Alimentation animale

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

Objectifs

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

Bénéfices attendus

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

Procédures

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

Impact sur les animaux

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

Devenir

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

Remplacement

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

Réduction

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

Raffinement

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

Choix des espèces

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

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

Objectifs

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

Bénéfices attendus

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

Procédures

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

Impact sur les animaux

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

Devenir

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

Remplacement

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

Réduction

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

Raffinement

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

Choix des espèces

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

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

Objectifs

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

Bénéfices attendus

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

Procédures

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

Impact sur les animaux

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

Devenir

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

Remplacement

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

Réduction

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

Raffinement

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

Choix des espèces

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

Le projet constitue une méthode officielle de référence pour mesurer la valeur alimentaire des fourrages destinés à l'élevage. 120 chèvres vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, sans acte invasif ni mise à mort. Placées en box individuel une douzaine de jours, elles sont pesées, traites et suivies pour mesurer ce qu'elles ingèrent et digèrent, puis réintroduites dans le troupeau et réutilisables au bout d'un mois. Le seul inconfort décrit tient à l'isolement des premiers jours, l'étude servant surtout à calibrer des méthodes de laboratoire pour la filière.

Objectifs

L’objectif du projet est de mesurer la valeur alimentaire des aliments utilisés ou à utiliser en élevage de ruminants (fourrages principalement), c’est-à-dire de déterminer la quantité ingérée volontaire des animaux (alimentation à volonté) et la fraction de cette quantité ingérée qui est digérée dans le tube digestif (digestibilité). Cela implique de mesurer les quantités d’aliment distribuées, refusées, et la quantité de fèces émises, sur une durée totale de 5 jours consécutifs.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus sont une connaissance approfondie de la valeur alimentaire « réelle » mesurée in vivo sur les animaux. La connaissance de la valeur alimentaire des aliments (fourrages) pour ruminants est un facteur de réussite technique et économique des élevages. Elle permet notamment de ne donner aux animaux que les compléments (concentrés) nécessaires aux besoins des animaux, donc d’augmenter l’autonomie économique et protéique des élevages.

Procédures

Les animaux sont manipulés une fois par procédure pour les monter et les descendre du box, éventuellement pour les brosser ou les nettoyer, et bloquées au cornadis deux fois par jour pour la traite sur place (durée inférieure à 10 min par traite).

Impact sur les animaux

La seule nuisance sur les chèvres concerne le fait qu’elles soient placées en box individuel pendant 12 jours, ce qui peut conduire à un léger stress le premier jour, et à un peu d’inconfort au niveau des pattes.

Devenir

A l’issue de chaque procédure, n’ayant subi aucune mesure ou chirurgie invasive, ni aucun traitement affectant leur santé, les animaux seront ré-introduits dans le troupeau, participeront au renouvellement ultérieur du troupeau et pourront être réutilisés dans de nouveaux projets, après au moins une période de 1 mois.

Remplacement

Ce projet constitue la méthode officielle de référence pour déterminer la valeur alimentaire des aliments pour ruminants (mesure de l’ingestibilité et de la digestibilité in vivo). Elles servent notamment de référence pour la calibration de méthodes alternatives de remplacement, via des équations de régression, comme la mesure en laboratoire de la digestibilité pepsine-cellulase, ou de la prévision de l’ingestibilité à partir des teneurs en matière sèche, matière organique, azote et fibres des aliments. La valeur alimentaire de l’ensemble des aliments utilisés sur le terrain en élevage (chez les éleveurs, par les conseillers, les entreprises de conseil) est calculée via des analyses chimiques, des logiciels et des équations de prévision, à partir donc de ces mesures de référence.

Réduction

Compte tenu des variabilités connues entre individus et entre jours de mesures, le nombre de chèvres (n = 6) et la durée des mesures (5 jours) correspondent au minimum nécessaire pour avoir une bonne précision des mesures, afin d’établir au final une valeur moyenne d’ingestibilité et de digestibilité. Si une chèvre venait à ne pas supporter d’être en box (prostration, chute d’ingestion sur plusieurs jours), elle serait immédiatement sortie de son box et du projet, sans être remplacée (pas de chèvre de secours prévue en phases 1 et 2). Cette situation n’est jamais arrivée jusqu’à présent (toutes les chèvres se sont accommodées facilement dans ces conditions).

Raffinement

Les animaux seront conduits conformément aux règles d’élevage et de bonnes pratiques en place dans l’élevage, avec un suivi et enregistrement du bien-être animal quotidien. L’accès permanent à l’aliment (10-15% de refus chaque jour), à un abreuvoir individuel, à un bloc de sel et oligo-éléments, ainsi que l’environnement (box dans la chèvrerie, contact visuel (pour toutes les chèvres) et physique (deux par deux), ainsi que le sol (caillebotis bois et tapis) permettent un confort pour les chèvres. Le comportement des chèvres et leur niveau d’ingestion sont particulièrement suivis les premiers jours de montée dans les box. Tout animal prostré régulièrement, dont l’ingestion chute, sera sorti des box et sorti du projet. Ce type de comportement est très facile à repérer en caprins. Dans les projets précédents, ce n’est jamais arrivé dans nos conditions d’élevage actuelles (box dans la chèvrerie). La procédure n’induit en elle-même aucune douleur ou souffrance aux animaux (aucune mesure directe sur les animaux, aucune mesure invasive).

