Alimentation animale

360 truites arc-en-ciel vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, 48 tuées à l'issue et 312 remises dans un circuit d'élevage. Chaque femelle reçoit une marque électronique dans le muscle dorsal et subit jusqu'à six prélèvements de sang sur dix mois, pour définir le ratio en acides gras de l'alimentation des reproductrices. Le porteur présente l'objectif comme la mise au point d'aliments aquacoles durables sans farine ni huile de poisson, à visée agronomique et commerciale. Il affirme que l'étude portant sur la reproduction ne peut être menée ni sur lignée cellulaire ni par modélisation.

Objectifs

Le développement durable de l’aquaculture en France, mais aussi dans le monde, pourrait rapidement être remis en question par la disponibilité de plus en plus limitée de la farine et de l'huile de poisson qui sont les ingrédients traditionnels des aliments pour poissons. Les résultats de la recherche dans le domaine de la nutrition des poissons ont permis de fortement diminuer la part de farine et d’huile de poissons dans les aliments aquacoles au profit d’ingrédients végétaux aujourd’hui majoritaires dans les régimes de toutes les espèces aquacoles. Toutefois, des taux de substitution très élevés restent critiques et ont des effets délétères sur la croissance, la robustesse et les performances de reproduction des poissons. L’une des causes repose sur la forte diminution des aliments en acides gras polyinsaturés habituellement apportés par la farine et l’huile de poissons. Il faut donc poursuivre l’effort d’optimisation des apports alimentaires et de l’utilisation des nutriments pour la croissance et la reproduction des poissons pour le développement durable de l’aquaculture. Dans ce contexte, il est nécessaire de déterminer les ratios optimums en acides gras polyinsaturés dans l’aliment et optimiser des formulations alimentaires pour accroitre la robustesse des génitrices ainsi que la qualité des œufs et des descendants. L’objectif est de créer des aliments plus performants et adaptés aux différents stades physiologiques de la truite reproductrice en restant dans une optique d’aquaculture durable.

Bénéfices attendus

Cette expérimentation permettra de définir le ratio optimal en acide gras essentiel dans l’aliment à destination des reproductrices de truite arc en ciel pour accroitre leur robustesse, leurs performances de reproduction et la qualité de leurs œufs. Elle permettra d’établir le lien entre la physiologie de la nutrition (stockage, mobilisation et transfert des acides gras, la physiologie de la reproduction (évolution des hormones de reproduction) ainsi que des paramètres liés à la santé de l’animal (eicosanoides) au cours du cycle de vitellogénèse. Cette expérimentation servira de base pour la définition de formules alimentaires durables (sans huile et farine de poisson) adaptées le plus possibles aux besoins nutritionnels des génitrices de truite.

Procédures

Chaque procédure sera réalisée sous anesthésie (MS222). Un pit tag, pour permettre l'indentification individuelle des femelles de truite, sera injecté en début d'expérimentation dans le muscle supérieur dorsal. Des prélèvements de sang seront réalisés une fois tous les 2 mois (6 prélèvements maximum par individu) sur une durée d'expérimentation de 10 mois. La quantité de sang prélevée sera de 2ml sur des femelles adultes d'environ 1kg.

Impact sur les animaux

L'élevage ne créera aucune nuisance ou effet indésirable sur les animaux car c'est un protocole classique d'élevage avec des aliments qui répondent aux besoins nutritionnels des poissons. Les prises de sang seront réalisées une fois tous les 2 mois sur les animaux. L'injection du pit tag et les prélèvements de sang (2ml) seront réalisés sur des poissons de grandes tailles (environ 1kg) préalablement anesthésiés (MS222). Le pit Tag une fois injectée créera une petite blessure au niveau de la piqure, le poissons devraient cicatriser et récupérer en quelques jours (le taux d'infection avec ce type de procédure reste très faible). La prise de sang ne posera aucun effet indésirable car les vaisseaux sanguins de la truite sont d'accès facile et leur volume sanguin important. La fréquence de prélèvement (une fois tous les 2 mois) ne créera pas non plus d'effets indésirables car la capacité de l'organisme à remplacer le volume sanguin prélevé ne sera pas impactée. Au moment de la ponte, 6 poissons par traitement (total = 48 poissons) seront euthanasiés et des prélèvements de tissus seront réalisés en vue d’analyses biologiques.

Devenir

48 poissons seront euthanasiés en fin d'expérimentation pour permettre les prélèvements de tissus en vue d'analyses biologiques. Les 312 poissons non mis à mort repartiront dans un circuit classique d'élevage.

Remplacement

L'étude porte sur l'impact d'une stratégie alimentaire sur la reproduction des animaux, elle ne peut donc pas être appréhendée sur lignée cellulaire ou par modélisation.

