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Validation de capteurs pour mesurer les variations de la glycémie chez le porc
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
10 porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, ceux opérés étant tués à l'issue. Ils reçoivent un cathéter dans la veine jugulaire posé sous anesthésie générale, des piqûres répétées de l'oreille à la lancette et un capteur de glucose sous la peau, puis vivent seuls quatorze jours alors qu'ils vivent d'ordinaire en groupe. Le porteur teste ce capteur comme méthode moins invasive de mesure de la glycémie et présente le projet comme un gain pour le "bien-être" des porcs, alors qu'il repose sur une chirurgie et une mise à mort. Il affirme qu'étudier finement la physiologie du porc reste impossible sans utiliser des porcs vivants.
Objectifs
Pour tous les animaux, l'alimentation permet d'assurer leur développement et leur santé. Le glucose est l'un des nutriments essentiels au bon fonctionnement des cellules de l'organisme, et la mesure de la glycémie (concentration en glucose dans le sang ou le plasma) est reconnue commue un bon indicateur du métabolisme glucidique. Cette mesure nécessite le prélèvement d'un échantillon de sang, souvent de manière répétée au cours de la journée. Chez le porc, le prélèvement de sang reste un acte technique nécessitant une grande habitude. Le porc a peu de vaisseaux sanguins superficiels et visibles. Il est craintif et d'une grande force physique. Par conséquent, le prélèvement de sang requiert une contention de l'animal (acte stressant) et, dans le cas de prélèvements répétés, la pose d'un cathéter réalisée sous anesthésie générale. Le projet vise à tester un capteur intradermique comme alternative pour mesurer la concentration sanguine de glucose, en temps réel et pendant plusieurs jours, grâce à l'électrochimie miniaturisée et au numérique. Nous testerons un capteur glycémique commercialisé pour les personnes diabétiques. Le capteur est utilisable pendant 10 à 14 jours, avec une portée de transmission du signal de 6 m. Le projet vise à déterminer si le capteur fournit des données pertinentes chez le porc grâce à une étude pilote comparant les valeurs mesurées par le capteur à celles de la méthode de référence (prélèvements sériés avec un cathéter veineux) en réponse à des repas de composition contrastée. Cette étape est indispensable pour valider le capteur comme une méthode peu invasive de mesures des constantes physiologiques internes chez le porc. Cela permettrait ensuite de l'utiliser chez des porcs élevés en groupe, permettant de maintenir leur comportement alimentaire, leur statut social, et leur activité physique, ce que ne permet pas l'implantation d'un cathéter veineux. L'utilisation d'une lancette pour recueillir une goutte de sang sera également testée comme une méthode d'invasivité et surtout de fréquence intermédiaire.
Bénéfices attendus
L'utilisation de capteurs glycémiques en médecine humaine a été validée pour mesurer les taux de glucose chez le miniporc ou le porc mais dans des situations particulières taux de sucres dans le sang très élevés induits par l'administration de glucose directement dans la veine, ou bien encore état de diabète). Ce projet vise à déterminer si le capteur glycémique fournit des données exploitables pour des porcs nourris avec des régimes de composition plus en adéquation avec ses besoins physiologiques pour sa croissance et avec le maintien de sa santé. Les bénéfices immédiats attendus seront de fournir une alternative à la technique actuelle de mesure des concentrations sanguines répétées, impliquant une anesthésie générale et une chirurgie, quand on souhaite connaître les variations de taux de glucose sanguin en réponse à des changements dans ses conditions d'élevage (alimentaires, thermiques, sanitaires). Cette méthode serait donc propice à assurer un meilleur bien-être de l'animal lors de ce type de mesures indispensables à la compréhension des mécanismes physiologiques à des fins scientifiques. Si la méthode est validée dans ce cadre pilote, le projet sera poursuivi par une seconde étude visant à maintenir le porc au sein de son groupe social, lui laissant la liberté d'exprimer son comportement alimentaire et ses interactions physiques. Cela permettrait de détecter précocement, par un suivi en temps réel, d'éventuelles évolutions drastiques de la glycémie signalant une dégradation de santé ou du bien-être de l'animal avant que celle-ci ne soit visible.
Procédures
Une dizaine de porcs seront impliqués dans la phase expérimentale d'une durée de 14 jours. La mise en oeuvre de cette expérience est strictement nécessaire pour valider les mesures de concentrations sanguines de glucose issues du capteur (système de mesure en continu), par rapport à la méthode de référence invasive actuelle (cathéter veineux). Il s'agit de recueillir un grand nombre de valeurs de concentrations de glucose suite à l'ingestion de repas dont la composition est connue pour faire varier la glycémie. Trois types d'actes seront appliqués à chaque porc: 1) des repas tests soit sous forme liquide (glucose), soit sous forme granulée et de composition standard (riche en amidon) pour un animal de cet âge, soit sous forme granulée et de composition hyper-énergétique (riche en lipides). Ces repas sont distribués lors de 3 matins en quantité plus faible que le repas habituel. 2) des prélèvements de sang en cinétique après chaque repas d'épreuve. Pour réaliser ces prélèvements répétés sans stress ni contention de l'animal, ceci nécessite de poser un cathéter dans la veine jugulaire, par une intervention chirurgicale sur des porcs anesthésiés, et de le maintenir fonctionnel durant 14 jours. Quelques gouttes de sang seront également prélevées par piqure de la veine de l'oreille grâce à une petite lancette (stylet) à 4 reprises durant l'heure qui suit chaque repas test. 3) un capteur glycémique placé sous la peau, après tranquillisation de l'animal.
Impact sur les animaux
La pose du cathéter pour la méthode de référence de prélèvements sériés de sang est un acte chirurgical qui s'effectue sous anesthésie générale, générant une inflammation, et nécessite une phase de récupération. L'utilisation d'une lancette (type stylet à jet) peut générer une sensation désagréable ou de surprise pour le porc à chacune des 4 piqures. Le logement en loge individuelle durant les 14 jours de l'expérience constitue une contrainte chez un animal vivant habituellement en groupe. La présence d'une aiguille en intradermique sur le capteur et la sécurisation du dispositif par une bande adhésive peuvent entraîner une gêne, voir une inflammation. Le repas liquide de glucose (1 fois durant toute l'expérience) est peu appétant pour l'animal. Le porc ne pourra pas être réintégré dans le troupeau après une chirurgie et devra donc être euthanasié à la fin de l'expérience.
Devenir
Les porcs ayant subi une chirurgie pour insérer un cathéter dans la veine ne pourront pas être réintégrés dans le troupeau. Ils seront euthanasiés à la fin des 14 jours d'expérience.
Remplacement
Le porc est l'espèce cible du projet qui vise à trouver une méthode alternative à la méthode actuelle de référence pour étudier les mécanismes de régulation des constantes métaboliques face aux défis posés par des changements dans l'environnement (alimentaire en premier lieu, mais aussi thermique, social, sanitaire, etc.). Il n'est donc pas possible d'étudier finement la physiologie interne du porc au bénéfice de sa santé et son bien-être, sans utiliser des porcs de poids et génotypes commerciaux. L'utilisation de cellules en culture permettrait de caractériser les mécanismes moléculaires de régulation du taux de glucose intracellulaire, mais ne renseigne nullement sur les variations quotidiennes de la glycémie (concentration du glucose circulant dans le sang) en relation avec le métabolisme des nombreux tissus utilisateurs de glucose (muscles, tissus adipeux, intestins) ou du foie (production de glucose), et selon le comportement alimentaire du porc, son efficience alimentaire, son activité physique, et son état de santé. L'utilisation d'animaux vivants est donc nécessaire pour rendre compte de processus biologiques extrêmement dynamiques.
Réduction
Chaque porc est son propre témoin durant les 14 jours d’expérimentation, ce qui permet de réduire le nombre d'animaux nécessaires tout en prenant en compte la variabilité interindividuelle de la consommation alimentaire et des processus d'ingestion et de digestion à l'origine de variations dans les cinétiques d'évolution du glucose sanguin. Un total de 8 porcs suivra une séquence alimentaire incluant 3 repas tests de composition différente. Ceci permettra d’obtenir au moins 6 à 8 cinétiques sanguines pour chaque type de repas test. Ce nombre a été déterminé sur la base de la bibliographie disponible quant à la validation de capteurs glycémiques développés en médecine humaine chez le miniporc ou le porc conventionnel, et notre propre connaissance des variations des concentrations interindividuelles de glucose sanguin obtenues par prélèvements sériés au cathéter. Au cas où les porcs de l'expérience ne mangeraient pas les aliments expérimentaux (notamment le repas de glucose), ils seront écartés de l'expérience et seront remplacés par un porc supplémentaire. Si toute l'expérimentation se déroule conformément aux attentes, les 2 animaux restants (10 animaux prévus pour 8 nécessaires) ne seront pas utilisés dans l'expérimentation et seront laissés dans l'élevage. Les prélèvements de sang par le tube veineux seront réalisés seulement au cours de 3 jours de repas tests sur les 14 jours d'expérimentation, et on prélèvera environ 1,5% du volume sanguin pour chaque jour de repas test, soit 4% du volume sanguin total à l'issue de l'expérimentation.
Raffinement
La pose du cathéter s'effectue sous anesthésie générale en suivant un protocole d'analgésie pour limiter la douleur pendant et après la chirurgie. Les porcs sont surveillés pendant l'anesthésie et pendant le réveil pour éviter qu'ils ne se blessent en se relevant. Une grille d'évaluation de la douleur (posture, comportement, aspect et sensibilité de la plaie) est renseignée pour chaque porc jusqu'à 4 jours après la chirurgie, en plus du contrôle de la température rectale et de l'appétit. Les règles de propreté seront strictement suivies : seringues à usage unique, port de gants et/ou lavage fréquent des mains, et désinfection de l'extrémité du cathéter avec de l'alcool entre les prélèvements. Un sérum physiologique stérile sera injecté après chaque prélèvement pour rincer le cathéter et remplacer le volume de sang prélevé. Si un porc développe une fièvre, du paracétamol sera injecté via le cathéter. Par précaution, lors du premier et dernier prélèvement, un antibiotique sera administré via le cathéter. La pose du capteur glycémique est réalisée en tranquillisant le porc avec des anesthésiques injectables à faible dose et en intramusculaire. Le capteur est placé sur la face externe de la cuisse en utilisant l'applicateur fourni dans le kit qui permet l'insertion d'une microaiguille en intradermique et la pose d'un patch. Le capteur permet ensuite des mesures des taux de glucose sans douleur, sans contention ni stress. Le porc sera familiarisé avec les humains grâce aux soins quotidiens, permettant l'utilisation de la lancette (stylet) sans stress particulier anticipé, d'autant plus qu'un gel anesthésiant sera appliqué en préventif en massant l'oreille. L'aliment est distribué à volonté durant toute la durée de l'étude, à l'exception des jours de repas test (3 jours). Une paire de porcs sera considérée à chaque séquence pour permettre un contact visuel, olfactif, et tactile entre les deux porcs durant toute la durée de l'expérimentation. Toutes les cages sont équipées de dispositifs d'enrichissement renouvelés régulièrement et au gré des comportements individuels: matériels manipulables (chaînes métalliques et balles en plastique dur) qui ne peuvent pas être rongés, évitant ainsi la présence de résidus dans les fèces. Les animaux sont suivis quotidiennement par du personnel expérimenté afin de détecter l'atteinte d'un point limite.