Choix des espèces

Les ruminants (bovins, caprins, ovins) sont les animaux cibles de ce type de projet. Les caprins se rapprochent des vaches laitières en termes de besoins liés à leur niveau de production de lait (par rapport à leur poids), et des ovins par leur taille (petits ruminants). Les chèvres sont donc des modèles très intéressants, à la fois pour leurs spécificités (comportement et curiosité alimentaire) et leur similitude physiologique avec les bovins et ovins (tous ruminants). Les chèvres seront en milieu de lactation, avec des mise-bas de janvier-février, et des procédures mises en place entre mars et juin. Plus rarement, les chèvres pourraient être utilisées en fin de lactation (automne) ou durant le début de la période de tarissement (automne-hiver), en excluant le dernier mois de gestation.

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

Objectifs

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

Bénéfices attendus

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

Procédures

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

Impact sur les animaux

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

Devenir

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

Remplacement

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

Réduction

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

Raffinement

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

Choix des espèces

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

60 cochons vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, tous tués pour prélever foie, reins et tibia. Élevés du sevrage jusqu'à environ 80 kg, ils subissent des pesées et des prises de sang à la jugulaire pour comparer des formes de vitamine D dans l'alimentation. Le porteur avance surtout des bénéfices économiques: réduire le coût des métabolites, améliorer la "prévisibilité économique" et renforcer le positionnement de l'entreprise comme référent en nutrition porcine. L'amélioration du bien-être des cochons figure parmi ces arguments commerciaux.

Objectifs

La vitamine D joue un rôle essentiel chez le porc : elle contribue à la solidité des os, à la croissance, aux défenses immunitaires et au bon fonctionnement général de l’organisme. Dans l’alimentation animale, on utilise traditionnellement la vitamine D classique. Une autre forme, plus facilement utilisée par le corps, est également disponible (25OHD3) et permet d’obtenir de meilleurs niveaux de vitamine D dans le sang. Cependant, cette forme est plus coûteuse, ce qui pousse de nombreux élevages à combiner les deux sources pour limiter les dépenses tout en maintenant de bonnes performances. Même si ces pratiques sont répandues et ne semblent pas poser de problème visible, certaines questions importantes restent sans réponse. Par exemple, on ne sait pas encore si l’utilisation prolongée de la forme la plus biodisponible (250HD3) pourrait modifier le fonctionnement naturel du foie, qui transforme habituellement la vitamine D en une forme utilisable par l’organisme. De même, une autre forme encore plus active existe (1,25(OH)2D3), mais elle agit directement sur la régulation du calcium dans le corps. Son ajout pourrait donc, en théorie, perturber l’équilibre naturel entre la vitamine D, le calcium et certaines hormones qui contrôlent les minéraux dans l’organisme. Aujourd’hui, aucun travail n’a étudié en détail comment ces différentes formes de vitamine D influencent le métabolisme du porc, notamment en période de croissance. C’est pourquoi une étude exploratoire est nécessaire. Elle permettra de vérifier si l’ajout de la forme la plus biodisponible modifie ou non l’activité naturelle du foie, de mieux comprendre comment les stratégies combinant plusieurs formes influencent le métabolisme global de la vitamine D, et d’évaluer si l’apport de la forme la plus active perturbe l’équilibre du calcium et des autres minéraux essentiels. Les résultats attendus contribueront à améliorer les recommandations nutritionnelles pour les éleveurs, en garantissant que les programmes de supplémentation en vitamine D soient efficaces, sûrs pour les animaux et fondés sur des connaissances scientifiques solides.

