Alimentation animale

24 chevaux de course vont être utilisés puis gardés à l'écurie, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils subissent des fouilles rectales, des prises de sang et deux tests d'effort sur piste, pour mesurer l'effet d'une ration plus riche en fibres sur leur microbiote intestinal et leur performance sportive. Le porteur indique une gêne passagère lors de la fouille et une douleur brève à la ponction jugulaire, et prévoit une sédation possible si le stress devient dangereux. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne peut remplacer le cheval pour ces mesures, l'objet de l'étude restant la performance des chevaux de course eux-mêmes.

Objectifs

D’une part, une première étude a mis en évidence une relation entre la capacité du microbiote du gros intestin du cheval à dégrader les fibres alimentaires (capacité fibrolytique) et la performance sportive chez le trotteur. D’autre part, il est fréquent dans les centres d’entraînement de chevaux de courses que les chevaux soient nourris avec un régime riche en céréales et en amidon qui, en quantité trop importante, peut être nuisible à l’activité fibrolytique du microbiote et donc à la santé de l’individu. L’alimentation peut donc être un levier pour le bien-être et la performance chez le cheval de course. La présente étude portera sur l’impact d’une modification de l’alimentation sur le microbiote du gros intestin, le métabolisme énergétique et la performance chez le jeune trotteur athlète. L’objectif de la présente étude est, après avoir confirmé la relation entre la capacité fibrolytique du microbiote du cheval et la performance sportive chez le trotteur, d’évaluer l’impact d’une modification du microbiote par l’alimentation sur le métabolisme énergétique et la performance chez le cheval athlète de haut niveau.

Bénéfices attendus

Une première étude menée par l’établissement utilisateur a démontré que les individus dont le microbiote était plus efficace à dégrader les fibres alimentaires avaient de meilleures performances à l’effort. Il est fréquent dans des centres d’entraînement de chevaux de courses que les animaux reçoivent un régime alimentaire riche en céréales (et donc riches en amidon). Cette quantité de céréales, lorsqu’elle est importante, peut être néfaste pour la santé digestive de l’animal et peut conduire à différentes maladies digestives à travers la diminution significative de la capacité de dégradation des fibres alimentaires par le microbiote. Dans cette étude, la modification de l’alimentation visera à réduire la quantité d’amidon apportée par la ration alimentaire en apportant un aliment riche en fibres, bénéfiques pour la santé digestive et potentiellement pour la performance sportive aux vues des résultats de l’étude précédente. Cette étude peut donc ouvrir de nouvelles perspectives de conduites alimentaires dans l’objectif de préserver l’intégrité digestive des chevaux de course en mettant en évidence l’importance des fibres alimentaires pour la performance sportive.

Procédures

Au cours du projet, les chevaux seront soumis à deux prélèvements de fèces et deux séries de trois prélèvement de sang séparaés de six semaines. Ces prélèvements s'effectuent sur animal vigile et ne durent que quelques minutes. Les chevaux réaliseront aussi deux tests d'effort sur piste séparés de six semaines. Ces tests dureront 30 à 45 minutes et leur intensité sera comparable à celle de leurs entrainements habituels.

Impact sur les animaux

Aucune nuisance ou effets indésirables majeurs ne sont attendus sur les animaux au cours de ce projet. La fouille rectale peut entrainer une gêne passagère qui cessera au moment du retrait du bras du manipulateur, et une douleur légère et passagère peut être éprouvée au moment de la ponction dans la veine jugulaire, mais celle-ci ne devrait pas durer plus de quelques minutes. Le test d’effort réalisé entraînera une forme de stress et un état de fatigue mais ne dépassera pas les intensités des entraînements réalisés quotidiennement.

Devenir

Il n'est pas attendu de dommage pour les animaux impliqués dans ce projet, ils pourront donc être réutilisés sans effet cumulatif. Les chevaux athlètes appartiennent à l'écurie de course où se déroulera le projet, ils y resteront à l'issu de celui-ci.

Remplacement

L’étude du microbiote du gros intestin équin nécessite le prélèvement de fèces qui permettent d’obtenir un échantillon microbien représentatif de celui présent dans le gros intestin du cheval. Le microbiote digestif étant complexe et spécifique à chaque espèce, il n'est pas possible de remplacer l'utilisation du cheval par un autre modèle ou par une étude in vitro. Il en va de même pour les tests d'effort qui reflètent les capacités physique et métabolique du cheval et pour lesquelles aucune alternative n'existe afin de mimer l'impact d'un test d'effort sur cette espèce. Aucun autre modèle ne permet de remplacer l'utilisation du cheval pour répondre aux objectifs de ce projet. Les tests d’effort et prises de sang reflètent les capacités physiques et métaboliques individuelles et aucune alternative autre qu’in-vivo n’existe afin de mimer l’impact d’un test d’effort.