Choix des espèces
Le projet a pour objectif de trouver une méthode pour renseigner sur l'évolution des taux de glucose sanguin face aux défis posés par les changements de matières premières dans l'alimentation du porc (pour une moindre concurrence avec l'alimentation de l'Homme) et les modifications de son environnement (réchauffement climatique ou évolutions des pratiques d'élevage), et ceci sans actes contraignants et invasifs pour l'animal. Il n'est pas possible d'étudier les évolutions dynamiques du glucose, au bénéfice de la santé et du bien-être, sans utiliser des porcs de poids et génotype commerciaux. L'utilisation de cellules en culture permettrait de caractériser les mécanismes moléculaires de la régulation des taux de glucose intracellulaires, mais pas les variations quotidiennes de la glycémie. L'utilisation d'animaux vivants est nécessaire car les effets mesurés résultent de processus biologiques extrêmement dynamiques, impliquant des étapes de digestion et d'assimilation des aliments lors des repas, et qui ne peuvent pas être reproduits dans des systèmes de culture cellulaire. Les porcs pèseront environ 50 kg (autour de 3-4 mois d'âge). Cela permet d'étudier les variations de la glycémie chez un animal en croissance, et idéal en terme technique (manipulations et volume de sang).
Etude de l’efficacité et du mode d’action d’une huile d’insectes sur la santé et la production porcine
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
16 porcelets vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Âgés de deux mois, ils subissent une prise de sang sous anesthésie puis une mise à mort pour prélever le contenu fécal et intestinal et la muqueuse intestinale, afin d'évaluer une huile d'insectes comme alternative à l'huile de soja importée dans l'alimentation porcine. Le porteur n'attend aucun effet indésirable de l'huile, déjà distribuée à des porcs, et présente l'enjeu comme "économiquement et écologiquement" avantageux pour la filière. Il retient le porc comme "espèce cible" du produit et affirme qu'il n'existe pas d'autre modèle pour observer cet effet.
Objectifs
Le marché de l'alimentation porcine se tourne de plus en plus vers des alternatives à l'utilisation d'huiles végétales souvent issues de cultures importées à fort coût environnemental. Les produits issus des insectes semblent être une alternative intéressante par leur composition en matière grasses et par leur faible impact écologique. La présente étude vise à évaluer l'effet d'une huile d'insectes sur l'efficacité zootechnique des mères et de leur descendance et sur la santé des porcins.
Bénéfices attendus
L'huile d'insectes testée dans ce projet pourrait permettre de tendre vers une autonomie en matières grasses afin de limiter les importations d'huile de soja, sans perte de performances zootechniques, grâce à cette alternative économiquement et écologiquement intéressante.
Procédures
Les porcelets sont soumis à une prise de sang sous anesthésie. Une quinzaine de minutes après l'induction de l'anesthésie, la prise de sang est réalisée. Cette dernière dure moins de cinq minutes.
Impact sur les animaux
L'huile d'insectes testée étant déjà distribuée à des porcs, aucun effet indésirable n'est attendu sur les animaux suite à sa consommation. Le changement d'environnement lorsque les animaux arrivent sur la plateforme zootechnique peut provoquer un léger stress, c'est pourquoi ils seront séparés en deux groupes similiaires à ceux dans lesquels ils étaient à l'élevage et placés dans des cases agrémentées de jouets adaptés à leur espèce.
Devenir
Les seize porcelets sont mis à mort à la fin de la procédure afin de prélever du contenu fécal et intestinal ainsi que de la muqueuse intestinale.
Remplacement
Le projet doit obligatoirement être conduit avec des animaux vivants, car il n'existe pas d'autre modèle pour observer l'effet de l'huile sur la santé des porcins.
Réduction
D'après la littérature, 16 porcelets (8 témoins et 8 recevent l'huile d'insectes testée) est un nombre nécessaire et suffisant pour observer les paramètres étudiés dans ce projet.
Raffinement
De leur naissance à leur transfert sur la plateforme, le bien-être des porcelets est assuré par leur élevage avec un suivi rapproché des mères et de leurs petits. A leur arrivée sur la plateforme zootechnique, les porcelets sont mis dans deux cases agrémentées de jouets selon les lots dans lesquels ils étaient à l’élevage. Afin de limiter le stress, les animaux sont anesthésiés avant de réaliser le prélèvement sanguin, puis ils sont mis à mort toujours sous anesthésie.
Choix des espèces
L’essai doit nécessairement être conduit avec des porcins car c’est l’espèce cible du produit testé. Les animaux utilisés dans le projet ont deux mois. La transmission mère / petit étant importante, et le premier mois post-de sevrage étant une phase critique dans l'élevage porcin, il est donc intéressant de travailler sur les porcelets à la fin de ce premier mois post-sevrage, soit à deux mois de vie, afin d'investiguer si les porcelets sont plus robustes avec une mère ayant reçu l'huile d'insectes testée et s'ils ont un ecosystème plus stable par la suite.
Etude de l’apport d’acides animés encapsulés dans un modèle d’anses intestinales iléales chez la truie
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
8 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie d'environ 2 h 30 sous anesthésie pour mettre en place une anse intestinale, puis est euthanasié pour prélever l'intestin, afin de tester des acides aminés encapsulés dans l'alimentation du porcelet au sevrage. Le porteur indique un risque de douleur abdominale, de déhiscence de la plaie et de péritonite. Il présente les bénéfices attendus d'abord pour la croissance des porcs et pour les éleveurs, la filière et le consommateur.
Objectifs
Le sevrage précoce et brutal des porcelets tel que réalisé dans la majorité des élevages à travers le monde est une période à risque pour la santé des porcelets. En effet, les porcelets sont sevrés généralement entre 3 et 4 semaines, un âge où leurs systèmes digestif et immunitaire sont encore immatures. Le développement de solutions nutritionnelles a depuis de nombreuses années mobilisé les acteurs de l’alimentation animale et de la recherche pour accompagner la démédicalisation du sevrage des porcelets. Parmi ces solutions nutritionnelles, celles ciblant le microbiote digestif et la production de métabolites bactériens d’intérêt peuvent limiter la dysbiose et l’inflammation digestive résultant du sevrage et pouvant générer des troubles digestifs. Les acides aminés (AA), nutriments essentiels à la croissance et à la santé des porcs, sont aussi des nutriments pour les micro-organismes présents dans le tube digestif. La fermentation de certains AA par les micro-organismes produit des métabolites exerçant des propriétés antiinflammatoires, trophiques, antioxidantes, etc. sur la muqueuse digestive. L’objectif général de ce projet est d’évaluer l’intérêt d’apporter dans l’alimentation du porc des AA libres et encapsulés pour ne pas être absorbés par l’intestin grêle et être disponibles pour produire, par fermentation, des métabolites dans les parties distales du tube digestif. Des effets positifs de ces métabolites sur la physiologie et les défenses intestinales et in fine sur la santé du porcelet au sevrage sont attendus. Les questions de recherche sont : 1-L’identification de métabolites d’intérêt et de leurs AA précurseurs exerçant des effets sur la fonction de barrière de l’épithélium intestinal in vitro et des effets antiinflammatoires et immunorégulateurs sur la muqueuse digestive in vivo (anses intestinales isolées et chez le porc). 2-La caractérisation de l’enveloppe lipidique garantissant la délivrance des AA précurseurs sur le site de fermentation (intestin distal). Les anses intestinales reprises dans le présent document concernent la première question. Les autres objectifs sont présentés au lecteur afin de lui fournir tout le contexte de l’étude.
Bénéfices attendus
Outre d’être des nutriments pour l’animal, les acides aminés (AA) sont aussi des nutriments pour le microbiote digestif. Certains de ces acides aminés vont modifier la composition du microbiote et leur fermentation par ce microbiote produit des métabolites bactériens qui peuvent exercer des effets bénéfiques sur la physiologie et les défenses intestinales. Le projet vise à identifier, pour le porc, des métabolites et les AA précurseurs d’intérêt ainsi que la réponse du tissu intestinal et du microbiote digestif en présence des AA ou des métabolites des AA, à caractériser la matrice AA/capsule lipidique qui permet la délivrance des AA précurseurs dans les parties basses de l’intestin et de réaliser un essai in vivo en conditions d’élevage contrôlées afin de montrer les effets favorables de l’apport d’AA encapsulés sur la santé et la croissance des porcelets en période de post sevrage. À court terme des connaissances scientifiques vont être générées et feront l’objet de publications. Dans un second temps il y aura : Bénéfice pour la santé des porcs et de manière plus générale pour leur bien-être (moins de trouble intestinaux) ; Bénéfice en terme de croissance pour les porcs bénéficiant des ces AAs (croissance optimisée) ; Bénéfice pour les éleveurs de porcs (des porcs plus sains qui grandissent mieux) ; Bénéfice pour le consommateur (une viande de qualité accrue encore plus sûr en terme microbiologique) et Bénéfice pour l’industriel
Procédures
Anesthésie générale et chirurgie de mise en place d’une anse intestinale : tous les animaux du projet, 1 chirurgie par animal, sur animaux anesthésiés et sous traitement analgésique, durée envison 2H30. Prise de sang : Un tube de 10 mL sur tous les anx du projet, 2 fois/porc (le jour de l’anesthésie pour la chirurgie et 48H après), sur animaux anesthésiés, 2 minutes
Impact sur les animaux
Suite à l’intervention, les animaux pourraient ressentir une douleur abdominale malgré l’analgésie. Ils sont donc susceptibles d’être apathiques, prostrés et de ne pas s’alimenter. Exceptionnellement, on pourrait avoir une déhiscence de plaie (rupture des sutures cutanées), une infection sur la ligne de suture ou une perméabilité de la suture termino-terminale de l’intestin qui engendrerait une péritonite. L’imperméabilité de la suture est vérifiée après sa réalisation.
Devenir
Le projet est de réaliser un modèle animal pour tester finalement l’AA préalablement sélectionné sur organoide intestinal, le modèle est celui des anses intestinales qui nécessite une chirurgie. Les animaux à la fin de la procédure seront tous euthanasiés pour réaliser les prélèvements d’intestins afin d’analyser l’expression de transcrits associés à la réponse immune intestinale et de déterminer la composition du microbiote intestinal et le métabolome de contenus digestifs par résonnance magnétique nucléaire et par spectrométrie de masse.