Bénéfices attendus

L’étude permettra de déterminer les niveaux de supplémentation optimaux pour la vitamine D₃, la 25OHD₃ et la 1,25(OH)2D₃ et d’évaluer leur impact sur le métabolisme osseux et hépatique. Une meilleure maitrise de ces besoins pourrait réduire l’usage de métabolites plus coûteux et améliorer le rapport coût efficacité des formules alimentaires. L’optimisation du statut vitaminique et minéral favorise la croissance, la conversion alimentaire et la solidité osseuse, diminuant la variabilité des performances et améliorant la prévisibilité économique pour les producteurs. De plus, des apports améliorés en vitamine D3 ou en 25OHD3 permettent d’augmenter les concentrations plasmatiques de 25OHD3 à 41,8–50,3 ng/mL contre 16,6 ng/mL pour des apports classiques, soutenant ainsi minéralisation plus efficace et un statut vitaminique plus stable. Aussi, une meilleure compréhension du métabolisme de la vitamine D contribue à prévenir les déséquilibres minéraux susceptibles d’entrainer douleurs, boiteries ou fragilité osseuse, contribuant à améliorer le bien être des animaux. La réduction des troubles locomoteurs, de la fragilité osseuse et des interventions vétérinaires se traduit aussi par moins de pertes animales et par des économies directes pour les élevages. Des recommandations fondées sur données physiologiques robustes renforcent la crédibilité des conseils techniques et facilitent l’adoption de programmes nutritionnels adaptés et sécurisés auprès des fabricants d’aliments et des producteurs. Une supplémentation en accord avec les besoins physiologiques permet d’éviter les surdosages, favorisant une formulation alimentaire plus efficace, durable et réduisant l’usage inutile de nutriments et de réduire les excès de minéraux excrétés. L’adaptation des doses de ces suppléments constitue en effet un enjeu majeur pour la durabilité environnementale des élevages. Enfin, cette étude permettra de clarifier le rôle de la supplémentation en 25OHD₃ sur la fonction hépatique, de sécuriser des programmes de supplémentation mixtes et d’affiner les recommandations internes. Elle contribuera ainsi à renforcer le positionnement de l’entreprise en tant que référent scientifique en nutrition porcine.

Procédures

Les animaux seront nourris avec un aliment standard répondant à leurs besoins nutritionnels. Au cours de la procédure, les animaux seront soumis à un prélèvement sanguin au niveau de la veine jugulaire. Il sera nécessaire et suffisant pour réaliser les analyses des paramètres sanguins. Pour chaque prise de sang, le temps de prélèvement ne dépassera pas 1 minute.

Impact sur les animaux

Inconfort dû à la conduite des animaux pour les pesées en fin de phase de croissance (J35) et de phase de finition (J70). Stress dû à la contention des animaux pour les prises de sang (J35, fin phase croissance ; J70 fin phase finition).

Devenir

La moitié des animaux, soit 30 animaux seront mis à mort pour le prélèvement d’échantillons biologiques (foie, rein, tibia) à la fin de la phase de croissance. L’autre moitié des animaux sera mis à mort à la fin de la phase de finition de la procédure pour le prélèvement d’échantillons biologiques (foie, reins, tibia).

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 la procédure vise à montrer l’impact d’une stratégie mixte de vitamines sur l’activité hépatique et la régulation calcique chez le porc en croissance. Cette procédure nécessite de prendre en compte toutes les interactions systémiques et cellulaires qui ont lieu afin de mieux appréhender le mode d’action des additifs alimentaires pour améliorer le bien-être des animaux.

Réduction

Des calculs statistiques détaillés ont été réalisés afin de déterminer le nombre d’animaux minimum 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, et générer des données scientifiquement interprétables.

Raffinement

La conduite des animaux pour leur pesée individuelle est optimisée en limitant les sources de stress. Cela inclut le déplacement des porcs en groupe (cage par cage) dans le calme, sans claquement des portes métalliques, et en tenant compte du point de balance de l’animal : celui-ci avance lorsque l’opérateur se positionne derrière ce point, et recule si l’opérateur se trouve devant. Deux pesées sont réalisées (J35, J70), procédure légère. L’opérateur doit porter une tenue de couleur sombre, et stimuler les animaux par la voix et la main afin de guider leur déplacement. Des panneaux de conduites sont autorisés pour la conduite des animaux. Lors des prises de sang en fin de phase grower et de phase finisher de la procédure, l’inconfort et le stress dus à l’immobilisation des animaux à l’aide d’un lasso en acier souple pour les porcs de plus de 30 kg, sont réduits par une manipulation compétente et rapide des animaux par les applicateurs de la procédure, 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 comme décrit dans le procédure interne qui définit le volume limite de prélèvement sanguin et les périodes de récupération nécessaires entre les deux prélèvements. A la fin de la prise de sang, l’animal peut être caressé au niveau du groin ou sous le cou. Les conditions d’hébergement des animaux sont définies de sorte que la densité des animaux par cage, ou encore les paramètres environnementaux (température et hygrométrie) procurent le maximum de confort, et restent en accord avec la législation en vigueur. Des enrichissements (jouets suspendus en caoutchouc ou à mâcher, ballon) sont mis en place dans toutes les cages. 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

La procédure expérimentale est réalisée en utilisant des porcelets sevrés à 28 jours d’âge au niveau de l’élevage et réceptionnés avec un poids vif de 20 kg en moyenne. Les animaux seront utilisés au stade de porcelets en croissance (20 kg) et conduit jusqu’au stade de l’engraissement (environ 80 kg) afin d’évaluer les programmes d’alimentation vitaminiques mixtes utilisés en élevage.