’état de santé des animaux sera vérifié quotidiennement par les techniciens animaliers de l’établissement utilisateur. Si un porc présente des signes de stress, des difficultés à supporter la chaleur, ou des douleurs (boiteries, blessures…), alors il sera écarté de l’étude. Des points limites stricts et définis à l’avance sont appliqués tout au long du projet. De plus, le nombre de tentatives de collectes d'échantillons biologiques sera limité et la manipulation des animaux sera restreinte afin de réduire la souffrance ou le stress appliqué à ces animaux. Par ailleurs, ce projet sera réalisé en condition « élevage » pour que les réponses observées soient directement transposables sur le terrain, ce qui implique une densité de 1,06 m²/porc lorsqu’il y en a 9 par case au lieu de 1,35 m²/porc comme le prévoit la réglementation expérimentation animale. Les cases seront enrichies avec des balles suspendues et des disques en fibres de bois. Des interactions sociales entre les animaux seront possibles car les porcs seront logés par case de 8 ou 9 individus.
Choix des espèces
L'espèce choisie pour la réalisation du projet est le porc car les phénomènes physiologiques (digestifs, métaboliques, endocrinologiques) étudiés dans le cadre de ce projet sont hautement spécifiques de l'espèce porcine. Les animaux pèseront entre 25 et 120 kg. Cela correspond à la période d’engraissement, période à laquelle les porcs peuvent le plus souffrir des fortes températures.
Effets d’additifs alimentaires à base d’algues marines sur les performances zootechniques et les émissions de méthane entérique de vaches laitières
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
20 vaches laitières vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis réintégrées au troupeau selon leur état en fin d'essai. Pendant quinze semaines, elles reçoivent des additifs à base d'algues destinés à réduire leurs émissions de méthane et subissent huit prises de sang à la veine caudale. Le porteur indique que ces additifs peuvent réduire l'appétence et donc l'ingestion et la production laitière, effets qu'il qualifie de réversibles et sans conséquence sur la santé. Il affirme qu'il "n'est pas possible de remplacer" l'expérimentation in vivo, l'enjeu déclaré étant de diminuer les gaz à effet de serre de l'élevage bovin.
Objectifs
L'objectif de ce projet expérimental est de tester les effets d’additifs alimentaires à base d’algues marines sur les performances zootechniques (ingestion, production et composition du lait) et les émissions de méthane entérique de vaches laitières en lactation. Cette expérimentation in vivo permettra de démontrer l'intérêt éventuel de 3 additifs différents basés sur différentes espéces d'algues (algues rouges, algues vertes et extraits d'algues brunes seuls ou en association) pour la réduction des émissions de méthane entérique, sans effet délétère pour les performances animales.
Bénéfices attendus
L’agriculture représente 17,4% des émissions de gaz à effet de serre (GES) en France. L’élevage bovin émet 60,4% des ces GES agricoles. La réduction de ces émissions polluantes ets donc un enjeu majeur pour la durabilité des élevages. Le méthane entérique (CH4) représente 50-55% émissions de gaz à effet de serre (GES) en élevage bovin. En moyenne, les émissions de CH4 d'une vache laitière se comptabilisent à environ 400 g par VL/jour, soit environ 150 kg/an. L'alimentation est un des leviers majeurs pour réduire les émissions de CH4 entérique chez les bovins. D'après la bibliographie et les essais in vitro (assez peu d'essais in vivo pour l'instant), les attentes pour ce projet sont de diminuer de 10 à 20% les émissions de méthane entérique des vaches laitières, soit 5 à 10% des GES d’un élevage.
Procédures
Cet essai concerne des animaux vigiles qui seront herbergés et logés selon les normes en vigueur dans les élevages laitiers, durant 15 semaines (3 semaines de mesures de référence, puis 4 périodes de 3 semaines). Les vaches seront nourries à volonté et traitent 2 fois par jour. Des échantillons de lait seront prélevés à la traite (6 traites par semaine). Les seules prélèvements invasifs seront des prises de sang à la veine caudale, à raison de 2 par périodes (soit 8 au total). Les mesures de méthane sont réalisées à l'aide de dispositifs assimilés à des distributeurs d'aliments concentrés, comme ceux rencontrés dans les élevages bovins.
Impact sur les animaux
Les quelques essais in vivo de la littérature font parfois état d'une faible appétence des additifs à base d'algues, selon l'espèce, le mode de présentation et le taux d'incorporation dans la ration. Cela peut entrainer une baisse des quantités d'aliments ingérées et donc une baisse de production laitière. Par ailleurs, certaines algues sont connues pour fortement diminuer les fermentations ruminales (donc pour fortement réduire les émisisons de CH4 associées) ce qui peut avoir pour conséquence de réduire la digestibilité de la ration. L'objectif de cet essai sera justement de quantifier ces potentiels effets négatifs, néanmoins réversibles et sans conséquence sur la santé des animaux.
Devenir
Suite à l’estimation de l’état général des animaux en fin d’essai, la décision pourra être prise par le responsable de l'installation de réintégrer ces vaches dans le troupeau non expérimental. Si une alerte au niveau de l’état général d’un animal le justifiait, la cellule bien-être (SBEA) et le vétérinaire seraient consultés.
Remplacement
Il n’est pas possible de remplacer l’utilisation d’animaux pour étudier l'impact de stratégies d'alimentation sur les performances zootechniques (notamment l'ingestion, la production laitière et la composition du lait) et les émissions de méthane entérique réelles. Les études in vitro ne peuvent que renseigner sur un potentiel antiméthanogène mais doivent être confirmées par des essais in vivo.
Réduction
20 vaches laitières seront utilisées pour ce projet, nombre minimum pour tester 4 traitements selon un carré latin (4 lots, 4 traitements, 4 périodes) et mettre en évidence des différences statistiques. Ainsi, chaque vache recevra chaque traitement dans un ordre différent, permettant de tenir compte des effet rémanents potentiels. Les vaches recevant également la ration témoin (sans additif), chaque vache sera son propre témoin pour réduire le plus possible le nombre d’animaux en gardant une puissance statistique suffisante pour montrer l’effet des traitements expérimentaux. Les tests statistiques utilisés seront des analyses de variance (ANOVA, intégrant l'effet période et l'effet lot) pour comparer les performances des animaux (ingestion, production laitière, composition du lait, poids vif...) et les émissions de méthane entérique entre les 4 traitements. Chacun des traitements expérimentaux sera d'abord comparé au traitement témoin pour attester de l'effet significatif ou non de l'additif offert. Le cas échéant, les traitements expérimentaux seront comparés entre eux (comparaison deux à deux) pour déterminer lequel serait le plus efficace.
Raffinement
La conduite d’élevage sera conforme aux règles d’élevage en vigueur. Un suivi régulier du comportement des animaux sera mis en place pour détecter le plus rapidement possible tout signe de souffrance ou de douleur. Des points limites adaptés ont été définis afin d’éviter au maximum toute forme de souffrance des animaux.
Choix des espèces
Les vaches laitières utilisée sont de race Prim’Holstein. Pour diffuser les résultats, la race Prim’Holstein, qui est la race la plus répandue dans le monde en bovin lait, est la race appropriée. Les vaches seront en lactation afin de déterminer les effets des traitements sur les performances zootechniques et la composition du lait.