Remplacement
Les AAs ont été sélectionnés et évalués au préalable en utilisant des organoïdes porcins. Toutefois les organoïdes (uniquement constitués de cellules épithéliales) ne peuvent pas remplacer totalement les anses ligaturées qui se rapprochent beaucoup plus de la réalité (nombreux types cellulaires, apport sanguin et lymphatique…). Les anses qui peuvent être réalisées en grand nombre chez un même animal (>10 dans le jéjunum) permettent de limiter le nombre d’animaux utilisés par rapport à des approches plus conventionnelles.
Réduction
Ce modèle d’anses intestinales permet d’évaluer l’impact de l’AA sélectionné sur la muqueuse intestinale de façon précise et ciblée (espace restreint, sans transit). Nous pouvons ainsi plus facilement tester le bienfait de l’acide aminé sur la muqueuse intestinale et le microbiote porcin. Le modèle animal d’anses instestinales permettra de tester un acide aminé (2 « boudins ») versus un témoin sur 4 animaux. Le nombre d’animaux et le nombre de replicats (boudins) par animal est calculé de facon à avoir une représentativité statistique suffisante pour réaliser un test non paramétrique pour l’analyse de l’expression génique.
Raffinement
Les expérimentations seront menées à bien selon le principe des 3R. Les porcs seront hébergés par 2 afin d’éviter un isolement et pour laisser libre court à leurs interactions sociales dans une case dont la température ambiante sera contrôlée (25 ± 2 °C, adaptée à l'âge des animaux). Ils auront à disposition des chaines ou jouets suspendus pour machouiller et un ballon. Une surveillance bi-quotidienne des animaux sera mise en œuvre afin de veiller à leur bien-être. Les animaux seront sous anesthésie générale avec ventilation mécanique assistée et monitoring de paramètres physiologiques (température, saturation en oxygène, fréquence cardiaque). Un analgésique (buprénorphine) sera administré avant même le début de la chirurgie et le traitement analgésique sera continu sur la période post-opératoire. Les animaux seront manipulés dans le calme. Les deux animaux de chaque journée seront choisis comme étant des partenaires sociaux d’un même groupe. Pendant la semaine d’acclimatation au nouvel établissement, les animaux seront familiarisés à leurs soigneurs par l’administration de récompenses sucrées (type fraise tagada). Pendant le suivi post-opératoire, les visites seront plus fréquentes avec un passage en soirée.
Choix des espèces
Le porc est l’espèce cible du projet. Les animaux auront entre 28 et 40 jours d’âge. À ce stade ; les animaux péseront entre 8 et 15 kg, ce qui facilitera leur manipulation, la chirurgie et le suivi post-opératoire.
Evaluation d’une nouveau critère de formulation d’aliments plus efficients pour porcs en croissance
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
48 porcs vont être utilisés puis engraissés et abattus de façon classique, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont anesthésiés à trois reprises pour un scanner de la composition corporelle et élevés en loge individuelle pendant la croissance. Le projet évalue un critère de formulation d'aliments visant à réduire le coût et l'impact environnemental de l'élevage porcin. Le porteur affirme que cette évaluation "nécessite" d'être réalisée sur l'espèce porcine et inscrit ses objectifs dans le "bien-être des animaux non-humains" et les attentes sociétales.
Objectifs
L'objectif du projet est de comparer la réponse des porcs en croissance alimentés avec des aliments se différenciant par le choix des matières premières (céréales, tourteaux) et la modulation apportée par des traitements technologiques sur leurs caractéristiques nutritionnelles et d'évaluer l'applicabilité d’un nouveau critère de formulation intégrant ces modifications nutritionnelles. Les aliments pour porcs sont préparés en mélangeant des matières premières qui apportent les nutriments nécessaires à la couverture des besoins des animaux en énergie (part la plus onéreuse de l'aliment), en acides aminés (suffisamment pour la production de viande mais sans excès pour des raison économiques et environnementales) et en minéraux (suffisamment pour la solidité osseuse mais sans excès pour des raison économiques et environnementales). Des connaissances scientifiques récentes ont été produites sur leur utilisation digestive et métabolique selon les process appliqués lors de la production des matières premières ou de l’aliment. Elles permettent de proposer un critère de formulation synthétique intégrant ces effets, qu’il est nécessaire d’évaluer en conditions pratiques. Cela contribuera aux efforts déployés par la filière pour améliorer l'efficacité d'utilisation des ressources par les porcs à la fois pour réduire la part de l’alimentation dans le coût de production et pour répondre aux attentes sociétales pour un moindre impact environnemental et un meilleur bien-être des animaux.
Bénéfices attendus
Une bonne connaissance des valeurs nutritionnelles des aliments pour animaux est essentielle pour optimiser l’efficacité alimentaire et ainsi réduire les coûts de production associés à l’alimentation, économiser les ressources, réduire l'impact sur l'environnement par une réduction des apports de nutriments en excès. La formulation des aliments repose encore le plus souvent sur des valeurs nutritionnelles déterminées à partir de matières premières présentées sous forme de farine. Or des traitements technologiques peuvent être appliqués aux aliments (par exemple lors de la granulation) ou sur directement sur les matières premières (par exemple lors de l'extrusion ou l'expansion) qui sont susceptibles de modifier leur utilisation par les animaux. Une fois les modifications induites caractérisées (étape en amont de ce projet), les connaissances scientifiques acquises seront intégrées dans un critère synthétique permettant d'intégrer lors de la formulation les effets des traitements technologiques appliqués lors de la fabrication de l'aliment ou la préparation des matières premières sur la valeur nutritionnelle de la formule. Les résultats du projet contribueront à la transposition de ce critère de façon opérationnelle dans les services de formulation des usines d'aliment ou directement chez les éleveurs qui fabriquent leur aliment à la ferme.
Procédures
Aucun prélèvement n'est réalisé sur les animaux. Les porcs sont anesthésiés par un protocole classique d'anesthésie vétérinaire : injection (aiguille 40 x 1.2 mm) intramusculaire de xylazine (Rompun® à 10 ml/100 kg) et de kétamine (Imalgène® à 20 ml/100 kg pour les porcs de poids supérieur à 35 kg et 25 ml/100 kg pour ceux de poids inférieur à 35kg). L'acquisition d'images scanner prend environ 10 mn. L'anesthésie doit donc durer suffisamment longtemps pour permettre un transport de l'animal endormi jusqu'au scanner, la prise de mesure et le transport retour à la case de réveil, soit une vingtaine de minutes.
Impact sur les animaux
Les phases les plus critiques pour les animaux correspondent à l'élevage en loge individuelle pendant la phase de croissance et à l'anesthésie et la contention mises en oeuvre pendant les trois mesures de la composition corporelle individuelle. L’élevage en loges individuelles permet d’attribuer à chaque animal une aire de vie qui comprend une zone d’alimentation, d’abreuvement, de repos et de déjection. Elle ne leur permet pas de se mélanger avec leurs congénères mais leur permet de se voir au travers des cloisons ajourées, de se sentir, de s'entendre, et aux porcs de deux cases voisines de se toucher. Les procédures d’anesthésie et le suivi constant des animaux au réveil permettent de limiter au maximum le stress autour de la mesure de la composition corporelle par tomographie. L'anesthésie permet d'obtenir des animaux endormis et détendus pour des images de bonne qualité. La contention des animaux endormis pendant le déplacement aller-retour entre la loge et le scanner ainsi que pendant la prise d’image est réalisée avec un matelas à dépression identique à celui utilisé par les pompiers pour le transport de personnes. Les porcs sont ajeûnés avant l’anesthésie afin d'éviter les remontées gastriques dans l'œsophage et la trachée et éviter d'obstruer les voies respiratoires jusqu’au réveil, et sont surveillés après l’anesthésie jusqu’à reprise de la consommation normale d’aliment et d’eau.
Devenir
Les animaux sont tous gardés en vie à la fin des procédures. Ils seront engraissés en groupe pendant 1 mois après la période expérimentale et leur abattage interviendra de façon classique pour ces animaux de rente, à la fin de la période d'engraissement.
Remplacement
L'évaluation de l'applicabilité d'un nouveau critère de formulation pour améliorer l'efficience alimentaire des porcs selon la technologie appliquée lors de la préparation des matières premières et la fabrication des aliments pour porcins nécessite d’être réalisée sur l’espèce porcine et sur animaux.
Réduction
Le nombre d'animaux mis en essai (12 par lot) est limité au strict nécessaire pour être en mesure de mettre en relation précisément l'ingestion de nutriments et les dépôts tissulaires associés pendant l'engraissement. Cet effectif permet d'avoir une puissance statistique suffisante pour mettre en évidence un écart de 2 points de pourcentage de teneur en gras et en muscle dans l'animal. L'élevage en loge individuelle permet de limiter le nombre d'animaux à anesthésier pour le même nombre d'unités expérimentales (12/lot) et une mise en relation plus précise entre les nutriments ingérés et les tissus déposés que si ces mesures étaient réalisées sur des porcs élevés en case (donc plus d'animaux) sans possibilité de quantifier leur ingestion alimentaire individuelle (moins de précision). Les données seront soumises à une analyse statistique qui intègre le lot et la répétition en effets principaux, et le porc en unité expérimentale.
Raffinement
Contrairement aux mesures faites après l'abattage, la tomographie est une technique non invasive qui permet de caractériser la composition corporelle en réduisant le nombre d'animaux, chacun étant suivi à 3 stades de croissance. Les aliments sont formulés pour couvrir les besoins nutritionnels des porcs. Ils sont distribués à volonté et les porcs disposent d'une distribution d'eau également à volonté. La température ambiante est régulée par un système de ventilation qui permet de maintenir les animaux dans leur zone de confort thermique.
Choix des espèces
L'évaluation de l'applicabilité d'un nouveau critère de formulation pour améliorer l'efficience alimentaire des porcs selon la technologie appliquées lors de la préparation des matières premières et la fabrication des aliments pour porcins nécessite d’être réalisée sur l’espèce porcine. Les porcs seront suivis depuis leur entrée en engraissement vers 68-70 jours d'âge jusqu'à environ 150 jours d'âge (vers 115 kg de poids vif). La comparaison de la croissance des animaux se fera pendant cette période.
Effet de la supplémentation par un extrait d’algue dans l’aliment sur le contrôle de la coccidiose aviaire et sur la santé (hors contexte infectieux) : suivi de paramètres zootechniques, microbiologique, biochimiques, parasitaires et inflammatoires
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
240 poulets de chair vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés. Les oiseaux reçoivent par voie orale le parasite de la coccidiose puis sont pesés et saignés avant leur mise à mort, pour tester si un extrait d'algue ajouté à l'aliment limite l'infection et améliore les "performances zootechniques". Le porteur relie le projet à la réduction des anticoccidiens et antibiotiques réclamée par les plans publics et les consommateurs, et vise une supplémentation utilisable en élevage industriel. Il indique avoir présélectionné l'extrait le plus prometteur par des tests in vitro et revendique une étape de validation sur animaux vivants.