Réduction

Un total de 24 animaux seront inclus dans ce projet, réparti en 2 groupes de 12 animaux. Ce nombre a été établi à l'aide de la fonction power.t.test du logiciel R et à partir des résultats obtenus lors d'un premier essai mesurant les mêmes paramètres sur un échantillon d'animaux conduit dans les mêmes conditions. La vitesse moyenne sur le dernier palier du test d’effort (paramètre clé de la performance) était de 42,7±1,14 km/h, la dégradation de la matière sèche in vitro était de 18,7±2,8 % et la concentration en acétate sanguin 5 min après le test d’effort était de 1,86±0,47 mmol/L de sang. Pour une puissance du test fixée à 80 % et une erreur de première espèce de 5 %, un nombre de 10 chevaux par lot, soit 20 chevaux pour l’étude est nécessaire pour mettre en avant des différences significatives sur les paramètres ci-dessus. Par sécurité 24 chevaux âgés de 2 ans, stationnés sur le même site d’entraînement, ayant la même conduite et ayant un niveau d’entraînement similaire seront inclus dans l’étude. La marge d’animaux sélectionnés (2 par lot) se justifie au travers du fait que certains animaux pourront être retirés de l’étude dans le cas d’une blessure entraînant l’arrêt de l’entraînement de l’animal au cours de l’étude. Dans le cas d’une maladie ou d’une blessure, et selon la médication utilisée, un animal pourra être exclu de l’étude du fait de l’impact du traitement sur le microbiote du gros intestin. En outre, l'activité fibrolytique du microbiote de chaque individu sera étudiée de manière in-vitro ce qui réduit significativement le nombre de prélèvements par fouille rectale par animal. Les résultats obtenus seront analysés avec la procédure Mixed de SAS avec le cheval en aléatoire et le régime et la période comme paramètres ainsi que la vitesse pour les tests d'effort.

Raffinement

Chaque animal aura été préalablement emmené dans la barre de fouille et manipulé à l’intérieur par le personnel de l’écurie afin de limiter le stress lors du prélèvement. La procédure pourra être répétée si des chevaux semblent stressés lors de la première habituation. Les chevaux étant des animaux grégaires, ils seront déplacés par lot de deux par le personnel de l’écurie lors des habituations et lors des prélèvements à la barre de fouille afin de limiter le stress pouvant être induit par la séparation d’avec les congénères. Si le stress provoqué devient trop dangereux pour l’animal et le manipulateur, une sédation pourra être réalisée par le vétérinaire. Une phase d’observation sera effectuée durant 30 minutes après la fouille rectale afin de vérifier le bon état de santé du cheval. Dans le cas où une sédation est réalisée, le cheval restera en observation avec un panier de mise à jeun dans un box à proximité de la stalle jusqu’à la disparition des effets de la sédation. De plus, du gel sera utilisé pour faciliter le passage. Les tests d'effort seront réalisés par le personnel de l'écurie auquel les chevaux sont habitués. Ainsi pour les chevaux les tests d'effort seront vécus comme un entrainement classique, et l'état de forme des chevaux sera suivi les jours suivants le test d’effort. Dans le cas où un animal se blesserait lors du test, il sera immédiatement arrêté et les soins nécessaires seront pratiqués. Le test d’effort pourra également être arrêté si la personne conduisant le test d’effort juge cela nécessaire.

Choix des espèces

L'étude porte sur la performance des chevaux athlètes, il est donc nécessaire de travailler sur des chevaux pour répondre aux objectifs du projet. Les animaux inclus dans cette étude seront tous âgés de deux ans afin de ne pas avoir un effet de l’âge sur les paramètres mesurés. De plus, les animaux inclus dans cette étude seront dans leur phase de pré-entraînement c’est-à-dire qu’ils n’auront pas encore participé à des courses. Ceci permettra d’établir de manière précoce si une relation existe entre le microbiote du gros intestin et la performance. En outre, un effet de l’entraînement sur le microbiote du gros intestin a pu être observé chez le cheval, chez l’humain et la souris. Ce choix de stade de développement permettra de réduire cet effet pour l’étude. Enfin, le jeune trotteur est la population cible de l'étude, il est donc logique de travailler avec de jeunes animaux.

40 vaches laitières vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis réintégrées au troupeau de la ferme expérimentale. Elles subissent huit prises de sang à la queue et un enregistrement de leurs comportements, dans un protocole qui restreint volontairement leur accès à l'eau pour reproduire des pratiques d'élevage courantes. Le porteur reconnaît qu'un des traitements induira une compétition accrue aux abreuvoirs et un risque de mammites, et cherche à savoir si les vaches les plus dominées manquent d'eau. Le projet, classé en recherche sur le bien-être animal, teste donc l'effet d'une privation d'eau sur les vaches qui la subissent.

Objectifs

L’absence de soif est un critère indispensable pour assurer le bien-être des vaches laitières en élevage. L’objectif de ce projet est de mesurer l’effet sur les vaches laitières de la restriction d’accès à l’eau correspondant à des pratiques d’élevage courantes dans un nombre significatif de fermes laitières. Ces pratiques sont soit liées à de la prévention, soit associées à l’usage du robot de traite. En effet, pour éviter des mammites, les vaches peuvent être attachées au cornadis lors du repas du matin. Il a été montré qu’augmenter la durée debout post-traite jusqu’à 90-120 minutes permet d’assurer que les canaux des trayons, qui constituent une voie d’entrée des pathogènes dans les quartiers de la mamelle, se referment entre la fin de la traite et le moment où les vaches se couchent sur une litière source de contaminations microbiennes. La restriction d’accès à l’eau après la traite est aussi mise en œuvre dans certaines exploitations laitières où les vaches sont traites par robot de traite avec un accès au pâturage. Dans certaines de ces exploitations, la suppression des points d’eau à l’extérieur permet de s’assurer que les vaches reviennent au robot se faire traire parce qu’elles recherchent l’accès à l’eau dans le bâtiment. Les mesures qui seront faites dans ce projet consisteront à caractériser les comportements d’abreuvement, alimentaire et social des animaux en prenant en compte la place de chaque vache dans l’échelle hiérarchique. En effet, les connaissances plus pointues ces dernières années concernant les hiérarchies sociales entre les vaches laitières nous obligent à remettre en question les pratiques d’abreuvement actuelles afin d’être certains que les vaches les plus subordonnées des troupeaux ont bien un accès suffisant à l’eau. Il a notamment été montré que, sur les compétitions à l’auge pour l’aliment, les vaches les plus dominées peuvent avoir un accès restreint aux auges du fait de vaches plus dominantes qui peuvent monopoliser la ressource. L’hypothèse de ce projet est donc qu’un accès modérément restreint à l’eau pour un groupe de vaches puisse avoir des effets délétères plus importants sur les vaches les plus dominées du groupe.