Evaluation de la fermentation in vitro d’ingrédients ou d’émissions de gaz à partir de matière fécale et urinaire de porcelet sevré élevé dans différentes conditions d’élevage
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
240 porcelets vont être utilisé·es, dont 78 tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ils subissent jusqu'à trois prélèvements de fèces par stimulation rectale à l'écouvillon et des collectes d'urine par une poche collée sous l'abdomen, sous contention par une cordelette serrée autour du groin. Le protocole dégrade volontairement les conditions d'élevage, température de 16 à 33°C, hygiène réduite, densité supérieure au seuil réglementaire de l'expérimentation et rationnement alimentaire, pour se rapprocher d'un élevage commercial et tester des additifs destinés à la "production porcine". Les 162 porcelets gardés vivants repartent dans le circuit de production, et le porteur affirme que le porcelet, "espèce cible", ne peut être remplacé.
Objectifs
Ce projet vise à prélever des échantillons biologiques (fèces et urine) chez le porcelet sevré âgé de 21 à 70 jours et élevé dans différentes conditions d’élevage afin de pouvoir évaluer la fermentation d’ingrédients in vitro. Des bénéfices in vivo de ces ingrédients sont attendus sur la santé et les performances des animaux. En effet, les fermentations des fibres telles que les prébiotiques induisent la production d’acides gras à chaine courte et promeuvent la croissance des bactéries commensales d’où les bénéfices attendus en termes de santé digestive chez les animaux. Ces métabolites produits lors des fermentations peuvent également être utilisés comme source énergétique par l’hôte et ainsi contribuer à l’apport nutritionnel de la ration. De plus, la mise en contact in vitro de fèces et d’urine permet d’évaluer l’impact d’un aliment sur les émissions de gaz dans l’environnement (ammoniac, sulfure d’hydrogène…) et donc de concourir à l’amélioration de l’impact environnemental de la production porcine.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont la mise en marché d’une ou plusieurs solutions nutritionnelles ou additifs permettant d’améliorer la santé des porcelets par la modulation de la composition et de l’activité du microbiote intestinal pendant la phase de post-sevrage et/ou de réduire les émissions de gaz et autres polluants dans l’environnement.
Procédures
Un maximum de 3 prélèvements de fèces pourra avoir lieu sur les porcelets par essai. Les sessions de prélèvement de fèces seront espacées d’au moins 5 jours. La récolte des fèces se fait par légère pression sur l’abdomen du porcelet ou par légère stimulation rectale pendant une minute à l’aide d’un écouvillon introduit dans le rectum. Les prélèvements de fèces seront réalisés à l’intérieur de la case afin de limiter le stress ressenti, soit sans contention particulière dans les bras de l’opérateur, soit à l'aide d'une cordelette placée autour du groin et fixée à l'extrémité d'un bâton avec lequel l'animalier serre le nez des animaux. De plus, jusqu’à 3 collectes d’urine pourront avoir lieu sur les porcelets par essai. Les sessions de prélèvement d’urine seront espacées d’au moins 5 jours. La récolte des urines se fera grâce à une poche de collecte d’urine (type poche de stomie comme utilisé chez l’homme) collée grâce à du sparadrap sous l’abdomen des porcelets mâles. Pour cela, l’animal est porté dans les bras par un opérateur puis un second vient coller cette poche sous l’abdomen. Le porcelet est ensuite remis dans sa case. Le décollage de la poche de collecte d’urine s’effectue de la même manière. Cette dernière sera gardée maximum 7 heures, afin d’obtenir un volume suffisant d’urine. Les prélèvements de fèces et d’urine pourront être réalisés indépendamment les uns des autres.
Impact sur les animaux
La modification des conditions d’élevage pourra concerner 60 porcelets. Ces modifications des conditions d’élevage impliquent la modulation des conditions d’hygiène (présence ou absence de nettoyage et/ou désinfection), la variation de la température de 16°C à 33°C et/ou de la ventilation. Ainsi, ces modifications peuvent créer des situations d’inconfort sanitaire pour les porcelets. En effet, des températures plus faibles en dessous de la zone de thermoneutralité (< 24°C) et de mauvaises conditions d’hygiène peuvent engendrer des troubles digestifs comme de la diarrhée. Des températures au-dessus de la zone de thermoneutralité placent l’animal en situation de stress thermique, ce qui peut induire une fréquence respiratoire plus élevée et un appétit plus faible. De plus, la densité à partir de 55 jours d’âge, c’est-à-dire lorsque les animaux atteignent environ 20 kg, sera plus élevée que ce qui est exigé dans la réglementation expérimentation puisqu’elle sera de 0,36 m²/porc. Cette densité n’est autorisée en expérimentation animale que pour des porcelets jusqu’à 20 kg et doit ensuite être de 0,50 m²/animal pour des porcelets entre 20 et 30 kg. Toutefois, la réglementation élevage exige une surface minimale de 0,30 m²/animal pour des porcelets jusqu’à 30 kg, ce qui correspond à nos conditions. En effet, le but est de se placer dans des conditions proches d’un élevage commercial. L’utilisation d’additifs alimentaires non enregistrés dans l’Union Européenne pourrait également engendrer une baisse de la consommation entrainant un ralentissement de la croissance d’environ 10-15%. Il faut toutefois préciser qu’il existe une forte variabilité de la croissance des porcelets en élevage commercial. Les additifs qui seront testés pourront être des additifs ayant déjà été testés sur animaux ailleurs que dans l’Union Européenne ou déjà utilisés en nutrition humaine. Au maximum, 18 porcelets pourront recevoir des additifs non enregistrés. Les animaux pourront être rationnés entre 75% et 95% du niveau ad libitum observé dans l’élevage. Cela pourra créer de la compétition à l’auge pouvant entrainer de l’agitation et de légères griffures. Enfin, les prélèvements d’échantillons biologiques peuvent induire un stress lors de la manipulation des animaux (prélèvements de fèces et d’urine). Les prélèvements de fèces seront réalisés par stimulation rectale à l’aide d’un écouvillon introduit dans le rectum pouvant créer de légères irritations.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés et exclus du circuit de consommation humaine s’ils ont reçu un additif non enregistré au sein de l’Union Européenne ou lorsque des prélèvements d’organes, de contenu intestinal ou d’autres tissus sera nécessaire. Ainsi, au maximum, 60 porcelets (10 essais x 6 porcelets) pourront être euthanasiés afin de prélever des échantillons biologiques (tissus, contenu caecal…) post-mortem et 18 porcelets (3 essais x 6 porcelets) ayant reçu un additif non enregistré pourront également être euthanasiés, soit un total de 78 porcelets mis à mort. Les autres animaux seront maintenus en vie et continueront leur cycle de production dans un élevage commercial.
Remplacement
Ce projet vise à développer des méthodes non animales (in vitro) en s’appuyant sur des échantillons d’urine et de fèces qui permettront de ne plus utiliser l’animal pour l’étude de certains aliments, matières premières ou additifs. Ainsi, il n’est pas possible de prélever d’autres animaux car le porcelet est l’espèce cible du projet. A ce jour, ces prélèvements ne peuvent pas être obtenus autrement que via un animal vivant. En effet, il existe des spécificités d’espèce, notamment avec un microbiote spécifique et des mécanismes de régulation physiologiques (endocrinologie, métabolisme digestif…) propres au porcelet.