Objectifs
Les coccidioses représentent le premier fléau parasitaire de l’aviculture conduisant à d'importantes pertes économiques (>1,5 milliards d’euros/an dans le monde). Ces maladies sont provoquées par des parasites à développement intracellulaire obligatoire, Eimeria qui appartiennent au phylum des apicomplexes. La prophylaxie repose sur l’utilisation d’anticoccidiens et sur la vaccination. Le coût élevé des vaccins, l’apparition de résistances aux anticoccidiens et la demande des consommateurs pour limiter l’utilisation des anticoccidiens et des antibiotiques nécessitent le développement de nouveaux moyens de lutte plus naturels. Ce type de demande au niveau national et Européen a été à l’origine du plan Eco-antibio mis en place par le ministère en charge de l’agriculture (2012-2017) qui se poursuit par un nouveau plan Ecoantibio 2 (plan national de réduction des risques d'antibiorésistance en médecine vétérinaire 2017-2021) dont le premier axe est de « Développer les mesures de prévention des maladies infectieuses et faciliter le recours aux traitements alternatifs ». Dans ce cadre, le test d’un supplément d’algue validé in vitro sera testé in vivo à l’homéostasie et lors de l’infection par Eimeria. Les paramètres zootechniques, parasitaires, microbiologiques et inflammatoires seront étudiés dans la perspective d’une amélioration de l’état des animaux.
Bénéfices attendus
Dans le cadre de ce projet, le bénéfice attendu est que : - Les animaux supplémentés présentent une amélioration de leurs performances zootechniques et de leur santé à l’homéostasie. - Les animaux supplémentés résistent mieux à l’infection (effet anticoccidien) et présentent par conséquent de meilleure performances zootechniques (indice de conversion optimal), moins de lésions, moins d’inflammation. S’il y a un bénéfice de cette supplémentation sur les animaux à l’homéostasie et lors de l’infection, c’est une supplémentation qui pourra être envisagée en situation de terrain puis en élevage. Si les algues ne présentent pas d’effet, les animaux supplémentés devraient présenter des charges parasitaires et des paramètres lésionnels similaires à ceux du groupe contrôle.
Procédures
Les animaux seront soumis à une administration orale du parasite Eimeria à des doses qui ne causent pas de morbidité importante et qui n’induisent pas des signes cliniques proches du point limite. L’objectif de créer une infection expérimentale per os (0.5ml à l’aide d’une seringue munie d’un embout en silicone (4mm de diamètre ; 2cm de long) ou pipette avec cône de 0.5ml) pour étudier l’effet de la supplémentation en algues à l’homéostasie et lors de l’infection par Eimeria. Les animaux contrôles recevront 0.5ml d’eau. L’inoculation est réalisée au fond de la cavité buccale de l’animal et n’est pas invasive comme le serait un gavage dans lequel l’embout serait inséré jusqu’à l’oesophage. L’inoculation est de courte durée (20s maximum). Aucune douleur n'est attendue suite au gavage. L’angoisse liée à la contention est estimée comme légère et de très courte durée. Elle est effectuée par du personnel expérimenté. Tous les animaux seront régulièrement pesés au cours de l’expérimentation (7, 14, 21, 28 et 35j d’âge) et les animaux qui seront euthanasiés subiront un prélèvement de sang juste avant leur mise à mort. 5ml de sang seront prélevés . L’angoisse liée à la contention est estimée comme légère et de très courte durée.
Impact sur les animaux
Les animaux seront soumis à une administration orale du parasite Eimeria à des doses qui ne causent pas de morbidité importante et qui n’induisent pas des signes cliniques proches du point limite. Cependant, une perte de poids pourra être observée chez les animaux infectés non supplémentés sans atteindre le point limite ni des signes cliniques sévères. L’effet attendu de la supplémentation est d’améliorer l’état des animaux comme par exemple de limiter la perte de poids causée par l’infection et les conséquences négatives de l’infection (lésions, inflammation), diminuer l’excrétion parasitaire. Dans le cas peu probable que l’état des animaux supplémentés et infectés soit pire que les animaux contrôles, l’observation des animaux (2 fois par jour) permettra de déterminer si ceux-ci atteignent le point limite (plumes ébouriffée, prostration, yeux mi-clos, …). Dans ce cas, les animaux seront euthanasiés avant la fin de l’expérimentation.
Devenir
euthanasie des animaux pour prélévements
Remplacement
Dans le but de réduction et remplacement, des expérimentations préliminaires in vitro par des tests d’invasion et développement parasitaires ont permis de sélectionner l’extrait d’algue le plus prometteur. Cependant, l’étude des paramètres zootechniques, parasitaires, inflammatoires, biochimiques, d’analyse du microbiote et du métabolome intestinal nécessitent une étape de validation in vivo.
Réduction
Les effectifs sont basés sur les études du laboratoire portant sur les scores lésionnels lors de supplémentation et pour lesquelles il faut en moyenne 14 animaux / groupe entre deux groupes pour avoir une différence significative avec une puissance de 93% avec un seuil alpha de 0.05 pour un test non paramétrique Wilcoxon Mann Whitney. Ces effectifs sont suffisants pour atteindre une saturation de la diversité du microbiote via des courbes de raréfaction dans des conditions d’élevage similaires et permettront donc les analyses microbiotes prévues.
Raffinement
Les poulets seront hébergés dans des conditions environnementales contrôlées, ils disposeront d’un enrichissement social et comportemental (dans les cages : petites rondelles en inox suspendues ce qui permet aux animaux de piquer dedans et un tapis avec des mailles serrées pour soulager les pattes).
Choix des espèces
Le poulet est l’espèce hôte chez laquelle se multiplient les parasites Eimeria. Des poulets de chair mâles et femelles de type conventionnel Ross 308 seront utilisés dans l’étude pour être dans les conditions les plus proches de celles des élevages industriels, et auront un statut sanitaire exempts d'organismes pathogènes spécifiés (EOPS). Les animaux seront utilisés dès l’éclosion et seront ou non supplémentés dès le début de vie de l’animal pour évaluer l’effet de la supplémentation alimentaire en extraits d’algues sur la croissance de l’animal, ses performances zootechniques, le développement de leur microbiote et de leur système immunitaire. Une coccidiose expérimentale sera ensuite induite à environ 2 semaines d’âge afin de reproduire expérimentalement la fenêtre d’infection de la coccidiose aviaire.
Analyse in vivo du transfert de nanoparticules d’oxyde de fer et de dioxide de titane de la mère aux petits, via le lait, dans le modèle lapin (Nanomilk).
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
24 lapines allaitantes vont être utilisées, avec leurs portées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles reçoivent chaque jour par voie orale des nanoparticules d'oxyde de fer ou de dioxyde de titane pendant dix-neuf jours de lactation, avec prélèvements de lait et de sang, avant que les mères et les petits soient euthanasiés au vingtième jour pour prélèvement d'organes. Le porteur retient le lapin parce que sa lactation ressemble à celle de l'Homme et qu'il entre dans la chaîne alimentaire humaine. Il affirme que le transfert mère-petit par le lait ne peut pas être modélisé in vitro.
Objectifs
La contamination par les nanoparticules métalliques (NPs) dans les écosystèmes est en constante augmentation. Fabriquées pour leurs propriétés industrielles d’agents anti-UVs, antibactériens, dépolluants, colorants, engrais ou pesticides, les NPs sont relarguées en masse dans l’air, les eaux et les sols. Avec les NPs d'oxyde de fer magnétique (Fe2O3), les NPs de dioxyde de titane (TiO2) sont parmi les plus fabriquées. Une littérature émergente suggère l’existence d’une contamination chez l'homme par les NPs de TiO2 dans les tissus placentaires, les selles des nouveau-nés. Quelques études sur des rongeurs en lactation exposés à certaines NPs ont suggéré le passage de NPs dans le lait et chez les petits. Le projet a pour but de démontrer la présence d’un transfert de NPs de la mère au petit et d’étudier les modalités de celui-ci, d’évaluer l’effet de l’exposition des mères sur la qualité du lait et le rôle de certaines structures du lait dans le transport de NPs, et enfin d’évaluer l’impact du transfert des NPs sur le petit.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de comprendre le transfert de NPs de la mère aux petits, l’impact sur la qualité des laits et les conséquences de cette contamination sur le développement des organes du jeune. Ces connaissances permettront d’appréhender du rôle du lait dans le transfert de polluants. Les mécanismes de lactation chez le lapin et l’humain étant similaires, le modèle lapin est un modèle de choix pour étudier le transfert des polluants de la mère à l’enfant . En cas de résultats concluants statistiquement significatifs obtenus dès la première dose testée, nous arrêterons la procédure, n'utilisant ainsi que la moitié des animaux prévus.
Procédures
Les animaux sont soumis à 3 types d'interventions : i) Administration quotidienne par voie orale de nanoparticules entre le premier et le 19 ème jour de lactation (19 administrations) ; ii) Prélèvement de lait d’une durée d’environ 5 minutes sur femelles vigiles aux jours 2, 5, 9 et 19 de la lactation (N=4), iii) Prélèvements de sang d’une durée d’environ 10 minutes sous anesthésie locale aux jours 2, 5, 9 et 19 de la lactation (N=4)
Impact sur les animaux
La littérature concernant la toxicité de NPs chez des rongeurs n’a pas mis en évidence de nuisance ou d’effet indésirable à court terme sur la santé et le bien-être des animaux aux doses proposées. Cependant les lapines et leurs petits seront surveillés quotidiennement afin d’évaluer toute altération de leur comportement ou de leurs paramètres physiologiques observables (posture, poils, …). Les nuisances potentielles liées au protocole sont légères et résident dans les prélèvements de lait et de sang, réalisés à 2, 5, 9 et 19 jours de lactation.
Devenir
Les femelles et leurs portées seront euthanasiées au 20ème jour de lactation. Pour l'ensemble des animaux de la procédure, les prélèvements post-mortem suivants seront réalisés : pour les femelles : cœur, foie, rate, estomac, intestin, rein et glande mammaire. Le reste de la carcasse sera conservé pour analyse globale du contenu en nanoparticules. Pour 2 petits de chaque portée (1 mâle et 1 femelle), les prélèvements post-mortem suivants seront réalisés : cœur, foie, rate, estomac, intestin et rein. Le reste de la carcasse sera conservé pour analyse globale du contenu en nanoparticules, comme pour les autres lapereaux des portées.
Remplacement
Le recours aux animaux est indispensable pour ce projet car le transfert de la mère au petit via la lactation ne peut être modélisé in vitro.