Bénéfices attendus

L’accès à l’eau des vaches dans les fermes commerciales françaises est hétérogène. En outre, la nouvelle définition du bien-être animal décrite par l’ANSES en 2018 insiste sur la prise en compte de l’animal à échelle individuelle. Les études décrivant le comportement d’abreuvement des animaux de manière individuelle et prenant en compte la place hiérarchique des animaux dans le troupeau sont trop peu nombreuses. Du fait de l’étude de l’animal moyen dans les troupeaux laitiers, nous manquons aujourd’hui encore cruellement d’informations quant aux animaux les plus subordonnés des troupeaux dans des contextes de compétition plus ou moins élevée. Cette étude va permettre 1) D’explorer le comportement social, alimentaire et d’abreuvement des animaux à l’échelle individuelle et de la catégorie sociale, 2) Mettre en lumière des dynamiques journalières, possiblement différentes selon ces catégories et le degré de compétition pour l’eau et ainsi 3) De pouvoir étayer les connaissances avec cette approche tridimensionnelle (étude des comportements sociaux, alimentaires et d’abreuvement) qui prendra aussi en compte un panel plus large de critères comme l’étude combinée des interactions négatives et positives (souvent étudiée de manière séparée), de la rumination, de l’ingestion, de l’activité physique journalière, etc. Ces travaux pourront enfin potentiellement mettre en avant un mal-être de certains animaux et/ou de se réinterroger sur certaines pratiques d’élevage. Ils pourront à terme contribuer à affiner les recommandations actuelles relatives à l’abreuvement des vaches laitières.

Procédures

Les vaches seront soumises à 8 prises de sang dans la veine de la queue, ainsi qu’à un enregistrement de leur comportements grâce à des caméras ou des capteurs embarqués. A la fin de la procédure, toutes les vaches seront réintégrées dans le troupeau des vaches laitières de la ferme expérimentale pour retrouver une vie de vache laitière similaire à celles que l’on peut trouver dans les troupeaux commerciaux.vé

Impact sur les animaux

Un des traitements induira une compétition plus importante qu’habituellement aux abreuvoirs, avec sans doute une compétition entre les animaux au moment de la réouverture des vannes des abreuvoirs. Cependant cette pratique reste dans la gamme des niveaux de restriction couramment observée en élevage, notamment pour ceux utilisant les restrictions d’abreuvement pour que les vaches reviennent se faire traire au robot de traite. Trois des 4 traitements pourront par ailleurs engendrer un léger risque de mammites supplémentaire si les vaches non bloquées en cornadis vont se coucher trop rapidement en sortie de traite. Ce risque sera néanmoins limité par le fait que la ration sera distribuée en sortie de salle de traite et que les vaches resteront naturellement debout le temps de leur repas.

Devenir

Tous les animaux utilisés dans ce projet seront réintégrés dans le troupeau des vaches laitières de la ferme expérimentale pour retrouver une vie de vache laitière similaire à celles que l’on peut trouver dans les troupeaux commerciaux.

Remplacement

Il est impossible de remplacer les animaux vivant dans leur contexte d’élevage pour étudier les comportements d’abreuvement, d’ingestion et d’interactions sociales en dynamique dans le temps face à des pratiques de restriction d’abreuvement. Les mesures de comportements d’abreuvement, d’ingestion et d’interactions sociales dans ce contexte sont trop rares pour avoir recours à des modélisations. À ce jour, les seuls indicateurs de déshydratation physiologiques applicables sur des vaches laitières sont des teneurs sanguines (natrémie notamment), et leurs estimations nécessitent des prises de sang. L’enjeu de ce type d’expérimentation à terme est d’être en mesure de déterminer en ferme à partir de la seule description du dispositif d’abreuvement la probabilité que certains animaux puissent se trouver en situation de déshydratation. Ceci nécessitera de disposer de données sur des animaux vivants.