Réduction
Le nombre de 5 porcelets (+ 1 porcelet remplaçant en cas de problème sanitaire ou mort de l’un des porcelets) a été défini comme étant le nombre minimal pour préparer un inoculum digestif (fécal…) de bonne qualité, c’est-à-dire présentant une diversité microbienne suffisante afin d’être représentative d’un microbiote moyen et une quantité de matière suffisante permettant la mise en culture in vitro de 30 flacons. Un flacon constituera donc une unité expérimentale. La littérature scientifique n’indique pas de nombre minimal d’échantillons à prélever pour mener à bien un essai in vitro et constituer un inoculum. Les données trouvées citent entre 5 et 15 porcelets prélevés. Le nombre de modalités expérimentales variera entre 2 et 6, c’est-à-dire que nous comparerons entre 2 et 6 groupes expérimentaux in vitro. Afin de disposer de suffisamment de réplicas (= flacons) pour chaque groupe expérimental considéré (15 minimum afin de détecter comme significatives des différences de l’ordre de 10%), ce suivi des fermentations pourra être répété 2 à 3 fois sur les mêmes animaux (donc âge des animaux évoluant entre les 3 prélèvements). Si l’on souhaite disposer d’inoculum obtenu sur des animaux de même âge, il conviendra alors de réaliser 2 ou 3 essais successifs impliquant ainsi 2 ou 3 lots de 6 porcelets différents. Dans ce cas, les animaux ne seront prélevés qu’une seule fois par essai. Notre modèle in vitro permet donc de limiter le recours à des animaux puisqu’à partir de 5 porcelets (+ 1 remplaçant), 30 flacons contenant l’inoculum pourront être préparés puis attribués à l’une des modalités expérimentales comparées. En ayant recours à des études in vivo, ces 30 flacons issus de 5 porcelets auraient été remplacés par un minimum de 30 animaux donneurs. L’exploitation des données par un test statistique ne se fait que sur les données produites (volume de gaz, microbiote…) par la mise en culture in vitro et non pas sur les données collectées sur les animaux.
Raffinement
L’état de santé des animaux sera vérifié quotidiennement par les techniciens animaliers de l’EU. Des points limites stricts et définis à l’avance sont appliqués tout au long du projet. De plus, le nombre de tentatives de collectes d'échantillons biologiques sera limité et la manipulation des animaux sera restreinte afin de réduire la souffrance ou le stress appliqué à ces animaux.
Choix des espèces
L'espèce choisie pour la réalisation du projet est le porc car les phénomènes physiologiques (digestifs, métaboliques, endocrinologiques) pouvant interférer avec le microbiote fécal sont hautement spécifiques de l'espèce porcine. De plus, la spécificité des conditions d'élevage de cette espèce de rente ne permet pas de la remplacer par une autre espèce modèle. Enfin, le porc est l’espèce cible des traitements testés. Les animaux utilisés seront des porcelets sevrés âgés de 21 à 70 jours.
Repenser la nutrition protéique pour la santé, le bien-être et la robustesse du poussin à croissance rapide ou lente – optimisation de l’apport protéique les premiers jours de vie
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
384 poulets vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque animal subit une prise de sang au sinus occipital sur animal vigile, puis est mis à mort à cinq, dix ou vingt jours pour analyser sa composition corporelle selon le taux de protéines de son aliment. Le porteur présente le prélèvement comme rapide et sans risque s'il est réalisé par du personnel habilité. Il affirme qu'aucun test in vitro ou in silico ne représente la complexité de la digestion, l'étude portant sur l'espèce cible elle-même.
Objectifs
La nutrition du jeune poussin est délicate du fait du passage d’une alimentation d’origine maternelle à une alimentation d’origine exogène, alors qu’elle contribue de manière importante à sa robustesse en renforçant sa santé digestive. Les apports protéiques pourraient probablement être réduits dans les premiers jours de vie et l’usage de matières premières protéiques locales souvent riches en fibres pourrait être facilité en période de croissance par une alimentation néonatale adaptée. L’objectif général du projet est de proposer des stratégies nutritionnelles précoces du poussin afin de renforcer sa santé et son bien-être, et d’améliorer l’usage de sources de protéines diversifiées et locales. La première étape, qui fait l’objet de cette demande, vise à optimiser l’apport protéique pendant les premiers jours de vie. Nous chercherons dans une deuxième étape à améliorer l’équilibre en acides aminés et évaluer l’impact de la supplémentation en acides aminés fonctionnels, et dans une troisième étape à raffiner les besoins en protéines et en acides aminés en fonction de certaines caractéristiques du régime.
Bénéfices attendus
L’objectif étant d’affiner la connaissance des besoins protéiques pour ajuster et/ou équilibrer les apports sur la phase de démarrage (premiers jours de vie), l’intérêt scientifique de ce projet réside en premier lieu dans l’approche expérimentale fine d’une période du développement de l’animal qui est relativement peu étudiée. La connaissance des besoins nutritionnels du jeune a été expérimentée mais jamais, à notre connaissance, sous l’angle complémentaire des performances zootechniques et des biomarqueurs en lien avec la robustesse, la santé et le bien-être des animaux. Au niveau opérationnel, les attendus sont de : mieux appréhender les besoins du jeune (incluant la période ≤ 7 jours) pour réduire les apports en protéines et équilibrer les acides aminés de manière à éviter l’excédent protéique pouvant fragiliser la santé digestive, et à terme, proposer des stratégies nutritionnelles précoces permettant de renforcer la santé des animaux tout en favorisant l’usage de matières premières locales protéiques sur toute la période d’élevage.
Procédures
Une prise de sang au sinus occipital sera effectuée sur animaux vigiles. Les animaux prélevés ne seront pas les mêmes à chaque date. Il n’y aura donc qu’une prise de sang par animal qui ne durera que quelques secondes.
Impact sur les animaux
La technique de prélèvement de sang utilisée est rapide (quelques secondes) et approuvée depuis de nombreuses années. Elle ne présente pas de risques pour l'animal si elle est réalisée par du personnel habilité.
Devenir
Suite à la procédure de prise de sang, les animaux seront mis à mort pour des découpes anatomiques, à J5 et à J10 pour l’essai 1 et à J10 et à J20 pour l’essai 2, ceci afin de caractériser leur composition corporelle en fonction du taux protéique de leur aliment.
Remplacement
La connaissance des besoins nutritionnels du jeune poussin sera expérimentée sous l’angle original et complémentaire des performances zootechniques et des biomarqueurs en lien avec la robustesse, la santé et le bien-être des animaux. Aucun test in vitro ou in silico n'est capable de représenter la complexité des mécanismes physiologiques de digestion et de métabolisme. Les analyses se feront directement sur l’espèce cible (poule domestique)
Réduction
Au total, 384 animaux seront prélevés (sang) sur l’ensemble des 2 essais (essai génotype à croissance rapide et génotype à croissance lente). Le nombre d’animaux expérimentaux choisi pour chacun des 2 essais est nécessaire et suffisant pour pouvoir tirer des conclusions significatives en tenant compte 1) de nos expériences précédentes en intégrant la variabilité interindividuelle attendue en termes de poids, composition corporelle, statut métabolique et robustesse tout au long de l’expérimentation (cf ci-dessous), et de 2) de la réalisation, à différents jours de la phase de démarrage, de prélèvements (sang) suivis de mise à mort pour découpe anatomique. Nous cherchons à mettre en évidence des variations possibles de la baisse du taux protéique du régime (dose-réponse avec 6 régimes) sur les performances de croissance. L’unité statistique pour les analyser sera le compartiment. Huit compartiments par groupe sont nécessaires et suffisants pour détecter des différences de consommation d’aliment et d’indice de consommation entre régimes d’après des travaux publiés en 2017 sur la baisse de protéines chez les poulets en fin de période d’élevage. Ces paramètres seront analysés statistiquement pour comparer les différents traitements, et utilisés pour modéliser la croissance des animaux. L’unité statistique pour les dosages sanguins sera l’animal. Un effectif de 16 animaux par régime et par âge au prélèvement (2 par compartiment , par régime et par âge au prélèvement), soit 192 animaux par essai, est nécessaire et suffisant pour pouvoir tirer des conclusions significatives en tenant compte de nos expériences précédentes et de la variabilité interindividuelle attendue des paramètres sanguins mesurés : utilisation des résultats d’un projet précédent et des avancées méthodologiques rapportées dans un article publié en 2021. Un test statistique permettra de comparer les groupes.