Réduction
Le nombre d’animaux par lot à été réduit au maximum, en accord avec les références bibliographiques ainsi que l’expertise des professionnels de l’expérimentation sur le lapin. Le nombre d’animaux a été réduit à 24 femelles et ce nombre pourra être réduit de moitié, soit 12 femelles en cas de résultats significatifs obtenus plus précocement. En effet deux doses de chaque NPs sont prévues, néanmoins si les resultats escomptés sont obtenus dès la dose la plus faible, nous n’aurons pas recours à la seconde dose.
Raffinement
Les procédures d’administration des NPs dans l’eau de boisson, feront l’objet d’un processus d’habituation pour minimiser le stress de l’animal et préserver son bien-être. Les prélèvements seront réalisés sous anesthésie locale et toutes les précautions seront prises pour minimiser toute douleur. Les animaux seront hébergés en cages à nid individuelles, sans contrainte dans le plus strict respect de la Directive Européenne de 2010 relative à la protection des animaux utilisés à des fins scientifiques. Les contacts sociaux obtenus par l’hébergement des différents animaux dans des cages adjacentes participeront à l’enrichissement du milieu pour assurer le bien-être des animaux. Celui-ci sera complété par l’apport d’objets dans l’environnement. Ce dernier est strictement contrôlé et maintenu stable (bruits, odeurs, lumière, température, hygrométrie). Les animaux seront surveillés quotidiennement pour détecter le plus rapidement possible d’éventuels signes d’altération de leur santé ou de leur bien-être. Le cas échéant, nous ferons appel au vétérinaire référent afin de les prendre en charge immédiatement, soit par des traitements adaptés soit par un arrêt de l’expérimentation.
Choix des espèces
Nous avons choisi le lapin comme modèle pour l'étude du transfert de NPs de la mère vers le petit via le lait d'une part car le lapin est un animal retrouvé dans les fermes aussi bien en milieu urbain que rural, c'est à dire dans des environnements avec des contaminations variables en NPs, et d'autre part car il est important de pouvoir estimer la biodistribution des NPs dans un modèle d’animal susceptible de rentrer dans la chaine alimentaire humaine. De plus la lapine allaitant ses petits une fois par jour, cela en fait un modèle de choix pour les études de lactation et de transmission aux petits via le lait, comme étudié/validé précédemment par plusieurs projets/publications de notre équipe. Les animaux sont utilisés en lactation puisque les NPs seront administrées quotidiennement du 1er au 19ème jour de lactation. A 20 jours de lactation, correspondant au moment où l'alimentation des petits n'est plus essentiellement assurée par le lait maternel, les animaux seront euthanasiés afin d'évaluer la biodistribution des NPs ingérées par les mères dans l'eau de boisson et par les petits via le lait.
Consommation en sodium et composition du microbiote intestinal dans le syndrome métabolique
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
92 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent un régime à 60 % de fructose et une perfusion d'angiotensine II par pompe implantée sous la peau pour installer un syndrome métabolique, avec transplantation fécale par gavage et prélèvements sanguins répétés sur huit semaines. Le porteur cherche à relier la restriction en sel, le microbiote intestinal et la fibrose cardiaque. Il affirme que l'usage d'un modèle de rat est "indispensable" pour une pathologie touchant de multiples organes.
Objectifs
Les maladies liées à la fibrose sont la cause chaque année de 800000 décès dans le monde parmi lesquels la majorité est liée à la fibrose pulmonaire et cardiaque. La fibrose cardiaque est responsable de plusieurs dysfonctionnements cardiaques pouvant éventuellement conduire au décès du patient. Diverses situations pathologiques favorisent la fibrose cardiaque, comme l’hypertension artérielle, l’insulinorésistance, l’obésité et le diabète de type 2, pathologies souvent associées dans le contexte du syndrome métabolique, qui affecte aujourd’hui 25 à 45% de la population dans les pays industrialisés. Plus qu’un simple regroupement de symptômes, le syndrome métabolique rassemble des facteurs de risque, prédisposant aux maladies cardiovasculaires et métaboliques. L’augmentation de ces troubles métaboliques va de pair avec une consommation excessive de sucres et notamment de fructose, très abondant dans le sirop de maïs, utilisé dans les boissons sucrées. Dans ce contexte nous avons pu montrer qu’un régime alimentaire appauvri en sel a des effets bénéfiques tant sur les anomalies métaboliques que cardio-vasculaires/rénales induite par le régime enrichi en fructose, ceci dans un modèle de syndrome métabolique chez le rat Sprague Dawley. Ce modèle animal consiste à nourrir les rats avec un régime alimentaire constitué de 60% de fructose associé à une perfusion sous-cutanée d’angiotensine II qui provoque une hypertension modérée, à l’aide de mini-pompes osmotiques implantées sous la peau. Nous souhaitons à présent étudier l’implication du microbiote intestinal dans la prévention de la fibrose cardiaque au cours du syndrome métabolique. Notre hypothèse est que la restriction sodée serait capable de moduler la composition du microbiote intestinal, ce qui contribuerait à ses effets bénéfiques sur le cœur des rats présentant un syndrome métabolique. En cas d’anomalies métaboliques, les Bacteroides deviennent majoritaires au détriment des Firmicutes et participent à l’installation de la métainflammation. Un régime riche en fructose modifie la composition du microbiote chez l’animal. Plus précisément, deux genres bactériens, Coprococcus et Ruminococcus, sont induits par le régime riche en fructose chez le rat et diminués par un traitement antibiotique ainsi qu’un transfert de fèces provenant d’animaux sous régime standard.
Bénéfices attendus
La restriction sodée a un effet bénéfique sur la plupart des modifications cardiovasculaires/ rénales et métaboliques présentes dans un contexte de syndrome métabolique. Nos travaux permettront ainsi de démontrer que la restriction sodée module la transition endothélio-mésenchymateuse et possiblement la composition du microbiote intestinal, deux phénomènes qui participeraient à ses effets bénéfiques sur la fibrose cardiaque. De plus, cette étude permettra d'identifier de nouveaux acteurs qui pourront conduire à des stratégies innovantes visant à prévenir la fibrose cardiaque s’installant très précocement lors de la dysfonction métabolique et l’hypertension observées au cours du syndrome métabolique.
Procédures
Les animaux seront soumis à des prélèvements sur animaux vigiles (prélèvements sanguins à la queue, procédure d'une durée de 1h30 réalisée une fois dans la vie de l'animal, 7 prélèvements seront réalisés à 15 minutes d'intervalle), à une procédure chirurgicale (insertion de mini pompe osmotique en sous-cutané, incision de 1cm au niveau du dos refermée par 2 points de suture, procédure réalisée une fois dans la vie de l'animal, durée 10 minutes).
Impact sur les animaux
Les animaux pourront exprimenter de l'inconfort durant le gavage au cours de la transplantation fécale, qui durera le temps de la précédure (quelques minutes par rat) (procédure 1). Les animaux pourraient ressentir une douleur suite à l'insertion en sous cutané de la mini pompe osmotique (incision de 1cm environ, 2 points de suture) (Procédure 2).
Devenir
Les animaux sont maintenus en vie durant les 8 semaines que dure l'expérimentation, puis tous les animaux sont mis à mort.
Remplacement
Notre objectif est d’étudier l’implication du microbiote dans les effets d’un régime appauvri en sodium sur les dommages cardiaques au cours du syndrome métabolique, qui est une pathologie affectant de multiples organes. L’utilisation d’un modèle de rat nous paraît donc indispensable afin d’évaluer au mieux l’impact du régime appauvri en sel sur la composition du microbiote intestinal et les conséquences sur le cœur et les multiples tissus dysfonctionnels dans le syndrome métabolique.
Réduction
Dans une première expérimentation, le nombre de rats s'élèvera à 12 animaux par groupe (total 36 animaux) a pu être réduit à 8 animaux par groupe dans la seconde expérimentation (total 56 animaux) soit une réduction de 28 animaux.
Raffinement
Afin d’assurer leur bien-être, les animaux seront placés dans des conditions optimales (température, hygrométrie, cycle jour nuit 12h/12h, enrichissement des cages) au sein d’une animalerie agréée. Les rats feront l’objet d’une surveillance journalière avec la mise en place d’astreintes pour les samedis, dimanches et jours fériés. Le poids des animaux sera suivi toutes les semaines et les signes d’inconfort ou de souffrance seront recherchés. En particulier, lors de l'implantation des mini pompes, les animaux seront anesthésiés. De la lidocaine en spray sera appliquée pour
Choix des espèces
Dans le domaine des maladies métaboliques, les rongeurs sont les plus utilisés car ces derniers présentent un phénotype relativement proche de la maladie humaine. Le rat Sprague Dawley nourri avec un régime riche en fructose est un modèle établi de syndrome métabolique* sur lequel nous travaillons depuis de nombreuses années. Les rats seront utilisés à partir d’un stade de 6 semaines d’âge. Le régime alimentaire enrichi en fructose débutera à l’âge de 8 semaines, âge où la composition du microbiote se stabilise.
Expositions olfactives précoces : un levier pour orienter le comportement alimentaire et améliorer le bien-être des individus ?
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
1 644 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures classées de légères à modérées, une partie étant opérée sans réveil. Des femelles gestantes sont exposées à des odorants, leur liquide amniotique et leur lait sont prélevés après euthanasie, les fœtus sont refroidis sur glace puis tués, et les ratons subissent des séparations maternelles, une privation alimentaire de six heures et des tests comportementaux dès un à deux jours de vie. Le porteur présente ce projet comme un moyen d'orienter le comportement alimentaire et d'améliorer le "bien-être" des animaux non-humains, tout en imposant à ces mêmes animaux des cages individuelles et des séparations. Il affirme que trop d'influences biologiques interviennent pour se passer du modèle animal.