Réduction

Nous considérons que cette étude en carré latin 4X4 avec 40 individus est un bon compromis entre la puissance statistique requise et le nombre d’individus impliqués, d’autant plus qu’un certain nombre d’autres contraintes nous ont amenés à inclure ce nombre conséquent d’individus. La taille des groupes (10 individus) a d’abord été déterminée afin de disposer d’un groupe suffisant d’individus pour que des animaux puissent se trouver en situation de dominance au sein du groupe. Le fait de constituer préalablement des groupes homogènes en termes de hiérarchie sociale permettra par ailleurs de s’assurer de cela malgré une taille de groupe limitée par rapport à celle que l’on peut trouver en ferme classique. Pendant la semaine de caractérisation de l’échelle sociale des individus, les 40 vaches disposeront de 4 abreuvoirs connectés. D’après nos expériences passées, nous pouvons valider que disposer de 40 animaux et 4 abreuvoirs pendant une semaine va nous permettre de recenser un nombre suffisant d’interactions négatives aux abreuvoirs pour établir une hiérarchie sociale de départ robuste. Enfin, le dispositif de carré latin 4X4 nous assurera de disposer de répliqua de mesures sur 4 groupes d’individus, ce qui permettra d’envisager une certaine extrapolation de nos résultats à d’autres groupes. Ce schéma expérimental nous permet par ailleurs de prendre en compte l’effet du groupe et de la semaine expérimentale afin de mieux cerner la variabilité provenant des traitements. Les données seront analysées par analyse de variance en modèle mixte à l’aide du logiciel R en intégrant un effet aléatoire sur les individus. Nous inclurons dans le modèle l'effet des traitements, des semaines de mesures, des catégories sociales au sein des groupes d’individus sur le comportement d’abreuvement des animaux et les autres mesures grâce aux tests de Fischer propre à l’analyse de variance et à des tests de comparaison de moyennes post-hoc (Tukey).

Raffinement

Dans ce protocole, une majorité des mesures sera réalisée par des méthodes d’enregistrement sur les animaux ne nécessitant que peu de contention (capteurs sous forme de collier ou de boucle d’oreille, analyse vidéos, abreuvoirs connectés). Les prises de sang nécessaires à la caractérisation du niveau potentiel de déshydratation des animaux seront limitées au maximum en fin de semaine du carré latin à deux moments de la journée identifiés comme les plus à risque. Elles seront par ailleurs réalisées dans la veine de la queue pour limiter la contention des vaches. Par ailleurs, une grande partie des vaches du troupeau sont habituées à cette pratique et le personnel de la ferme expérimentale maîtrise les prises de sang de ce type, car il les pratique très régulièrement. Par ailleurs, la conduite d’élevage sera respectueuse du bien-être des animaux. Un suivi régulier du comportement et des paramètres indicateurs d’un mal-être des animaux sera mis en place pour détecter le plus rapidement possible tout signe de perturbations et traiter si besoin les animaux malades.

Choix des espèces

La problématique de l’étude, assez spécifique aux vaches laitières, nécessite de travailler avec cette espèce. Les vaches sont de race Prim’Holstein. Il s’agit de la race de vache laitière la plus répandue dans le monde, et les résultats de ce projet ont vocation à être diffusés au niveau international. La mise-bas et la fin de gestation affectant le comportement d’abreuvement des vaches laitières, les vaches choisies dans cette étude sont des vaches gestantes en milieu de lactation, plus représentatives du troupeau moyen laitier. Le recours des vaches en lactation est nécessaire du fait de leurs forts besoins en eau susceptibles de générer plus de compétition aux abreuvoirs que pour des vaches taries.

162 poulets de chair mâles vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils subissent une prise de sang au sinus occipital à l'état vigile, geste que le porteur décrit comme pouvant provoquer un stress de contention, un état de choc transitoire et un hématome, pour mesurer l'effet de larves de mouche soldat noire sur leur croissance et leur viande. Les oiseaux sont élevés jusqu'à l'âge d'abattage, autour de 36 jours. Le porteur affirme que ces effets ne peuvent être étudiés ni in vitro ni in silico et met en avant l'intérêt des insectes pour réduire l'importation de soja.

Objectifs

Les insectes sont décrits comme une source de protéines d’intérêt pour l’alimentation animale. En particulier, certaines espèces comme la mouche soldat noire ont la capacité de convertir des substrats organiques variés, non valorisables directement par les animaux de rente (ex. déchets de l’agroalimentaire) en une source de protéines de qualité. A ce titre, leur utilisation en alimentation animale permettrait de limiter la compétition entre l’alimentation animale et humaine, et de réduire (voire de supprimer) l’importation de soja produit en Amérique du Sud (déforestation, production OGM…). L’objectif du projet est donc d’évaluer l’utilisation de produits « insectes » dans l’alimentation des poulets de chair, sur les performances zootechniques (croissance, efficacité alimentaire), la santé digestive, le bien-être des animaux et la qualité de la viande.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra notamment de compléter les connaissances sur l’utilisation d’insectes pour nourrir les poulets de chair, en particulier en apportant sur l’utilisation des larves entières (vivantes ou séchées), qui sont encore très peu étudiées. En outre, nous proposons d’étudier le potentiel de ces produits par une approche multicritère (effets sur les performances zootechniques, le système digestif et immunitaire, le microbiote, ainsi que sur la qualité des produits). Par ailleurs, les données collectées permettront également de réaliser une multicritère de la durabilité (évaluation environnementale, sociale et économique) de l’utilisation de ces produits afin de préciser leur intérêt pour l’ensemble de la filière avicole.

Procédures

Une prise de sang unique au sinus occipital sera réalisée sur un total de 162 animaux vigiles (72 et 90 prises de sang sur des animaux âgés respectivement de 14 et 35 jours). Le prélèvement au niveau du sinus occipital peut engendrer une réaction de stress à la contention de l’animal. L’animal peut également présenter un état de choc transitoire.

Impact sur les animaux

Le prélèvement au niveau du sinus occipital peut engendrer une réaction de stress à la contention de l’animal et un éventuel hématome.