Raffinement
Les animaux seront élevés dans un bâtiment d’élevage standard, au sol dans des compartiments où ils resteront en groupe. La taille du compartiment est suffisante pour permettre aux poussins de se déplacer avec une zone de repos significative en plus de l’espace mangeoire et abreuvement. Les animaux auront à disposition plusieurs enrichissements leur permettant de grimper et de se cacher. Le suivi des performances sera fréquent avec des mesures tous les 2 ou 3 jours sur la période étudiée. Toute manifestation de symptômes persistants tels que « animal prostré » plus de 24 h et ayant cessé de s’alimenter et de s’abreuver, entrainera le retrait de l’animal de l’expérimentation. Les prises de sang seront effectuées dans un lieu à part des espaces d’hébergement.
Choix des espèces
Le poulet de chair a été choisi comme modèle car c’est l’espèce agronomique cible du projet. Les œufs embryonnés de souches à croissance rapide (essai 1) ou lente (essai 2) seront mis en incubation au couvoir de l’établissement expérimentateur puis les animaux sont élevés jusqu’à 10 jours (essai 1, poulets standards) ou 20 jours (essai 2, poulets à croissance lente).
Etude de la digestibilité fécale d’aliments supplémentés ou non avec une enzyme, à différentes doses, sur poulets de chair en croissance
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
192 poulets vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, la plupart tués à l'issue et douze rendus à l'élevage. Enfermés jusqu'à huit jours en cage individuelle pour recueillir leurs fientes, ils testent la digestibilité d'aliments additionnés d'une xylanase non encore homologuée dans l'Union européenne. Le porteur reconnaît que le confinement peut provoquer stress, prostration, frustration et parfois des boiteries sur le grillage. Il indique que les animaux ayant consommé cette enzyme ou des marqueurs ne peuvent entrer dans le circuit de consommation, ce qui explique leur mise à mort et leur envoi à l'équarrissage.
Objectifs
Parmi les matières premières utilisées pour la formulation des aliments pour poulets, certaines d’entre elles, très intéressantes pour leur apport en énergie, contiennent également des fibres, dont les parois cellulaires sont indigestibles pour cette espèce animale. Les parois cellulaires végétales encapsulent le contenu cellulaire, réduisant la disponibilité des nutriments (acides aminés, phosphore, …) et augmentent également la viscosité de l’aliment, conduisant à une moindre digestion jusqu’à l’iléum. Les xylanases sont des enzymes capables de dégrader les parois cellulaires ; leur utilisation permet donc d’améliorer la digestibilité des aliments contenant des fibres. L’objectif de ce projet est l’évaluation de la digestibilité des aliments chez le poulet en croissance par l’incorporation d’une nouvelle xylanase, non enregistrée en Union Européenne, pour laquelle doivent être établies des mesures de digestibilité de l’énergie et de la protéine afin de constituer son dossier d’homologation.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont la mise sur le marché européen d’une nouvelle xylanase permettant d’améliorer la digestibilité de régimes alimentaires riches en fibres pour les poulets/volailles. Cette solution permettra de diversifier les sources de matières premières dans les aliments.
Procédures
En démarrage, de J0 (jour de l’éclosion) à J16, 4 aliments avec ou sans enzyme seront distribués. En croissance, de J16 à J23, 4 aliments avec ou sans enzyme avec marqueurs seront distribués. De J16 à J23, les poulets seront soumis à un hébergement en cages individuelles sur une durée maximale de 8 jours, permettant une collecte individuelle des fientes (d’une durée de 3 jours) nécessaire aux évaluations de digestibilité.
Impact sur les animaux
Le confinement des animaux dans des compartiments de surface réduite pendant la période en cage individuelle de 8 jours peut être à l’origine de réactions physiologiques ou comportementales au stress (morbidité, prostration, …). Les animaux peuvent ressentir un sentiment de frustration d’être logé en cage individuelle. Le logement sur grillage pourra entrainer dans de rares cas des boiteries. L’incorporation des marqueurs et de l’enzyme dans les aliments ne présente pas de nuisances pour les animaux.
Devenir
A la fin de l’essai, les 144 animaux en cage individuelle seront euthanasiés puis envoyés à l’équarrissage, car ils auront consommé des marqueurs, ce qui ne leur permet pas d’entrer dans le circuit de consommation. D’autres part, les animaux des groupes 2, 3 et 4 auront consommé une enzyme non enregistrée en Europe ce qui ne leur permet pas d’entrer dans le circuit de consommation. Les animaux surnuméraires des groupes 2, 3 et 4 élevés au sol seront euthanasiés car ils auront consommé une enzyme non enregistrée en Europe ce qui ne leur permet pas d’entrer dans le circuit de consommation. Les animaux surnuméraires du groupe 1 élevés au sol ne seront pas euthanasiés car ils n’auront pas consommé d’enzyme non enregistrée en Europe, ni de marqueurs et seront remis dans le circuit de consommation.
Remplacement
Des études préalables d’évaluation de différentes souches de xylanases ont été réalisées in vitro, afin de sélectionner la souche la plus efficace, dans ces conditions. L’enzyme a ensuite été évaluée sur poulets dans des essais de tolérance et d’efficacité. En revanche l’étape suivante d’évaluation de la digestibilité des aliments supplémentés avec cette enzyme n’a encore jamais été réalisée. L’effet d’une xylanase dans un aliment pour poulet sur sa digestibilité est la résultante d’une série de mécanismes et régulations physiologiques (digestives, métaboliques, endocrinologiques) interagissant entre elles. La complexité de ces interactions ne permet donc pas d'utiliser des modèles alternatifs comme la modélisation ou la mise en place d'études in vitro.
Réduction
Les animaux choisis seront issus du même parquet de reproducteurs, et seront tous des mâles, afin de limiter la variabilité individuelle. En effet, le sexe fait partie des variables indépendantes qui peuvent influencer la digestibilité des nutriments. La méthode de référence en Europe pour la détermination de la digestibilité de l’énergie en volaille est basée sur l’utilisation de poulets mâles. Le nombre de répétitions (de mesures de digestibilité) est estimé à 18 par groupe expérimental, avec 4 groupes au total. En effet, la mise en cage individuelle permet de récupérer 144 échantillons de fientes, soit 36 échantillons de fientes par traitement expérimental. Ils sont ensuite poolés par 2 échantillons. Le pool est nécessaire pour avoir assez de contenus sur sec pour réaliser les différentes analyses de digestibilité. Il y a donc 18 répétitions de digestibilité par traitement. Ceci correspond au nombre de répétitions nécessaires pour obtenir : - une différence significative de 1.56 point en digestibilité de la protéine, avec un coefficient de variation de 2% sur ce paramètre, en prenant en compte une valeur seuil de significativité de 5%, - une différence significative de 71.6 kcal en digestibilité de l’énergie (énergie métabolisable apparente), avec un coefficient de variation de 2.2% sur ce paramètre, en prenant en compte une valeur seuil de significativité de 5%. La distribution des données sera évaluée selon des diagrammes en boite à moustache afin d’identifier les données aberrantes. Après élimination des données aberrantes, des analyses statistiques seront réalisées sur les données zootechniques et la mortalité. Le niveau de significativité est fixé à p
Raffinement
L’état de santé des animaux sera vérifié quotidiennement par les techniciens animaliers de l’établissement utilisateur. Des points limites stricts et définis à l’avance seront appliqués tout au long du projet. Chaque cage disposera d’une ficelle, afin que les animaux puissent la manipuler. Les poulets ont la possibilité de se voir, de s’entendre et d’émettre des vocalises.