Réduction

Nous avons prévu une densité optimale d’animaux par bassin permettant d’éviter les comportements agressifs qui peuvent survenir avec un petit groupe de poissons (relation dominant/dominé). Ainsi pour une espèce comme la truite, il est nécessaire d’avoir une densité minimale d’élevage pour optimiser le bien-être de l’animal et limiter les comportements agressifs. La densité d'élevage utilisée au cours de cette expérimentation correspond à celle préconisée en aquaculture biologique. Nous avons choisi de baser nos analyses biologiques sur du sang pour réduire le nombre de poissons euthanasiés pour des prélèvements biologiques. De plus, nous identifions les femelles par des pit tags pour avoir comme unité statitique un animal et non un bassin, ce qui nécessiterait beaucoup plus d 'animaux mis en élevage. Ceci nous permet ainsi de fortement réduire le nombre d'animaux mis en expérimentation tout en s'assurant d'une puissance statistique suffisante dans le traitement de nos résultats. En effet, des précedentes études présentant le même schéma expérimental ont permis de valider ce nombre minimal de poisson mis en élevage pour obtenir des résultats statistiques viables. Les animaux après leur reproduction repartiront dans un circuit classique d’élevage.

Raffinement

Les conditions d’élevage seront optimisées. Le comportement et les mortalités seront contrôlés 2 fois par jour lors de l’alimentation des animaux. Si une perte de poids anormale ou un comportement atypique étaient observés (comportement de fuite anormal pendant l’alimentation, léthargie, hyperactivité locomotrice, perte d’intégrité physique suite à un cannibalisme ou à des comportements agressifs), les animaux concernés seraient euthanasiés. La personne qui injectera le pit tag et effectuera les prélèvements de sang est familiarisée avec l’espèce animale et la technique choisie. Les animaux seront manipulés avec ménagement et calme. Une faible quantité de sang sera prélevé (2mL sur des animaux de 2kg) ce qui ne provoquera pas d'effets notables sur le volume d'éjection cardiaque ou sur la pression artérielle.

Choix des espèces

La truite arc-en-ciel, espèce de salmonidé, est une espèce d'un grand intérêt agronomique.

1200 truites arc-en-ciel vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis gardées vivantes pour entretenir des lignées de l'élevage. Elles subissent un jeûne de trois semaines et des mesures de poids sous anesthésie, 30 d'entre elles faisant l'objet de prises de sang répétées par ponction de la veine caudale. Le projet vise à estimer l'efficacité alimentaire pour réduire les coûts et l'impact environnemental de l'aquaculture. Le porteur affirme qu'il n'existe pas d'alternative in vitro et qu'il est "nécessaire" de mesurer cette efficacité dans des conditions proches de l'élevage commercial.

Objectifs

Dans un contexte de développement durable de l’aquaculture, il existe aujourd’hui une volonté grandissante de sélectionner les poissons ayant la meilleure EA possible. L’EA peut être vue comme la capacité à produire plus à partir d’une même quantité d’aliment ingérée. En effet, d’une part, l’alimentation représente de 30 à 70% des coûts de production, et, d’autre part, l’utilisation de granulés entrainent de lourds impacts environnementaux à différents niveaux : de la production des ingrédients qui les composent aux rejets dissous des effluents d’élevage. Améliorer l’EA requiert de pouvoir quantifier précisément l’ingestion individuelle ce qui reste, encore aujourd’hui, difficile à entreprendre chez les poissons élevés en larges groupes. C’est pourquoi, des critères indirects pour l'estimation de l’EA ont été évalués ces dernières années chez les poissons. Chez la truite arc en ciel, il a été démontré que la perte de poids au jeûne combinée aux performances de croissance observée après le jeûne peut expliquer jusqu’à 60% de la variabilité de l’ingéré individuel un critère d’estimation de l’EA. Les poissons perdant le moins de poids durant le jeûne sont supposés être ceux avec une meilleure EA car ayant de moindres besoins d’entretien. Bien que potentiellement intéressante, une sélection sur un tel critère pose alors la question de la capacité des poissons à maintenir de bonnes performances pour d’autres caractères associés à la robustesse (santé, reproduction).

Bénéfices attendus

Ce projet se basera sur l’utilisation d’un modèle biologique tout à fait pertinent, deux lignées expérimentales divergentes pour la teneur en lipide du muscle : lignée grasse (LG) et lignée maigre (LM). Ces deux lignées expérimentales divergentes constituent un modèle biologique de choix dans ce projet, en effet elles ont montré une utilisation différente de l’énergie. Nous faisons l’hypothèse qu’elles réagissent différemment à l’effet du jeûne avec des réponses différentes en terme d’EA. Sur le plan scientifique, le projet REFER-Trout, permettra de tester l’intérêt de la perte de poids au jeûne comme paramètre indirect d’estimer de l’EA, difficile à mesurer chez la truite arc-en-ciel en conditions de production, tandis que les analyses de sang permettront de tester les relations entre EA et d’autres fonctions biologiques et notamment l’immunité. Ces connaissances seront utiles pour mieux appréhender l’allocation des ressources chez le poisson et affiner la notion de robustesse.

Procédures

Les animaux seront soumis à des mesures non-invasives de poids et d'adiposité (3 fois sur l'ensemble de l'expérience) qui concerne l'ensemble des individus (n = 1200) et nécessitent l'anesthésie et l'émersion des animaux. Des prises de sang, par ponction de la veine caudale, répétées sur un nombre limité d’individus (n = 30) seront réalisées également lors des périodes de mesures décrites précédemment (3 fois sur l'ensemble de l'expérience). L'ensemble des mesures biométriques et d'échantillonnage de sang sera réalisée dans un temps limitant l'émersion à une durée maximale de 1 minute.