Devenir

Tous les animaux soumis à procédure seront mis à mort en respectant la règlementation en vigueur.

Remplacement

Les connaissances sur l’utilisation des larves entières de mouche soldat noire pour nourrir les volailles sont encore très éparses dans la littérature, en particulier les effets sur la croissance des animaux et la physiologie/santé digestive. Dans le cadre de ce projet, l’utilisation des animaux ne peut donc être remplacée par un modèle d’étude in vitro ou in silico.

Réduction

Les animaux seront nourris à volonté à l’aide de mangeoires électroniques permettant la mesure individuelle automatique du poids et de la consommation alimentaire des animaux. Ce dispositif permet de réduire le nombre total d’animaux utilisés dans ce projet d’un facteur 4 environ. Les variables mesurées sur les échantillons de sangs collectés seront des marqueurs du métabolisme et des statuts antioxydant et inflammatoire.

Raffinement

Les animaux seront élevés en groupe et au sol dans un bâtiment d’élevage standard. Le milieu sera enrichi avec des perchoirs permettant aux animaux de grimper et de se cacher (Perch'up). De plus, l’apport de larves contribue lui-même à enrichir le milieu de vie des animaux. Les effets sur le comportement et l’activité des animaux pourront être évalués à l’aide d’une méthode d’évaluiation du bien-être développpée par l’Institut Technique de l’Aviculture (EBENE®). Le comportement des animaux sera suivi quotidiennement afin de détecter tout risque de souffrance ou de mal-être. Toute manifestation de symptômes comportementaux persistants définis par un point limite (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 animaux seront nourris à volonté à l’aide de mangeoires électroniques permettant la mesure individuelle automatique du poids et de la consommation alimentaire des animaux.

Choix des espèces

Le projet est un programme de recherche finalisée qui vise à étudier les effets (performances, santé digestive) de différentes sources d’insectes (farine, larves entières vivantes ou séchées) pour nourrir des poulets de chair. Il n’existe pas de modèle mathématique ni de test in vitro permettant d’atteindre cet objectif. La possibilité d’expérimenter chez l’animal cible du projet (poulet de chair) est la plus adaptée. L’objectif de ce projet est d’étudier l’effet sur des poulets à croissance rapide de différentes sources protéiques à base d’insectes sur toute la durée d’élevage. Ainsi, nous utiliserons des animaux de 1 jour, fourni par un couvoir commercial, et nous élèverons les animaux jusqu’à l’âge classique d’abattage soit 36 jours et un poids d’environ 2,4-2,5 kg pour un poulet de souche à croissance rapide.

345 canards vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils sont soumis à des cycles de jeûne de 23 heures suivis de réalimentation, et une partie provient d'œufs incubés à température augmentée pour programmer l'engraissement du foie. Le porteur cherche à activer l'engraissement hépatique sans gavage, dans le but affiché d'optimiser la production de "foie gras" du canard mulard. Il présente ce modèle comme une amélioration du "bien-être animal" pour les seules phases expérimentales, la finalité restant la production.

Objectifs

Il a récemment été montré, qu’une hausse de température d’incubation des œufs de canard pouvait programmer le métabolisme du foie et ainsi provoquer un plus fort engraissement lors du gavage. L’objectif de ce projet est de mettre au point un modèle expérimental permettant d’activer les voies cellulaires de l’engraissement du foie sans gaver les animaux, afin d’étudier les mécanismes de cette programmation. Le modèle que nous proposons est basé sur l’activation du métabolisme hépatique lors de phases de jeûne et de réalimentation et permettrait d’accélérer les phases expérimentales. De nombreux points communs ont été mis en évidence entre le gavage et la réalimentation d’une durée d’une heure, après un jeûne de 23h. Toutefois, la quantité de lipides totaux dans le foie n’est pas modulée lorsque les mesures sont faites 4h après la réalimentation. Ce paramètre étant essentiel pour pouvoir mettre en parallèle la technique de gavage et le modèle expérimental, nous souhaitons maintenant optimiser le protocole pour obtenir un début d’engraissement hépatique mesurable (comparé à la fin de période de jeûne). Pour cela, nous souhaitons soumettre des canards âgés de 8 semaines à un jeûne de 23h, puis à différentes modalités de réalimentation (1h de réalimentation, 16h de réalimentation ou deux fois 1h de réalimentation séparées de 6h). Pour cette première partie du protocole, un total de 225 animaux sera utilisé. Dans un second temps, afin de mesurer l’impact de la programmation thermique embryonnaire sur le métabolisme lors de ce challenge alimentaire, deux groupes d’animaux seront soumis au meilleur protocole (ayant permis de mesurer une hausse du taux de lipides). Les œufs de canard seront incubés selon deux protocoles différents : un groupe avec une température d’incubation dite « contrôle » et un groupe dit « programmé » dont la température d’incubation sera augmentée de 1,7°C pendant 10 jours embryonnaires, 16h/24. Pour cette seconde partie dont l’objectif sera de mesurer des différences de réponses liées à la programmation thermique embryonnaire, 120 canards seront utilisés. La totalité de ce projet (optimisation du challenge alimentaire et programmation thermique) concernera donc un total de 345 animaux.