Choix des espèces
L’espèce choisie pour la réalisation du projet est le poulet car les phénomènes physiologiques (digestifs, métaboliques, endocrinologiques) étudiés dans le cadre de ce projet lui sont spécifiques. Les animaux seront utilisés du jour de l’éclosion jusqu’à 23 jours d’âge. Ils pèseront environ 42g à leur arrivée, et environ 1,4 kg à 23 jours. Le projet porte sur l'évaluation de la digestibilité chez le poulet en croissance, autrement dit chez le poulet âgé de quelques semaines.
Etude des bénéfices d’extraits de levures riches en nucléotides pour prévenir le risque d’inflammation de l’intestin chez la truite arc-en-ciel juvénile
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
180 truites arc-en-ciel juvéniles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Nourries douze semaines avec cinq aliments différents, la moitié reçoit ensuite une injection simulant une infection bactérienne qui déclenche une réponse inflammatoire et un comportement de fièvre. Huit heures plus tard, toutes sont anesthésiées puis tuées pour prélever foie, intestin, rate et sang. Le projet cherche à valider des aliments aquacoles entièrement végétaux, le porteur indiquant avoir réduit les conditions par des tests in vitro préalables mais jugeant l'étape sur poisson vivant nécessaire pour la filière.
Objectifs
Les farines et les huiles de poisson sont des ingrédients traditionnels utilisés dans les aliments aquacoles pour nourrir les espèces de poissons carnivores comme les salmonidés. Issus principalement de la pêche, les volumes de production de ces matières premières marines sont stables depuis les années 80 et la mise en place des quotas de pêche. Aussi, la disponibilité en farine et l’huile de poissons devient de plus en plus limitante vis-à-vis de la demande croissante émanant de l’aquaculture. Pour assurer le développement durable de l’aquaculture, la farine et l’huile de poissons doivent faire l’objet d’un remplacement par des sources végétales abordables, adaptées aux besoins nutritionnels des poissons et respectueuses de l’environnement. Cependant, l’utilisation de régimes à base de plantes dépourvus de farine et d’huile de poisson ne favorise pas une croissance optimale de la truite arc-en-ciel. En nutrition animale, les extraits de levures sont souvent utilisés pour améliorer la santé des animaux et leur croissance. Après avoir démontré les effets anti-inflammatoires de certains extraits de levures en utilisant des cultures de cellules d’intestin de truite, nous souhaitons maintenant confirmer ces effets chez de jeunes truites arc-en-ciel en tant que complément alimentaire. Des jeunes truites arc-en-ciel seront donc nourries avec des aliments 100% végétaux contenant des levures. Après 12 semaines d’alimentation, nous évaluerons si l’utilisation des levures dans l’alimentation favorise la croissance et augmente la résistance du poisson en cas d’inflammation.
Bénéfices attendus
Cette expérience permettra d’améliorer l’efficience des aliments végétaux destinés aux jeunes truites arc-en-ciel. La filière pourra ainsi bénéficier d’aliments aquacoles 100% végétaux tout aussi performants que ceux contenant actuellement des huiles et farines de poissons et d’un moyen d’améliorer la robustesse des poissons.
Procédures
Dans cette expérimentation, 180 jeunes truites arc-en-ciel seront maintenues dans des conditions classiques d’élevage pendant 12 semaines et nourries avec 5 aliments différents répondant aux besoins alimentaires des poissons. A l’issue des 12 semaines, une moitié des poissons sera soumise à une injection de produit simulant une infection bactérienne (groupe traité) et l’autre moitié sera soumise à une injection de solution saline (groupe contrôle). La durée de l'injection dure en moyenne une dizaine de secondes. Huit heures après injection, les poissons seront anesthésiés puis euthanasiés et différents tissus (sang, foie, intestin et rate) seront prélevés sur ces animaux morts. Ce délai de huit heures a été démontré dans des études précédentes, comme nécessaire et suffisant pour observer une réponse inflammatoire. Les poissons seront également mesurés et pesés afin d’évaluer un potentiel effet des différents régimes alimentaires sur la croissance des poissons.
Impact sur les animaux
L'élevage ne créera aucune nuisance ou effet indésirable sur les animaux car c'est un protocole classique d'élevage avec des aliments qui répondent entièrement aux besoins nutritionnels des poissons. Les effets connus de l’injection que nous allons appliquer sont une augmentation de la réponse immunitaire ainsi qu’un comportement de fièvre chez la truite arc-en-ciel. Ces injections ne sont pas létales mais nous ne sous-estimons pas l’impact de cette inflammation déclenchée chez le poisson. Ainsi nous avons sélectionné la plus petite dose ainsi que le temps le plus court possible afin d’observer une réponse inflammatoire. Afin de réduire le stress potentiel engendré par la manipulation puis l’injection, chaque poisson sera capturé avec une épuisette puis placé sous anesthésie générale afin de procéder à l’injection. Les manipulations des truites arc-en-ciel seront effectuées par des personnes expérimentées et familiarisées avec l'espèce.
Devenir
Huit heures après l’injection, la totalité des poissons seront anesthésiés puis euthanasiés afin de prélever des échantillons de foie, d’intestin, de rate et de sang.
Remplacement
Cette étude se propose d’étudier la robustesse de la truite arc-en-ciel nourrie avec des régimes 100% végétaux supplémentés avec des extraits de levures. En amont de cette expérience, nous avons réalisé des études in vitro sur des cellules d’intestin de truite afin de définir les doses d’extrait de levures potentiellement les plus efficaces pour induire une résistance à une inflammation cellulaire. Cette première étape in vitro nous a permis de réduire le nombre de conditions expérimentales à tester in vivo. Cependant, afin de valider les observations faites in vitro et envisager l’utilisation de ces produits en aquaculture, nous ne pouvons pas exclure cette étape d’expérimentation animale.
Réduction
Le nombre de poissons à utiliser pour cette expérience a été minimisé, en considérant les différences de réactions que chaque poisson peut avoir face à ce type d’injection. Pour ces calculs, nous avons utilisé un logiciel qui permet de s’assurer que le nombre de poissons sera tout de même suffisant pour que les résultats soient fiables.