Objectifs
L’olfaction est un des premiers sens à être utilisé pour localiser et évaluer un aliment. Puis, son association avec le goût forme une flaveur qui est perçue lors de l'ingestion d'un aliment. L'olfaction, seule ou couplée au goût, influence le comportement alimentaire des individus notamment via la perception plaisante ou déplaisante des odorants et via les apprentissages olfactifs liés à l’environnement propre à chaque individu. Plusieurs études se sont intéressées aux effets d’expériences olfactives précoces sur le comportement alimentaire humain et animal (principalement chez les rongeurs). Néanmoins, peu d’entre elles se sont intéressées spécifiquement à l’exposition olfactive en période prénatale et l’impact sur le le comportement alimentaire de la descendance est variable. Les expériences olfactives prénatales représentent pourtant une méthode prometteuse afin d'orienter le comportement alimentaire des individus (améliorer l'acceptabilité d’aliments nouveaux ou faiblement attractifs). De plus, les odeurs sont capables d'influencer le bien-être des individus soit parce qu'elles leur rappellent une situation positive, soit parce qu'elles possèdent naturellement des propriétés apaisantes. Ce projet vise donc à déterminer l'influence des odorants sur le comportement alimentaire et le bien-être d'individus y ayant été exposés en période prénatale. Il s'intéresse également à l’étude des mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dès la période prénatale dans la réception du signal odorant et son traitement au niveau du système olfactif. Ainsi, des tissus du bulbe olfactif seront prélevés et analysés, après euthanasie des animaux. La 1ère étape du projet vise à déterminer si des rates acceptent de consommer un aliment standard lorsqu'il est odorisé et à évaluer la valeur hédonique intrinsèque de différents odorants (n=40). Puis, il sera nécessaire de déterminer si les odorants sélectionnés passent dans le liquide amniotique et/ou dans le lait (expérience olfactive pré-natale uniquement). Enfin, les odorants sélectionnés sont utilisés pour évaluer les effets d'une exposition odorante prénatale sur le comportement alimentaire et la réactivité émotionnelle de jeunes rats. L’impact sur le système olfactif sera étudié selon différentes modalités : odeurs connues en phase prénatale avec ou sans association à une récompense positive, avec ou sans rappels après la naissance, avec ou sans propriétés anxiolytiques naturelles.
Bénéfices attendus
Les odeurs connues en phase prénatale pourraient être diffusées lors de situations potentiellement stressantes afin de diminuer la réactivité émotionnelle des animaux à ces situations ; favorisant ainsi leur bien-être. Les odeurs connues en phase prénatale pourraient être utilisées pour favoriser les transitions alimentaires car elles pourraient diminuer la réactivité de l'animal à un aliment nouveau, favorisant ainsi le bien-être. La compréhension des mécanismes impliqués dans les apprentissages olfactifs précoces est également attendue.
Procédures
L'étude du comportement alimentaire implique d’offrir une quantité connue d’aliment(s), de la laisser à disposition de l’animal un certain temps, puis d’enlever et de peser la quantité d’aliment(s) restant à la fin du temps défini. Ainsi, il est possible de mesurer, pour chaque individu, les préférences alimentaires (proportion ingérée d’un aliment par raport à l’ingéré total) et les quantités. Les aliments offerts sont odorisés ou non. Les prélèvements de liquide amniotique sont réalisés sur des femelles, ayant consommé un aliment odorisé, après euthanasie. Les foetus sont placés sur de la glace pour les placer en torpeur, puis ils sont euthanasiés avant des prélèvements de tissu. En parallèle, 6 odorants sont offerts à des femelles gestantes pendant le dernier tiers de la gestation. Un ou deux jours avant la naissance, l'odorant est retiré de l'alimentation maternelle pour éviter qu'il ne passe dans le lait. Le jour de la naissance, les femelles sont séparées des ratons, reçoivent une injection d'ocytocine pour stimuler la production de lait, puis sont anesthésiées et le lait est récolté. Le liquide amniotique et le lait sont analysés afin de détecter la présence ou non de molécules odorantes. La réactivité émotionnelle des descendants est évaluée par des tests comportementaux individuels.
Impact sur les animaux
Les procédures impliqueront des stress modérés lors des tests comportementaux et des séparations maternelles. La vie en cage individuelle a un impact négatif sur les animaux concernés. Le rythme d'alimentation inclut une privation alimentaire pendant 6h en fin de phase diurne pour homogénéiser les motivations alimentaires avant les mesures.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures soit pour des prélèvements (liquide amniotique ou tissus), soit parce qu'ils ne peuvent pas être réutilisés du fait de leurs expériences olfactives qui pourraient biaiser de futures études.
Remplacement
Ce projet nécessite une interaction in utero entre la mère et sa descendance pour évaluer les effets d'une exposition olfactive prénatale sur différents aspects du comportement et de la biologie de la descendance. Ainsi, de trop nombreuses influences biologiques interviennent pour pouvoir se passer du modèle animal.
Réduction
Les effectifs sont déterminés au plus juste afin d'assurer des résultats statistiquement exploitables, en se basant sur la littérature et sur la variabilité inter-individuelle attendue sur les variables mesurées.
Raffinement
Les rates sont anesthésiées lors des prélèvements de lait nécessaires au contrôle d'une odorisation uniquement prénatale. Les animaux sont élevés en cages individuelles pour un suivi individuel du comportement alimentaire. Les cages sont enrichies avec des cubes en bois et des copeaux de bois pour que les femelles gestantes construisent leur nid. Les animaux sont plusieurs dans la même pièce ce qui autorise des communications sociales. Au sevrage, le transfert en cage individuelle se fait progressivement : les petits sont d'abord placés en groupe, sans leur mère, pendant 3 jours (transition) puis ils sont transférés en cage individuelle. Les effets de l'exposition olfactive prénatale sont évalués sur les ratons, à j1-2 de vie, via des tests comportementaux. Pour éviter que les ratons soient endormis par une tétée trop proche de ces tests, une séparation maternelle est nécessaire. Les ratons d'une même portée sont maintenus ensemble (pour réduire le stress) sous une lampe chauffante (pour leur confort thermique). Le rythme d'alimentation des mères et des jeunes rats (après sevrage) comporte une privation alimentaire de 6h en fin de phase "jour" d'un cycle jour/nuit pour homogénéiser la motivation alimentaire entre les individus avant les mesures de comportement alimentaire. Ce choix a été fait pour minimiser les effets de cette privation sur des animaux nocturnes qui ne consomment que 10% de leur ration quotidienne en phase "jour". L'aliment odorisé (considéré comme nouveau par l'animal) est d'abord présenté avec l'aliment standard afin d'assurer une transition alimentaire visant à réduire le stress.
Choix des espèces
Un modèle rongeur est adapté à ce projet pour des raisons pratiques (contrôle des conditions d'odorisation, intervalle intergénérationnel court, fécondité élevée) et théoriques (nombreuses données bibliographiques disponibles sur son comportement, sa neuro-anatomie et sa physiologie). L'étude nécessite de travailler avec des femelles gestantes (odorisation prénatale) et des ratons de leur naissance à leur adolescence, pour évaluer les effets comportementaux de l'odorisation prénatale à plus ou moins long terme.
Test d’un supplément alimentaire riche en acides gras polyinsaturés oméga 3 pour prévenir les cycles courts induits par effet mâle, comme alternative à l’utilisation de progestatifs chez la chèvre
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
60 chèvres laitières vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis réutilisées dans d'autres projets. Elles subissent un unique prélèvement sanguin à la jugulaire, sous deux régimes alimentaires, pour tester un supplément d'oméga-3 censé remplacer un traitement hormonal progestatif en insémination. Le porteur indique que le supplément peut réduire l'appétit ou provoquer des troubles digestifs, et que le prélèvement cause une douleur légère et brève. Le projet vise à valider une preuve de concept déjà obtenue chez la brebis.
Objectifs
L’Insémination animale (IA) a un rôle central pour l’organisation des schémas de sélection. L’IA est pratiquée en élevages de petits ruminants quasi exclusivement après le traitement des femelles avec un protocole hormonal d’induction et de synchronisation des chaleurs et des ovulations. Ce traitement a également l’avantage de rendre possible la reproduction hors saison sexuelle et de répondre ainsi à la contrainte de la saisonnalité de la reproduction des filières ovine et caprine pour pouvoir étaler la production tout au long de l’année. Or, le contexte sociétal et réglementaire de l'élevage incite fortement à la recherche de traitements alternatifs excluant l’utilisation d’hormones. Chez les ovins et caprins, des méthodes alternatives à l’induction et synchronisation hormonale des ovulations existent, notamment « l’effet mâle » qui consiste à stimuler l’activité ovulatoire des femelles en anœstrus saisonnier (au repos sexuel) par leur exposition à des mâles sexuellement actifs. La 1ère ovulation induite par cet « effet mâle » est très intéressante pour l’IA (synchronisation sur 24h) mais elle n’est pas fertile car le corps jaune formé (structure ovarienne qui sécrète de la progestérone, hormone essentielle pour le maintien d’une gestation) régresse de façon prématuré (cycle court). A ce jour, le seul moyen de prévenir ces cycles courts nécessite un prétraitement des femelles avec une hormone, la progestérone (ou des analogues de synthèse). Un protocole combinant un traitement hormonal progestatif et l’effet mâle est en cours de déploiment sur le terrain en élevages ovins et caprins pour la pratique de l’IA. Ce projet vise à developper une stratégie alimentaire pour remplacer ce traitement progestatif. Une étude prealable réalisée chez la brebis a montré qu’une supplémentation alimentaire en acides gras oméga-3 diminue significativement la fréquence des cycles courts infertiles induits lors d’un effet bélier. L’objectif de ce projet est de tester cette stratégie chez la chèvre laitière pour valider la preuve de concept dans cette espèce.
Bénéfices attendus
Validation de la preuve de concept sur l’utilisation d’une supplémentation alimentaire avec des acides gras oméga-3 pour prévenir les cycles courts induits par effet mâle chez les caprins. Ces résultats préliminaires attendus permettront ensuite de construire un nouveau projet autour de cette stratégie alimentaire dans l’objectif de developper un protocole de supplémentation efficace permettant de remplacer le traitement progestatif associé à l’effet bouc qui est nécessaire pour supprimer les cycles courts en vue de la pratique de l’insémination animale sans utilisation d’hormones.
Procédures
1 seul prélèvement sanguin sur animal vigile par individu. Le prélèvement sera réalisé par ponction à la veine jugulaire et dure moins de 30 secondes.
Impact sur les animaux
La supplémentation alimentaire, étant basée sur un apport lipidique, peut entrainer une diminution de l’apetit qui se retablira à l’arret de la supplémentation. Cet effet sera surveillé par la mesure journalière de la quantité de fourrage et du concentré non consommé par les chèvres. Le supplément lipidique de la ration pourrait aussi entrainer des troubles digestifs (i.e diarrhées), le cas écheant l’animal sortira de l’expérimentation dès l'appariton des symptômes. Si les troubles digestifs se généralisent dans le lot, l’expérimentation sera arreté. La diminution de l’apétit et l’apparition d’éventuels troubels digestifs est dépendante de la quantité de lipides ingérés. C’est pourquoi, nous supplémenterons la ration avec une quantité de microalgues n’ayant pas entrainé une perte d’apétit ni des signes digestifs indésirables lors de l’essai preliminaire réalisé chez la brebis. Lors de la prise de sang (par ponction à la veine jugulaire), les animaux peuvent ressentir une douleur légère de courte durée, mais pas de douleur chronique ou aigüe de forte intensité. Cette intervention n’entraine pas d’altération de l’état général. Le poil court des chèvres permet une visualisation aisée des veines. La contention des animaux pour la prise de sang par les expérimentateurs animaliers (en binôme) est faite dans un espace réduit (entre des claies ou au parc de tri) pour faciliter la contention et en présence de congénères pour limiter le stress dû à l’isolement. La présence répétée des expérimentateurs en interaction positive en dehors des prcédures (alimentation, traite, soins aux animaux) est associée à une diminution du comportement de fuite de l’animal et donc de son stress face à la contention. Une surveillance de l’état général des animaux et du site de prélèvement sera réalisée afin de traiter l’apparition éventuelle d’une inflammation (phlébite), d’un hématome voire d’une infection. Une surveillance journalière de l’état général des animaux sera aussi réalisée afin de detecter tous signe de dégradation.