Bénéfices attendus

La filière « foie gras » se doit de chercher de nouvelles méthodes de production, notamment pour tenter de trouver des alternatives à la pratique du gavage, encore inexistantes chez le canard. Ce projet a pour objectif de mettre au point un protocole qui permettrait d’étudier le métabolisme du foie des canards et notamment l’impact de la programmation embryonnaire, sans avoir à gaver les animaux lors des phases expérimentales. La mise au point de ce protocole de jeûne/réalimentation nous permettrait de tester différentes techniques en vue d’optimiser le métabolisme hépatique des canards, que l’on pourrait ensuite appliquer dans des modèles classiques de production, mais également dans des nouvelles pratiques sans gavage. Notre équipe s’intéresse depuis quelques années à la programmation thermique embryonnaire, qui a déjà démontré son efficacité sur la production de foie gras par gavage, mais qui nécessite encore des optimisations. Ces optimisations pourront naitre d’une meilleure compréhension des mécanismes liés à la programmation. L’existence d’un protocole nous permettant d’étudier le métabolisme hépatique du canard sans avoir à gaver les animaux permettrait non seulement d’accélérer les études (les prélèvements étant plus flexibles et les mesures étant moins variables que lors du gavage), mais également de remplir l’objectif d’amélioration du bien-être animal, au moins pour les phases expérimentales. Si nous parvenons à obtenir une hausse de la quantité de lipides dans le foie lors de ces cycles de jeûne/réalimentation, nous pourrons alors tester de nombreuses conditions de programmations embryonnaires, et in fine les appliquer dans des modèles classiques de gavage mais également dans des modèles d’alternatives à venir.

Procédures

Les canards ne seront soumis à aucune intervention autre que la mise à jeun. Ils seront pesés et prélevés après leur euthanasie. La phase de préparation au gavage correspond à l’enchainement de 28 cycles identiques de jeûne/réalimentation, sans que cela n’entraine de stress particulier ou de perte de poids significative. Nous supposons donc que cette procédure n’entrainera pas de nuisances particulières. La faim provoquée par le jeûne imposé ne devrait pas entrainer une hausse significative de l’agressivité entre individus. Lors de la réalimentation, les aliments seront mis à disposition en quantité suffisante pour que tous les animaux puissent y avoir accès. Les embryons seront soumis à une hausse de température d’incubation de 1,7°C, parallèlement à une hausse de l’humidité relative afin d’éviter la déshydratation des œufs (65%), durant 10 jours embryonnaires (E11-E21) et de façon discontinue (16h/24h). Ces conditions permettent généralement de limiter les nuisances pour les embryons et de maintenir une éclosabilité identique aux embryons incubés en conditions normales.

Impact sur les animaux

Il ne devrait pas y avoir d’effet indésirable notable car la phase de préparation au gavage utilisée couramment en élevage, et consistant à rationner les animaux à une seule heure d’alimentation par jour afin de les habituer à consommer une grande quantité d’aliments, correspond à l’enchainement d’une trentaine (28) de cycles de jeûne/réalimentation sur une durée de 4 semaines. Cette pratique n’entraine pas de problème de comportement, ni de baisse de poids des animaux. Nous pouvons donc supposer que l’étude de ces cycles de jeûne/réalimentation ne produira pas de stress excessif ou de baisse de poids significatifs. De même il a été montré que la hausse de température d’incubation des oeufs, lorsqu’elle est pratiquée de manière modérée (inférieure à 2°C), de façon discontinue (16h/24h) et pendant les phases les moins précoces de l’embryogenèse permettait de limiter les impacts négatifs sur la survie des embryons. Dans cette étude nous utiliserons une hausse de température de 1,7°C maximum pendant 10 jours embryonnaires (du 11eme au 21eme jour) et de façon discontinue (16h/24), dans l’objectif de maintenir l’éclosabilité au même niveau que le groupe ne subissant pas de hausse de température.

Devenir

La totalité des animaux sera euthanasiée en fin de procédure, les prélèvements prévus ne pouvant se faire sur animaux vivants.

Remplacement

Le remplacement total des animaux dans le cadre des études de métabolisme hépatique dans la filière « foie gras » n’est à ce jour pas possible. Les mesures physiologiques de variation de poids et de composition du foie ne peuvent se faire qu’in vivo.

Réduction

Ce projet en lui-même représente une méthode permettant de réduire le nombre d’animaux utilisés pour l’étude des mécanismes de la stéatose hépatique (engraissement du foie). En effet, le protocole de jeûne/réalimentation permettrait de stimuler des voies analogues à celles stimulées lors du gavage, mais la variabilité de réponse étant beaucoup moins importante le nombre d’animaux nécessaires en serait réduit d’autant (passant de 38 animaux par groupe pour notre précédente étude avec gavage à 15 animaux par groupe pour celle-ci, donc une réduction d’environ 60% des effectifs lors des phases expérimentales).

Raffinement

Les animaux seront installés dans des loges de 18m² (à raison de 45 animaux maximum par loge, assurant ainsi 0,4m² par animal), avec un accès extérieur de 6m² lorsque les conditions environnementales le permettent (donc hors claustration imposée en cas de crise de grippe aviaire). Jusqu’à l’âge de 3/4 semaines, selon la taille de leur pattes, les canetons sont installés sur de la litière pour éviter qu’ils ne se blessent sur les caillebotis. Les animaux auront accès à un seau d’eau, où ils pourront plonger leur tête et projeter de l’eau sur leur corps. Différents enrichissements seront mis en place de façon périodique avec mise à disposition successive de chainettes métalliques de jeu, de flotteurs suspendus par une corde, de tas de copeaux de bois, afin de stimuler leur curiosité et le jeu en vue de réduire les comportements agressifs. Au cours de l’élevage et pendant la période de jeûne, une observation biquotidienne des animaux sera réalisée, afin de s’assurer du bon état de chaque animal. Toute observation de boiterie, blessure, prostration ou refus de se réalimenter (point limite strict spécifique du projet) entrainera un consignation sur la feuille d’élevage et l’évolution de l’état de l’animal sera suivi à chaque passage de l’éleveur. Celui-ci jugera de la conduite à tenir. Si son état se dégrade, il sera retiré de l’expérimentation, isolé pour être surveillé plus attentivement et soigné si nécessaire. Si son état ne s’améliore pas, il sera euthanasié sous la directive du vétérinaire.