Raffinement
Afin de limiter les nuisances sur les animaux utilisés au cours de l’expérience les différents points seront assurés : le volume d'eau adapté avec renouvellement en continu, le rythme jour/nuit naturel, et le nombre de poissons par bassin pour exprimer un répertoire comportemental riche. Du début de l’élevage et jusqu’au grossissement des poissons la taille des bassins sera adaptée de façon à respecter une densité d’élevage appropriée à la truite arc-en-ciel. Tout au long de la croissance, le comportement et les mortalités seront contrôlés quotidiennement, lors de chaque repas. Ce suivi quotidien du bien-être animal sera évalué à l’aide d’une fiche d’évaluation quantitative du point limite. Cette évaluation est basée sur deux grands critères : comportemental et physique. Dans les critères comportementaux, il sera évalué (scores allant de 1 à 3 suivant la sévérité) : la prostration et l’isolement prolongé de l’animal, la nage anormale, la prise alimentaire perturbée et la position inhabituelle dans la colonne d’eau. Concernant les critères physiques, il sera évalué le changement du volume anormal (ex : maigreur observé par la tête plus grosse que le corps), les lésions comportementales dues aux blessures ou maladies, l’apparition de malformations (scoliose, exophtalmie, tumeur) ainsi que l’aspect général de la peau et des nageoires. Si une note de 3, qui correspond au point limite ultime, est scorée sur un des points à évaluer, l’animal sera euthanasié aussitôt via les procédures réglementaires. La manipulation des truites-arc-en-ciel sera effectuée par des personnes expérimentées et familiarisées avec cette espèce. Les injections seront réalisées sous anesthésie générale et ne dureront qu’une dizaine de secondes par poisson. Le stress au réveil sera évalué selon les comportements décrits ci-dessus.
Choix des espèces
La truite arc en ciel est choisie en raison de son importance agronomique et commerciale. L’expérimentation sera réalisée sur des truites arc-en-ciel de 10 à 15g. Cette taille de poissons permet la collecte d’échantillons tissulaires dont les tailles sont compatibles avec la réalisation de plusieurs analyses.
Rôle du métabolisme des lipides sur la progression du cancer de la prostate résistant à l’hormonothérapie dans un modèle murin
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Cancers
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système immunitaire
196 souris mâles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance déclaré léger. Sur quatorze semaines, elles reçoivent un régime hyperlipidique, une greffe de cellules cancéreuses de prostate sous la peau, des prélèvements sanguins mensuels sous anesthésie et, pour une partie, des injections quotidiennes d'un inhibiteur, pour étudier le lien entre lipides et cancer résistant à la castration. Le porteur maintient une gravité légère en indiquant que la tumeur, sous-cutanée, ne devrait pas affecter le comportement de l'animal. Il présente les statines et la metformine comme pistes possibles, à un stade encore exploratoire.
Objectifs
Le cancer de la prostate est le deuxième cancer le plus diagnostiqué chez l'homme avec 50 400 nouveaux cas chaque année en France. Plusieurs thérapies sont utilisées telles que la chirurgie, la radiothérapie, l'hormonothérapie ou la chimiothérapie, cependant, ces traitements ne conduisent souvent pas à la guérison. Dans le cas des formes agressives, si l'hormonothérapie est efficace dans un premier temps pour faire diminuer la tumeur, celle-ci va rapidement progresser de nouveau alors que le patient est encore sous traitement et devenir résistante à l'hormonothérapie ou CPRC (cancer de la prostate résistant à la castration). Face à l'échec thérapeutique, il est nécessaire de mieux comprendre les mécanismes de cette récidive tumorale afin de la contrer. Parmi les cancers, le cancer de la prostate est l'un des plus liés au métabolisme des lipides (fabrication (lipogenèse) et dégradation (lipolyse)). En effet, dans le cancer de la prostate, le risque de développer des formes agressives de cancer de la prostate résistant à la castration est plus élevé en cas d'obésité et de régimes hypercaloriques-hyperlipidiques, et les patients atteints de CPRC présentent des taux plasmatiques élevés de cholestérol et une augmentation de la lipogenèse dans les cellules cancéreuses. Ce projet utilisera des cellules cancéreuses prostatiques humaines résistantes à la castration qui surexpriment un facteur que nous proposons d’étudier et qui est connu pour être un facteur de mauvais pronostic pouvant être activé par le cholestérol. Deux approches seront réalisées avec les cellules tumorales. La première en nourrissant l'animal avec un régime normal ou riche en graisses, en saccharose et en cholestérol pour imiter les régimes hypercaloriques-hyperlipidiques. La seconde en utilisant un inhibiteur du facteur surexprimé dans le cadre d'un régime normal et riche en graisses, en saccharose et en cholestérol afin de déterminer la valeur de cible potentielle dans le traitement du cancer de la prostate résistant à la castration. L'objectif principal de ce projet est d'identifier de nouveaux mécanismes impliquant les lipides dans la progression du CPRC et d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques.
Bénéfices attendus
L'objectif principal de ce projet est d'identifier de nouveaux mécanismes impliquant les lipides dans la progression du cancer de la prostate résistant à la castration et donc de déterminer si dans le futur, les thérapies actuellement utilisées pour traiter la dyslipidémie (excès de cholestérol) comme les statines ou traiter le diabète comme la metformine pourraient aider à diminuer la récidive du cancer de la prostate résistant à la castration et la résistance thérapeutique. Notre projet a également le potentiel d'identifier de nouveaux biomarqueurs et cibles thérapeutiques pour surveiller la progression, la récurrence et la prévention des métastases du cancer de la prostate résistant à la castration.
Procédures
Chaque animal sera intégré à une procédure multi-étapes qui durera au total 14 semaines. La moitié des animaux aura un régime alimentaire hypercalorique-hyperlipidémique et l’autre moitié aura un régime normal et ce, pour toute la durée du projet (14 semaines). Certaines étapes seront communes à l’ensemble des animaux. En effet, les 196 souris seront soumises après leur temps d’acclimatation à un jeûne de 5h suivi d’une pesée (1 min) puis d’une anesthésie gazeuse afin de faire un prélèvement sanguin (2min30) pour quantifier la glycémie, l'insulinémie, le niveau de triglycérides et de cholestérol ; étape essentielle pour déterminer le niveau d’augmentation des triglycérides et du cholestérol sanguins qui attestera de leur disponibilité à la tumeur pour la suite. Les animaux seront pesés hebdomadairement (1min) et 3 prélèvements sanguins sous anesthésie gazeuse (2min30) seront réalisés à raison d’un prélèvement par mois. En fin de protocole, les souris recevront une injection d’analgésique (30 sec) avant prélèvement sanguin sous anesthésie gazeuse (2min30) et mise à mort. Parmi ces souris, 24 recevront une injection de médicaments (inhibiteur pharmacologique du facteur que nous voulons étudier) ou de placebo quotidienne pendant les 2 dernières semaines (10x30sec) ; 80 recevront une injection de cellules tumorales sous anesthésie gazeuse à la 8ème semaine (2min30) et 80 recevront une injection de cellules tumorales sous anesthésie gazeuse à la 8ème semaine (2min30) et une injection de médicaments ou de placebo quotidienne pendant les 2 dernières semaines (10x30sec).
Impact sur les animaux
Les cellules tumorales seront injectées par voie sous-cutanée (sous la peau), et donc la tumeur ne se développera que sous la peau et ne devrait pas se propager à d'autres parties du corps. La taille de la tumeur ne dépassera pas celle autorisée à savoir qu’elle ne devra engendrer aucune conséquence significative sur le comportement de l'animal. Cependant, les animaux peuvent perdre du poids. Les animaux anesthésiés peuvent ressentir une aversion pour l'anesthésie et trouver l'expérience désagréable. Les animaux auxquels seront injectés la thérapie peuvent ressentir une gêne passagère lors de l'insertion de l'aiguille. Aucun effet indésirable n'est prévu concernant la molécule thérapeutique, cependant, les animaux seront surveillés afin de s'assurer du maintien de leur bien-être.