Devenir
Les animaux expérimentaux pourront être réutilisés dans d'autres projets sous réserve d'un avis favorable du vétérinaire sanitaire de l'EU.
Remplacement
L’étude de l’effet d’une supplémentation alimentaire avec des acides gras oméga-3 sur la durée du 1er cycle ovulatoire induit par effet mâle ne peut être réalisée qu’avec l’utilisation d’animaux vivants. Aucune alternative n’existe.
Réduction
Le projet utilisera 60 chèvres au repos sexuel réparties en 2 lots de 30 individus (un lot supplémenté et un lot non-supplémenté). La variable à étudier sera la proportion de chèvres developpant un cycle court lors de la 1ère ovulation induite par l’effet bouc. Un calcul de puissance a été réalisé sur cette variable afin de déterminer le nombre de chèvres par lot. La fréquence de cycles courts attendue dans le lot témoin non supplémenté est de 85 % au minimum. Notre objectif est de diminuer cette fréquence à 50% (effet notable) dans le lot supplémenté. Avec 30 chèvres par groupe nous pourrons montrer une difference de 35% (85% vs 50%) . Pour comparer la fréquence des cycles courts des 2 lots de chèvres nous utiliserons le test exact de Fisher.
Raffinement
Les chèvres seront dans leurs conditions d’élevage habituelles (en groupe) dans un bâtiment d’élevage conventionnel sur litière paillé (surface de 2m carrés par tête) et feront l’objet d’une surveillance journalière pendant toute la durée du protocole. Le milieu est enrichi avec des disques à mordiller. Les prelevements de lait se feront manuellement sur leur poste à la salle de traite, ne nécessitant pas de contention supplémentaire. Les prélèvements de sang sont réalisés par ponction veineuse à la jugulaire par du personnel qualifié. La contention des chèvres pour les prélèvements sanguins se fera dans un espace réduit (entre des claies ou au parc de tri) en présence de congénères pour limiter le stress dû à l’isolement. La présence répétée des expérimentateurs en interaction positive en dehors des procédures (alimentation, soins aux animaux) est associée à une diminution du comportement de fuite de l’animal et donc de son stress face à la contention. Lors des prises de sang, les animaux peuvent ressentir une douleur légère de courte durée n’entrainant pas de trouble de l’état général (pas de douleur chronique ou aigüe de forte intensité). Le poil court des chèvres permet une visualisation aisée des veines. Une surveillance du site de prélèvement sera réalisée afin de traiter l’apparition éventuelle d’une inflammation (phlébite), d’un hématome voire d’une infection. Le cas échéant, un baume végétal décongestionnant, antiseptique et cicatrisant pourra être appliqué en massage sur les veines (Vetebiol). Une surveillance journalière de l’état général des animaux sera aussi réalisée. En cas de signes de maladie (fièvre >40°C, problèmes respiratoires, décubitus prolongé sur 48h, anorexie, perte de poids >à 15%...) un traitement adapté (antidouleurs, anti-inflammatoires, antibiotiques) sera mis en place par les animaliers selon le protocole de soins établi par le vétérinaire conseil de l’installation expérimentale ou avec son intervention si nécessaire.
Choix des espèces
La chèvre est l’espèce cible sur laquelle nous voulons valider la preuve de concept. L’étude sera réalisée avec des chèvres adultes primipares et multipares en lactation, étant traites 2 fois par jour (matin et soir). Il s’agit du profil de chèvres adultes mises à la reproduction chaque année dans l’élevage.
Acquisition de données de phénotypage grâce à l’outil d’alimentation de précision chez le porc en engraissement
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
1 800 porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis envoyés à l'abattoir commercial pour la consommation. Suivis pendant l'engraissement, ils subissent jusqu'à trois prises de sang, des prélèvements de fèces, des mesures d'épaisseur de lard et des prises de température sous contention. Le projet vise à valider un outil d'alimentation de précision et à recueillir des données de phénotypage pour optimiser l'élevage porcin. Le porteur classe ces manipulations en gravité modérée et affirme que les mesures ne peuvent se faire que sur un animal "entier et vivant".
Objectifs
Un outil d’aide à la décision été développé pour le porc en croissance pour traiter les données individuelles des animaux, déterminer en fonction des performances de chaque porc la composition de l’aliment à lui distribuer chaque jour, et piloter un distributeur d’aliment capable de distribuer un aliment spécifique pour chaque animal. Une salle expérimentale dédiée à l'alimentation de précision a été équipée d'automates permettant l'acquisition de données et l'application de ces outils. L’objectif ce projet est d'utiliser ce dispositif dans l'optique d'acquérir des données de phénotypage en conditions pratiques sur des porcs suivis durant toute la période de croissance-finition (le stade « croissance » correspond à la période d’élevage de 25-30 kg jusqu’à 65 kg de poids, le stade « finition » correspond à la période d’élevage de 65 kg à 110/115 kg de poids, soit jusqu’au départ à l’abattoir). Ces données de phénotypage serviront à la mise en relation des différens dimensions de la performance des porcs (zootechnique, santé, bien-être, comportement) dans un objectif d'optimisation multicrière de l'élevage porcin.
Bénéfices attendus
Le projet va permettre de disposer de données multicritères (zootechniques, bien-être animal, comportement, santé). Celles-ci sont bénéfiques pour la compréhension des relations entre les critères cités précédemment et pour établir des relations animal / environnement pour un meilleur pilotage de l'élevage porcin en termes d'efficacité alimentaire, d'impact environnemental, de conduite d'élevage et de bien-être animal.
Procédures
Les animaux pourront être soumis à : - des prises de sang (3 fois au maximum par animal, contention d'une durée maximale de 2 minutes), - des prélèvements de fèces (3 fois au maximum par animal, maintien en cage de 5 minutes maximum réalisé simultanément à la mesure d'épaisseur de lard dorsal et à la prise de température), - des mesures d'épaisseur de lard dorsal par échographe (3 fois au maximum par animal, maintien en cage de 5 minutes maximum réalisé simultanément aux prélèvements de fèces et à la prise de température), - une prise de température (3 fois au maximum par animal, maintien en cage de 5 minutes maximum réalisé simultanément à la mesure d'épaisseur de lard dorsal et aux prélèvements de fèces).
Impact sur les animaux
Les seules nuisances possibles sont celles associées aux contraintes liées à la contention nécessaire aux prélèvements (sang, fécès, température) ou mesure avec échographe (épaisseur de lard). Cependant, la contention est brève (inférieure à 5 minutes), limitée en nombre (au maximum 3 fois par animal) et assurée par du personnel compétent sur l'espèce porcine.
Devenir
Les animaux sont destinés à la consommation. Ils sont donc envoyés en abattoir commercial pour rejoindre la chaîne alimentaire.
Remplacement
Les mesures sur animaux sont requises car l’objectif de l’étude est de mesurer les réponses des porcs à leur alimentation. Ces travaux ne peuvent se faire autrement que sur un animal entier et vivant.
Réduction
Le nombre d’animaux dans chaque répétition (120) et le dispositif expérimental mis en place ont été déterminés sur la base d’essais antérieurs et permettent d’atteindre le niveau de précision souhaité pour évaluer avec précision les effets de l’alimentation malgré la forte variabilité interindividuelle généralement observée dans ce type d'étude.
Raffinement
Cette expérimentation est réalisée dans une salle avec des équipements (station d'alimentation automatique, système de pesée automatique, abreuvoirs connectés) permettant de mesurer les performances individuelles d'animaux élevés en un seul groupe en conditions proches de celles rencontrées pratiquement en élevage.
Choix des espèces
La cible de l'étude est le porc en croissance-finition (25 à 120 kg). Ce stade physiologique est celui pour lequel l'outil d'aide à la décision a été développé et il faut donc utiliser le type d'animaux cible dans l'expérimentation. Dans notre essai, nous allons donc utiliser des animaux des porcs en croissance-finition et croisés Pietrain x (Large-White x Landrace), un croisement très répandu dans les élevage commerciaux français.
Etude de marqueurs écologiques, génétiques et toxicologiques de cétacés dans leur milieu naturel à partir de biopsies de peau et de lard.
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Jusqu'à 2 200 cétacés vont être biopsiés dans leur milieu naturel puis y rester, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Depuis un bateau à six à quinze mètres, chaque individu reçoit une seule biopsie de peau et de lard sous la nageoire dorsale, ce qui peut provoquer une brève fuite et une légère hémorragie. L'objectif est d'étudier des marqueurs écologiques, génétiques et toxicologiques de 22 espèces dans le golfe de Gascogne. Le porteur affirme que l'échantillonnage d'individus sauvages est "indispensable" et sans alternative.
Objectifs
Ce projet a pour principal objectif d’améliorer nos connaissances sur les populations de cétacés et d’évaluer les impacts des activités humaines sur ces espèces dans le golfe de Gascogne. Ces espèces dans cette zone océanique (i.e. au-delà du talus continental) sont très mal connues, et sont au cœur actuellement de conflits d’usage nécessitant une meilleure connaissance de leur biologie. L’obtention de prélèvements de ces populations de cétacés est essentielle mais très difficile. Il est donc envisagé dans ce projet la réalisation de biopsies de peau et de lard de 22 espèces de cétacés présentes dans le golfe de Gascogne : dauphin commun, dauphin bleu et blanc, grand dauphin, marsouin commun, globicéphale noir, globicéphale tropical, dauphin de Risso, orque, pseudorque, cachalot, cachalot nain, cachalot pygmée, baleine à bosse, rorqual commun, petit rorqual, rorqual bleu, ziphius, hyperoodon boréal, mésoplodon de true, mésoplodon de Gervais, mésoplodon de Sowerby et mésoplodon de Blainville. Le projet est articulé autour de 3 programmes de recherche, ainsi les biopsies réalisées permettront d’être mutualisées sur ces 3 différents programmes afin de les exploiter scientifiquement au mieux en limitant le nombre total de prélèvements à moyen terme. Le premier programme est financé par les ministères de la transition écologique et de la mer et vise à combler les lacunes concernant les habitats du dauphin commun dans le golfe de Gascogne, sur leurs interactions trophiques dans l’écosystème et leurs interactions techniques avec les engins de pêche. Le deuxième programme est centré sur la protection des cétacés qui formalise notamment la stratégie du gouvernement sur les enjeux de connaissance nécessaires à la conservation de ces espèces. Les données acquises alimenteront en plus des Directives européennes, particulièrement pour évaluer les effets des contaminants chimiques sur l’écosystème. Enfin, dans le cadre d’un programme européen, les analyses des biopsies nous permettront de mieux comprendre les relations alimentaires entre les cétacés et les ressources océaniques à l’échelle des communautés.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre la structure de population du dauphin commun au sein du golfe de Gascogne et d’autre part d’explorer à l’échelle de la communauté des cétacés les partages de niches alimentaires et d’évaluer les effets de contaminants chimiques au travers des biomarqueurs. Ce projet devrait contribuer à fournir des bases scientifiques pour la mise en œuvre de mesures de gestion et de conservation de ces espèces protégées à mettre en place au niveau local et national voire international.