Choix des espèces

De nombreuses différences entre espèces ont été relevées quant à la capacité à produire du foie gras, et aujourd’hui le canard mulard est utilisé pour plus de 90% de la production. Notre étude visant à comprendre les mécanismes de la programmation thermique embryonnaire sur le métabolisme du foie dans l’objectif d’optimiser les méthodes de production actuelles, le canard mulard est donc l’espèce de choix. Les animaux seront utilisés depuis le début de l’embryogenèse (arrivée rapide des œufs après le jour de ponte) et jusqu’à la huitième semaine de vie post-éclosion. La programmation embryonnaire nécessite l’application de notre stimulus thermique pendant la période d’incubation. Et nous avons choisi de mettre en place notre stimulus alimentaire (jeûne/réalimentation) à la huitième semaine de vie post-éclosion, car elle correspond habituellement à l’âge auquel les animaux sont mis en préparation au gavage et commencent donc à subir ces cycles de jeûnes/réalimentation, sans impacts néfastes pour leur santé.

480 poulets vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils subissent trois prélèvements sanguins et, pour la moitié, un vaccin surdosé pouvant perturber leur digestion, avant d'être tués pour prélever le tube digestif. Le porteur cherche des biomarqueurs de santé digestive chez le poulet de chair, dans une visée d'élevage et de production. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ou in silico ne permet d'atteindre cet objectif chez cette espèce.

Objectifs

Le maintien de l’homéostasie intestinale - équilibre entre l'hôte, le microbiote intestinal et les composés alimentaires présents dans le tube digestif - est essentiel pour assurer la santé et le bien-être du poulet. Cependant, plusieurs facteurs inhérents à la qualité des aliments, à la gestion des oiseaux et à l'environnement peuvent affecter cette homéostasie et engendrer potentiellement de multiples perturbations avec des conséquences négatives sur la santé, le bien-être et des rejets dans l'environnement.

Bénéfices attendus

Ce programme contribuera à proposer : - des biomarqueurs de santé les moins invasifs possibles pouvant être utilisés pour quantifier la robustesse du poulet et proposer des stratégies de prévention. -un socle de connaissances sur la l’homéostasie digestive des volailles peu étudiée de façon globale. - un ou plusieurs outils de suivi en élevage ne nécessitant pas de procédure invasive pour les animaux.

Procédures

A J8, J21 et J35, les animaux subiront une prise de sang au sinus occipital , cette intervention prend 5 secondes.

Impact sur les animaux

Le prélèvement au niveau du sinus occipital peut engendrer du stress lié à la contention de l’animal et un hématome. Cette procédure est assurée par des personnes expertes qui maitrisent parfaitement la technique réduisant le risque de stress et d’hématome pour l’animal. De plus, le régime alternatif intégrant des matières premières plus locales et alternatives au soja (importé) sont susceptibles d’entrainer dans certains cas des désordres digestifs. Ces désordres sont malheureusement fréquents sur le terrain ; ils affecteraient près de 50% des lots. Pour la moitié des animaux, un challenge vaccinal (anticoccidien surdosé) sera appliqué pouvant induire une perturbation temporaire de la santé digestive des animaux.

Devenir

Les animaux seront mis à mort en respectant la règlementation en vigueur (annexe 4 del’arrêté du 1/02/13) afin de réaliser les prélèvements des différentes parties du tube digestif, les organes annexes et digesta.

Remplacement

Les connaissances sur la physiologie digestive et sur les possibles liens entre matrices invasives (tissu, contenu digestif), peu invasive (sang) et non invasive (fientes) sont encore très éparses et ne permettent d'envisager une expérimentation in silico. L’utilisation de l’animal ne peut être remplacée par un modèle d’étude in vitro ou in silico.

Réduction

Les animaux seront élevés en groupe et au sol dans un bâtiment d’élevage standard. Il a été estimé qu’un nombre de 20 poulets par condition était nécessaire pour identifier une différence significative entre les groupes en termes de santé digestive et biologiquement pertinente au regard de la bibliographie . Considérant une mortalité de 5% (3 animaux par traitement), il est nécessaire de considérer 63 animaux par traitement (20 animaux * 3 dates + 3 mortalités possibles).

Raffinement

Le comportement des animaux sera suivi quotidiennement afin de détecter tout risque de souffrance ou de mal-être. Toute manifestation de symptômes comportementaux persistants définis par un point limite (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. Le milieu sera enrichi avec des enrichissements permettant aux animaux de grimper et de se cacher.