Devenir
Toutes les souris seront mises à mort humainement à la fin du projet pour permettre l’analyse histologique de la tumeur, nécessaire pour atteindre les objectifs scientifiques de l’étude
Remplacement
Les interactions complexes qui existent entre le microenvironnement tumoral (vaisseau sanguin pour l'apport en nutriments, cellules graisseuses…) et une tumeur ne peuvent pas être correctement étudiées en utilisant exclusivement des systèmes de culture cellulaire ou des tissus humains. De plus, cette étude nécessite de l’expérimentation animale pour déterminer les effets du traitement sur la tumeur, la santé et le bien-être général de l'animal.
Réduction
Le nombre minimum d'animaux requis pour obtenir des résultats scientifiquement valides a été déterminé par des calculs de taille d'échantillon en utilisant les résultats de projets antérieurs entreprenant des expériences similaires.
Raffinement
La croissance tumorale, le poids corporel et le bien-être des animaux seront surveillés régulièrement afin de s'assurer que la tumeur n’ait pas d’impact sur le comportement de l’animal. Les cellules tumorales seront injectées par voie sous-cutanée (sous la peau) pour éviter les risques de propagation du cancer à d'autres parties du corps. Les opportunités de raffinement seront continuellement explorées et mises en œuvre dans la mesure du possible pendant la durée du projet en réduisant le nombre d'animaux/cages et en apportant un environnement constamment enrichi. L’ensemble des personnes en charge de ce projet respectera les lignes directrices sur les meilleures pratiques et consultera le personnel de soins des animaux tout au long du projet. Afin d’éviter toute expression du phénotype dommageable lié au caractère immunodéprimé des animaux, ceux-ci seront hébergés sur des portoirs comportant des cages individuellement ventilées et à un maximum de 5 animaux par cage dans une zone placée en surpression afin de limiter l’entrée de pathogènes véhiculés dans l’air. Les cages sont autoclavées avec la litière et l’enrichissement. La nourriture est irradiée à 25kGy et l’eau de boisson est osmosée. L’ouverture des cages et la manipulation des animaux seront réalisées sous PSM de type II et tout le matériel utilisé sera stérile.
Choix des espèces
Les souris constituent le modèle animal le mieux établi pour la recherche sur le cancer. La souche de souris choisie pour ce projet a été sélectionnée comme modèle de croissance des cellules cancéreuses de la prostate. Des souris mâles adultes seront utilisées car le cancer de la prostate n’affecte que les mâles adultes et, par conséquent, cette recherche sera transposable à la condition humaine.
Effet de la température ambiante et de la race sur l’utilisation de l’énergie chez le porc
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
24 cochons de 60 kg vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Ils subissent la pose chirurgicale de deux cathéters dans les veines jugulaires, sont maintenus en cages individuelles pendant quatre semaines dont une isolés en chambre respiratoire, et la moitié est exposée à une chaleur de 32°C, avant la mise à mort pour prélever intestin, foie, muscle et tissus adipeux. L'objectif est de comparer, selon la race et la température, l'utilisation de l'énergie de l'alimentation pour la production porcine face aux vagues de chaleur. Le porteur affirme que les modèles mathématiques ne prennent pas en compte les différences entre races et justifie ainsi le recours aux animaux.
Objectifs
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.
Bénéfices attendus
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.
Procédures
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.
Impact sur les animaux
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.
Devenir
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.
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.
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.
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.
Choix des espèces
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.
Effet du développement précoce du microbiote sur l’efficacité alimentaire chez le poulet de chair.
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
480 poussins vont être utilisés, tous abattus à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacun reçoit à un jour de vie un unique gavage oral d'un mélange de bactéries, avec un stress de contention et une légère irritation de l'œsophage, puis est élevé trente-cinq jours avant d'être envoyé à l'abattoir pour la vente de sa viande. L'objectif est d'évaluer si l'implantation précoce d'un microbiote améliore l'efficacité alimentaire des poulets de chair. Le porteur affirme qu'aucune méthode in vitro ne modélise la croissance des animaux à partir de leur microbiote.
Objectifs
Les objectifs de ce projet sont de mieux comprendre l’influence en particulier du microbiote intestinal (bactéries du tubes digestifs) sur l’efficacité alimentaire (consommation et croissance) des poulets. L’objectif est ainsi de distribuer à des poussins d’un jour un mélange de bactéries d’intérêt identifiées et isolées comme étant responsables de l’efficacité alimentaire (bonne croissance pour consommation alimentaire modérée) chez des poulets de chair au stade d’abattage. Cette approche s’inspire d’une démarche biomimétique (c’est-à-dire de l’observation du comportement en milieu naturel pour s’en inspirer) en permettant de constituer une flore digestive diverse à de jeunes oiseaux qui en sont dépourvus du fait de leur conditions d’accouvage et d’élevage (pas de transfert de contact avec des oiseaux adultes comme cela se passerait dans le milieu naturel). Chez les animaux d’élevage (porc ou volaille), plusieurs travaux ont montré qu’implanter précocement dans la vie de l’animal une flore fécale d’animal adulte avait des effets bénéfiques sur la santé digestive de l’animal et une meilleure résistance aux risques pathogènes environnementaux. Notre hypothèse est qu’une implantation précoce de bactéries sélectionnées spécifiquement pourrait aussi permettre une meilleure croissance des animaux (efficacité alimentaire).
Bénéfices attendus
Le résultat de cette étude pourrait permettre de voir si une orientation très précoce de la flore intestinale du poussin intervient sur sa croissance et son gabarit à l’âge classique d’abattage. Cette méthode permettrait une bonne croissance de la volaille sans nécessité d’ajouter d’autres produits à l’alimentation du poulet. La diversification précoce de la population bactérienne intestinale chez le jeune poussin mime ce qui se passe dans l’environnement naturel et permet également une meilleure résilience de l’animal face aux différents stress (ambiance, pathogènes) inerrants aux conditions d’élevage, et donc un meilleur bien-être. Les études sur le transfert fécal sont encore très limitées chez l’homme et inexistantes en routine chez les animaux d’élevage. Cette étude pionnière va permettre d’obtenir des résultats zootechniques et de quantifier les effets de la solution développée. Une fois la dose et le consortium validé, il est prévu à moyen terme un mode d’administration, nécessitant encore un développement technique, qui soit non contraignant pour les oiseaux.
Procédures
Il s’agit d’un gavage oral réalisé une seule fois sur 480 poulets . La phase totale d'inoculation (gavage) dure moins de 30 secondes par oiseau.
Impact sur les animaux
La procédure de gavage durera quelques secondes et sera réalisée par du personnel qualifié. Le mélange de bactéries administré se compose de bactéries intestinales de poulets adultes sains non pathogènes ; elles font donc partie de la flore commensale des oiseaux. Il n’est donc pas attendu de nuisance conséquente à la solution administrée. Les nuisances pouvant être attendues relevent plus exactement de l'acte de gavage en lui-même : stress dû à la contention et légère irritation au niveau de l'oesophage le jour suivant suite cette procédure. Les procédures d’élevage habituelles seront respectées.
Devenir
A la fin de la procédure, les animaux seront élevés pendant 35 jours comme dans un élevage standard de poulets. Ensuite, ils sont envoyés à l’abattoir pour valorisation de la viande sur le marché de l'agroalimentaire comme dans les élevages de poulets standards.
Remplacement
Il n’existe pas de méthode in vitro pour modéliser la croissance des animaux à partir de la composition de leur microbiote. L’objectif de cette étude est de valider un mélange de bactéries sur l’efficacité alimentaire et donc la consommation d’aliment et la croissance des animaux, il est nécessaire de faire appel à des oiseaux.