Procédures
Des biopsies sont réalisées sur des cétacés dans leur milieu naturel, à partir d'une embarcation à une distance de 6 à 15 mètres. Les animaux sont ciblés sur la zone située en dessous de la nageoire dorsale. Cette zone se caractérise par une couche de lard d’une épaisseur supérieure par rapport à d’autres zones du corps. Cibler cette zone permet de réduire les risques d’atteindre le muscle et de limiter le risque d’hémorragie. Chaque individu n'est échantillonné qu'une seule et unique fois. Les dimensions des prélèvements sont de taille variable en fonction de l’espèce échantillonnée : 5 mm de diamètre et 40 mm de longueur (soit 785 mm3) pour les grands cétacés (baleines à fanons), 5 mm de diamètre et 25 mm de longueur (soit 490 mm3) pour les petits cétacés (dauphins).
Impact sur les animaux
Les biopsies realisées en milieu naturel peuvent occasionner un très court derangement des animaux (réaction de fuite sur quelques secondes) ou une légère hémorragie, mais aucune nuisance ou effet indésirable n'est attendu au-delà de quelques minutes.
Devenir
Tous les animaux sont échantillonnés dans leur milieu naturel et y restent après la biopsie
Remplacement
Le Remplacement des animaux n'est pas possible puisque l'objectif même du projet est de mieux connaitre et décrire l’écologie d'espèces sauvages à préserver, il est donc indispensable d’échantillonner des individus de ces espèces dans leur milieu naturel
Réduction
La Réduction est réalisée par le choix de prélèvement d’échantillons uniques sur un maximum de 30 individus par espèce et par an : ces effectifs permettent de prendre en compte la variabilité interindividuelle, parfois forte chez ces prédateurs supérieurs, sans affecter une trop large proportion des individus dans le groupe social.
Raffinement
Le Raffinement des procédures est réalisé par une diminution des sources de stress chez l'animal : la biopsie est un acte très rapide ce qui ne peut donc occasionner qu’un stress très limité dans le temps et l’approche en bateau est effectuée de façon la plus progressive possible afin de ne pas perturber l’activité naturelle des animaux. La douleur occasionnée par la biopsie est supposée limitée car elle ne concerne que des tissus superficiels qui sont relativement peu innervés.
Choix des espèces
Les espèces choisies sont le fondement même du projet puisqu’il s’agit de mieux comprendre la structure de population du dauphin commun au sein du golfe de Gascogne et d’autre part d’explorer à l’échelle de la communauté des cétacés les partages de niches alimentaires et d’évaluer les effets de contaminants chimiques au travers des biomarqueurs. Ces projets devraient contribuer à fournir des bases scientifiques pour la mise en œuvre de mesures de gestion et de conservation de ces espèces protégées à mettre en place au niveau local et national voire international. Par ailleurs, tous les cétacés sont des espèces protégées en France. Certaines de ces espèces sont classées en Annexe II de la Directive Habitat 92/43/CEE (pour lesquelles il est donc nécessaire d’identifier les habitats critiques en mer), et doivent faire par ailleurs l'objet d'un programme de suivi dans le cadre de la DCSMM. Les informations relatives à l’écologie de ces cétacés grâce aux biopsies réalisées permettent aussi de renseigner chercheurs et gestionnaires sur le rôle de ces prédateurs supérieurs dans les écosystèmes mais également de mieux comprendre leurs interactions avec les activités humaines, notamment de pêche.
Comparaison de l’efficacité digestive entre élevages conventionnel et biologique chez le porc en croissance
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
240 porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis conservés en vie sur l'élevage sauf problème de santé. La procédure se limite à une prise de sang à la jugulaire à 28 jours, avec un dispositif de contention prototype, pour comparer l'efficacité digestive entre élevages conventionnel et biologique. Le porteur décrit un objectif de sélection génétique au service de la filière porcine et de la réduction des rejets. Il affirme que le porc est l'espèce cible et qu'aucune alternative ne permet cette comparaison.
Objectifs
L'efficacité alimentaire est un enjeu clé pour la filière porcine. En effet, d'un point de vue économique, le coût de l’aliment représente la part la plus importante du coût de production. D'autre part, l'efficacité alimentaire est un enjeu environnemental majeur puisqu'une meilleure utilisation des aliments peut permettre la réduction des excrétions. La mesure de l'efficacité alimentaire nécessite des installations coûteuses permettant de quantifier le gain de poids et la consommation des animaux. Des mesures moins coûteuses, ciblant l’étape de digestion des aliments offrent une alternative pour augmenter le nombre d’animaux mesurés dans de nouvelles conditions, et ainsi améliorer plus rapidement l’efficacité alimentaire des animaux à travers l'efficacité digestive. L'efficacité digestive, comme beaucoup d’indicateurs techniques chez le porc en croissance sont bien connus en élevage conventionnel mais les niveaux en élevage biologique sont peu ou mal évalués, et sans lien avec les références existantes. Dans ce projet, les prédictions par spectroscopie infrarouge des coefficients de digestibilité de la matière azotée totale, la matière organique et l'énergie, pour des animaux dans des conditions d’élevage variées (biologique ou conventionnelle), seront donc étudiées. D'autre part, la capacité à prédire la valeur génétique des animaux pour ces coefficients de digestibilité dans ces différentes conditions sera analysée. Pour ce faire, des descendants de mâles identifiés pour un potentiel génétique élevé ou bas pour la digestibilité, c’est-à-dire des mâles avec une capacité à transmettre à leur descendance une digestibilité très efficace ou peu efficace, seront étudiés.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but d'évaluer la capacité à prédire la valeur génétique des animaux pour la digestibilité dans différentes conditions d'élevage, en comparant les conditions d'élevage conventionnel et biologique. Cela améliorera la durabilité de la production porcine grâce à une meilleure utilisation des aliments et à la réduction des excrétions dans divers systèmes d'élevage. L'objectif est de valider que ces méthodes sont applicables à des systèmes de production alternatifs et peuvent être utilisées pour produire des animaux mieux adaptés à des régimes alimentaires plus difficiles à digérer (i.e. enrichi en fibres dans les élevages biologiques).
Procédures
Les 120 animaux élevés dans des conditions d'élevage biologique seront soumis à 1 prélèvement de sang à 28 jours d'âge. La durée maximale est de 2 minutes maximum pour la prise de sang. Les 120 animaux élevés en conditions d'élevage conventionnel lorsqu'ils dépassent 150kg à 22 semaines ont moins de surface disponible par animal que les conditions expérimentales requises (1m²/porc vs 1,35m²/porc).
Impact sur les animaux
Les 120 animaux élevés dans des conditions d'élevage biologique sont soumis à une prise de sang à la veine jugulaire réalisée à 28 jours d'âge pour les animaux élevés dans des conditions d’élevage biologique. Les effets indésirables attendus sont ceux liés au stress de l'animal lors de la contention. Le dispositif de contention est un prototype expérimental, développé à l'élevage, permettant de maintenir l'animal immobile dans une position favorisant l'accès à la veine jugulaire. Les 120 animaux élevés dans d'élevage conventionnel lorsqu'ils dépassent 150kg à 22 semaines ont moins de surface disponible par animal que les conditions expérimentales requises, cela représente moins de 1% des animaux. Les effets indésirables attendus sont principalement liés à l'émergence de comportements de morsures.
Devenir
L'ensemble des animaux de l'étude seront conservés en vie sur l'élevage, sauf si leurs conditions de santé ne le permettent pas.
Remplacement
Les mesures sur le porc sont requises car il s'agit de l'espèce cible. L'objectif de ce projet est de comparer le déterminisme génétique de la digestibilité des porcs dans des conditions d’élevage différentes (biologique ou conventionnel) afin d’améliorer l’efficacité alimentaire chez le porc.
Réduction
Le nombre de porcs est limité à 30 par sexe, niveau génétique pour la digestibilité et condition d’élevage (biologique vs conventionnel) soit 240 porcs au total. Cet effectif a été choisi afin de pouvoir mettre en évidence de manière significative des différences de moyenne de digestibilité d' 1,5 écart-type génétique avec une puissance de 100% intra-élevage et intra-sexe pour une erreur de type I de 5%.
Raffinement
Les méthodes de prélèvements employées sont peu ou pas invasives, et sont mises en œuvre par un personnel expérimenté dans la manipulation des porcs à différents stades de façon à limiter le temps d’intervention et le stress des animaux. L'âge de 28 jours pour cette prise de sang a été choisi afin d'éviter la douleur d'une contention au lasso plus douloureuse pour l'animal. De plus, la douleur liée aux prises de sang est réduite en limitant la durée de contention à 2 minutes maximum (en pratique la durée moyenne est de 28 secondes +/-12 dans l'élevage) grâce à une manipulation appropriée des animaux avant et pendant la prise de sang, réalisée dans un local confortable et suffisamment grand pour faciliter les manipulations. Par ailleurs, la taille des aiguilles est adaptée au gabarit des animaux et la prise de sang sera faite suite à une immobilisation de l'animal à l'aide d'un prototype développé à l'élevage, permettant de maintenir l'animal immobile dans une position favorisant l'accès à la veine jugulaire et limitant ainsi le stress de l'animal. Après les prises de sang, les animaux retournent très rapidement dans leur loge habituelle. Le logement des animaux élevés en conditions biologiques offrent un espace plus important aux animaux que ne le prévoit la directive c'est-à-dire 2,3m²/porc et ils ont accès à de grandes surfaces de paille qui permettent le comportement de fouissage. L'ensemble des animaux sont élevés dans un milieu enrichi avec à leur disposition des jouets adaptés à l'espèce.
Choix des espèces
Le porc est l’espèce cible. Le but est avant tout d'explorer de nouveaux outils pour les mettre à la disposition de la filière porcine. Les prélèvements de sang seront réalisés à 28 jours d'âge afin d'éviter la douleur d'une immobilisation au lasso nasal nécessaire pour les animaux plus âgés.