Choix des espèces

Le projet est un programme de recherche finalisée visant à identifier des biomarqueurs de la santé digestive chez le poulet de chair afin de proposer des méthodes d’évaluation peu ou non invasives. Il n’existe pas de modèle mathématique ni de test in vitro permettant d’atteindre cet objectif. L’objectif premier de ce projet est d'identifier des biomarqueurs peu ou non invasives de santé digestive spécifiquement chez le poulet qui sera le modèle d’étude.

1908 bars vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils subissent un stress de confinement d'une heure et un marquage par puce RFID sous anesthésie, pour tester un aliment à base de plancton congelé destiné à l'élevage larvaire. Le porteur présente ce projet comme visant à améliorer la pisciculture et affirme qu'il n'est pas possible d'éviter l'expérimentation zootechnique. Les 1908 poissons sont tués, dont 1800 à l'âge d'un an, le sexe ne pouvant être déterminé que par observation des gonades après mise à mort.

Objectifs

Le projet a pour objectif de tester un nouveau type d'aliment pour l'élevage larvaire du bar, le plancton congelé. Il consiste en des larves de crustacés cirripèdes conservées dans l'azote liquide qui après décongélation retrouvent leur mobilité et sont utilisables comme nourriture vivante pour la phase très délicate de l'élevage larvaire des poissons marins. Le plancton congelé présente une meilleure qualité nutritionnelle que les Artemia normalement utilisées pour cette phase d'élevage, et est utilisé avec succès dans l'élevage de morue, vieille et lompe. Nous souhaitons évaluer l'efficacité de cet aliment vivant novateur chez le bar, et étudier son effet sur la croissance, la survie et la robustesse des larves et des jeunes poissons.

Bénéfices attendus

Il est attendu du projet de montrer de meilleures survie, croissance et robustesse du bar lors de l'élevage larvaire avec l'utilisation de plancton congelé, du fait de sa valeur nutritionnelle très supérieure à celle des nauplii d'Artemia classiquement utilisées à ce stade: en particulier, le plancton congelé est beaucoup plus riche que les Artemia en acides gras oméga3 à chaîne longue, qui sont essentiels au stade larvaire. On attend aussi des effets potentiels sur le sex-ratio, qui se fixe pendant l'élevage larvaire chez le bar et dont on sait qu'il peut être influencé par les conditions d'élevage. D'une manière générale, la qualité de l'alimentation larvaire est capitale pour la qualité des juvéniles et des élevages aquacoles subséquents.

Procédures

Les animaux seront soumis à un stress de confinement, représentatif de procédures d'élevage classiques (pêche), d'une durée de 1 heure. Ils seront marqués par transpondeur RFID (30 secondes , sous anesthésie) pour pouvoir suivre leur développement jusqu'à l'âge de 1 an. Pendant cette période, ils seont mesurés 2 fois hors de l'eau (sous anesthésie, une minute à chaque fois).

Impact sur les animaux

Aucun effet indésirable n'est attendu pendant la phase larvaire, le protocole testé étant supposé mieux satisfaire les besoins du poisson que le protocole classique. Pour la phase de test de tolérance au stress/robustesse, les poissons subiront un test de confinement, qui mime des conditions couramment rencontrées en élevage, et dont l'effet sur les paramètres physiologiques (cortisol en particulier) ne dure pas plus de quelques heures. Pour le suivi de la croissance de 150 jours à 1 an, pour lequel il n'est pas possible techniquement de maintenir une structure de 9 réplicats, les poissons seront marqués avec des puces RFID afin de pouvoir regrouper les lots. Ceci sera fait sous anesthésie pour minimiser stress et douleur, et là aussi une récupération totale est attendue après 24 à 48 heures.

Devenir

Les 1908 animaux seront euthanasiés, dont 108 à l'issue de la phase d'évaluation du stress, afin de collecter les organes nécessaires ausx analyses. Les 1800 animaux restants seront euthanasiés à l'age de 1 an pour déterminer leur sexe (seule l'observation des gonades permet de déterminer le sexe chez cette espèce)

Remplacement

Dans l'étude de l'effet d'un régime alimentaire de type proies vivantes, il n'est pas possible d'éviter l'expérimentation zootechnique.

Réduction

Les nombres d'animaux marqués par bassin (200, soit 600 par traitement) sont évalués pour permettre de mettre en évidence des différences de taux de malformations ou de sex-ratio de 5% entre traitements, ce niveau de différence étant très significatif sur le plan économique Les effectifs prélevés pour l'étude de l'expression de gènes et du cortisol plasmatique (6 animaux par bassin et temps de prèlèvement) correspond aux bonnes pratiques expérimentales pour ce type de prélèvements

Raffinement

Pendant le marquage et les biométries lors des mesures de croissance, nous utiliserons une procédure d'anesthésie optimisée pour cette espèce: pré-anesthésie dans les bassins pour calmer les poissons et permettre un pêche non stressante, puis anesthésie plus profonde pour toutes les manipulations hors de l'eau (qui dureront moins d'une minute pour chaque poisson)

Choix des espèces

Dicentrarchus labrax (bar en Atlantique, loup en Méditerranée) est une espèce de poisson marin côtier, importante pour la pêche et la pisciculture. Le but de l'expérimentation est d'améliorer la phase d'élevage larvaire de cette espèce en pisciculture. Les animaux seront étudiés du stade juvénile à l'âge de 1 an, où l'observation visuelle des gonades sur poissons euthanasiés permet un sexage sans erreur, et où il est possible de dégager par filetage la colonne vertébrale pour qualifier finement les malformations de celle-ci.