Réduction
6 groupes x 16 répétitions (modules de 5 poulets). Ce nombre 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 les performances zootechniques entre les groupes (amélioration de l’indice de consommation de 2%). Le nombre de 16 (modules) a été déterminé par un test statistique de puissance de notre dispositif expérimental. Le choix de 6 groupes a été fait afin d'avoir un groupe témoin (qui recevra de l'eau), et 5 groupes essais pour pouvoir tester simultanément différentes concentrations et différents mélanges bactériens afin de déterminer une dose optimale et un mélange optimal en un seul projet.
Raffinement
La procédure sera réalisée par des personnes expérimentées et qualifiées. Une surveillance accrue sera faite dans les heures et le jour suivant la procédure. Les oiseaux sont élevés dans les conditions d’élevage standard de 1 jour à 35 jours. Les conditions de température et d’hygrométrie respectent ainsi le cahier des charges décrit ci-après. La température est de 34°C à l’arrivée des poulets et pendant les 2 jours suivants (J0 à J2 d’essai). Puis la température est abaissée progressivement pour arriver à 30°C à J9 d’essai, puis 26°C à J20 d’essai et finir à 21°C de J29 à J35 d’essai. Les conditions d’hygrométrie minimales sont de 30. Après les premières 24h de lumière continue à l’arrivée des poulets, la lumière fonctionne de 4h à 22h de J1 à J35 d’essai. Un sur-grillage plastique est placé au sol des modules afin d’améliorer le confort pour les pattes des poulets. Un papier de démarrage avec de l’aliment est aussi placé les 3 premiers jours. Pendant toute la durée de l’essai, des liens de couleur rouge sont suspendus dans les modules, ils constituent un enrichissement (lien à picorer).
Choix des espèces
Il s’agit de l’espèce cible. Les poussins sont reçus, âgé d’un jour, comme dans les conditions d’élevage habituelles. Ils sont élevés jusqu’à 35 jours, correspondant aux conditions standard d’élevage de poulet de chair. La procédure est réalisée le premier jour de vie du poussin pour s'assurer que le mélange de bactéries lui soit bénéfique dès le premier jour de vie.
Utilisation du comportement alimentaire comme indicateur de la performance technique et environnementale des vaches laitières au pâturage
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
28 vaches laitières vont être utilisées, gardées en vie et remises au troupeau à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles subissent sept prises de sang et quatre prélèvements de liquide ruminal par sondage gastro-œsophagien sur douze semaines, ce sondage pouvant irriter l'œsophage. L'objectif est d'utiliser leur comportement alimentaire comme indicateur de performance technique et environnementale au pâturage, notamment des émissions de méthane. Le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro ne reproduit la réponse de l'animal et situe l'étude dans le contexte des "controverses liées à l'élevage bovin".
Objectifs
L’objectif du projet est d’évaluer finement l’impact du comportement alimentaire, tel qu’enregistré par des colliers d’activité du commerce, sur la physiologie digestive (pH et paramètres fermentaires du rumen, digestibilité de l’ingéré, métabolites sanguins…) les performances techniques (production, qualité du lait, efficience alimentaire…) et environnementales (émissions de CH4 entérique…) des vaches laitières au pâturage, en lien avec la biodiversité des prairies. In fine, les résultats pourraient permettre d’utiliser le comportement alimentaire, combiné à d’autres prédicteurs, pour améliorer le phénotypage de l’efficience alimentaire et environnementale des animaux.
Bénéfices attendus
Le projet permettra d'améliorer la connaissance de l'impact du tri alimentaire sur la physiologie digestive, les performances techniques et les performances environnementales des vaches laitières. Ce travail permettra également d'étudier au pâturage les émissions de méthane entérique, qui ne sont habituellement mesurées qu'en bâtiment, via le développement matériel d'un appareil spécifique. In fine, le comportement pourrait être utilisé comme un proxy permettant de se passer de certaines mesures, qui peuvent parfois être invasives, pour étudier les effets de l'alimentation des vaches laitières au pâturage sur leurs émissions de gaz à effet de serre ou leur efficience alimentaire.
Procédures
Au cours des 12 semaines d'expérimentation, les animaux seront soumis à des prélèvements de sang et de fèces à 7 reprises et à des prélèvements de liquide ruminal à 4 reprises. L'ensemble des prélèvements sur un animal durera moins de 10min (sang/fèces < 5min, liquide ruminal environ 5 min)
Impact sur les animaux
Différents prélèvements sont prévues tout au long de l'expérimentation pour caractériser la réponse physiologique, métabolique et digestive des vaches laitières. Il s'agit notamment de prises de sang, effectuée à la veine caudale, de prélèvements de fèces par fouille rectale et de prélèvements de liquide ruminal par sondage gastro-oesophagien. Ces prélèvements seront réalisés au cornadis et sont susceptibles d'induire de l'inconfort pendant la manipulation, qui sera toutefois effectuée par du personnel compétent et habitué à ces procédures. L'intubation des animaux pour les prélèvements de liquide ruminal est notamment susceptible d'induire une irritation temporaire de l'oesophage
Devenir
Les procédures mises en oeuvre sur les aimaux étant de classe légère, les animaux seront gardés en vie et replacés dans le troupeau à la fin de l'expérimentation.
Remplacement
L'expérimentation porte sur la réponse zootechnique, physiologique et métabolique du comportement alimentaire de vaches laitières en lactation conduites au pâturage. Aucun modèle in vitro ou in sillico ne permet actuellement de reproduire la réponse de l'animal à l'ingestion de différents types de prairies sur l'ensemble de ces composantes et leurs interactions.
Réduction
D'un point de vue statistique, un calcul de puissance sur la base de données acquises dans de précédentes expérimentations portant sur l'impact zootechnique de la biodiversité des prairie ou sur les émissions de méthane entérique a permis de calculer un nombre minimum d'animaux nécessaire pour pouvoir mettre en avant des différences de réponses zootechniques d'une part et en terme d'émissions de méthane entérique. Afin de ne pas remettre en cause la validité statistique des tests prévus, un effectif de minimum 12 vaches par lot est nécessaire. Pour pallier quelque éventuel problème pouvant affecter le nombre d'animaux (impossibilité de réaliser un prélèvement, maladie...) à inclure dans les analyses qui suivront l'expérimentation, nous recruterons deux lots de 14 vaches.
Raffinement
Les conditions de logement des animaux en stabulation répond aux exigences réglementaires et va même au-delà grâce à des équipements pemettant un confort optimum des vaches (matelas, brosses) et un suivi fin de leur santé et de leur bien-être (outils d'élevage de précision). Lors de la saison de pâturage, les animaux seront logés en extrieur, ce qui correspond à leur besoin "normal", tout en leur assurant un confort optimal. Le recours a des procédures faiblement invasives, mises en oeuvre par du personnel formé et habitué à ces prélèvements, assure que ceux-ci se feront dans les meilleures conditions possibles pour les animaux. En cas de souffrance ou de douleur prolongée à l'issue des prélèvements, les animaux concernés recevront un analgésique en vue d'en atténuer l'intensité.
Choix des espèces
Les ruminants, et notamment les bovins, sont les principaux consommateurs d'herbe pâturée. La connaissance des mécanismes digestifs en jeu dans la valorisation de l'herbe par les bovins sont un enjeu important au regard des controverses liés à l'élevage bovins (conditions de logement dans les bâtiment, utilisation de surface hors prairies qui pourraient être destinées à laproduction d'alimentation pour l'homme, rejet de gaz à effet de serre). Les vaches laitières utilisées seront en lactatction, puisqu'une partie des mesures nécessaires sera effectuée dans le lait.