Impact sur les animaux

La procédure est classée en modérée en raison du jeûne prolongé de trois semaines combiné à des prises de sang répétées sur un nombre limité d’individus, qui si, mal réalisés peuvent conduire à générer de la douleur et du stress et une sensibilité accrue aux pathogènes. Les prises de sang sont effectuées sur 30 poissons afin de réduire au maximum le nombre d’individus concernés tout en permettant des résultats exploitables. Les prises de sang auront lieu uniquement lors des phénotypages, ce faisant, les poissons concernés n’auront pas à subir des anesthésies et manipulations supplémentaires.

Devenir

A la fin de la procédure, l’ensemble des individus (1200 poissons) seront gardés en vie pour compléter les effectifs destinés à l’entretien des lignées grasse et maigre au sein de l'établissement utilisateur (UE PEIMA, INRAE).

Remplacement

Ce projet ne peut être réalisé qu’in vivo. Il n’y a pas d’alternative in vitro pour caractériser l’EA des truites arc en ciel et, plus largement, des animaux d’élevage. De plus, l’objectif étant, in fine, de promouvoir une aquaculture durable par la réduction des intrants alimentaires, il est nécessaire de mesurer l’EAs des poissons dans des conditions proches de l’élevage commercial.

Réduction

Nous avons recours à un matériel biologique original, les lignées expérimentales divergentes pour la teneur en lipide du muscle. Les individus utilisés pour l’expérimentation envisagée seront issus de l’entretien annuel de ces lignées. Nous avons réduit le nombre d'animaux au minimum nécessaire pour avoir une puissance statistique suffisante. Le nombre d'animaux impliqués correspond au strict minimum requis pour déterminer avec le plus de précision possible la loi de distribution des caractères ciblés et ainsi d'être mieux en mesure de différencier statistiquement les caractéristiques de chaque lignée. Ces chiffres permettent de s'assurer de la robustesse de nos analyses statistiques et nous semblent être un minimum pour mettre en œuvre une analyse de variance fiable.

Raffinement

Avant et pendant les procédures, une surveillance du comportement des animaux est effectuée pour réduire au minimum la douleur, la souffrance et l’angoisse subies. Tout au long de l’expérimentation et tout particulièrement durant la phase de jeûne prolongée, les poissons seront observés au moins 2 fois par jour et les poissons au comportement anormal (léthargie, perte d’équilibre) seront péchés et mis à mort. Par ailleurs, aucune manipulation ne sera réalisée durant la phase de jeûne, la plus critique de l’expérimentation, afin de minimiser autant que possible le stress généré.

Choix des espèces

La truite arc en ciel est l’espèce principalement étudiée au laboratoire. Il s’agit de l’espèce prépondérante de la pisciculture en France et l’une d’une des espèces les plus élevées en Europe. Elle est par ailleurs un modèle biologique largement diffusée dans la communauté scientifique (environ 50 000 références). De plus, les lignées expérimentales divergentes pour la teneur en lipides du muscle, LG et LM, permettent de réaliser le projet sur un matériel biologique original. Les truites arc-en-ciel sont utilisées au stade juvénile (animaux non matures). Ce stade est plus sensible aux stress que les poissons maturants.

840 poulets de chair vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures classées en gravité modérée. Chaque animal est isolé en cage individuelle pendant neuf jours et soumis à deux mises à jeun de dix-sept heures, puis abattu par électronarcose et saignée pour prélever le contenu digestif. Le porteur évalue de nouvelles matières premières pour l'alimentation des volailles, dans un objectif de valorisation par la filière avicole. Il affirme qu'en l'absence de méthode in vitro, le recours à l'espèce cible est indispensable.

Objectifs

La viande de volaille représente une source de protéine animale importante et en augmentation dans l'alimentation humaine. La production française se fait avec du tourteau de soja importé (3.5 millions de tonnes, majoritairement OGM) et des céréales. L'alimentation animale représente 75% du coût de production et doit faire face à des enjeux sociétaux majeurs : réduction des gaspillages, bien être animal, valorisation de nouvelles ressources, OGM, autonomie protéique, sécurité du consommateur. Dans ce contexte, le projet vise à caractériser 1) De nouvelles ressources alimentaires pour l'alimentation animale, en diversifiant les sources de matières premières tout en limitant la concurrence avec l'alimentation humaine 2) De nouveaux programmes alimentaires réduisant les pertes et les rejets, dont l'objectif est d'optimiser l'efficience des rations et de réduire à la source les rejets d'azote en mettant l'accent sur les stratégies nutritionnelles. Pour cela, des "bilans digestif" seront réalisés, en mesurant de façon précise, les nutriments digérés et/ou métabolisés par le poulet de chair et ceux rejetés dans les fientes. Un bilan permet donc de quantifier le pourcentage de chaque nutriment réellement disponible pour le maintien, la croissance ou la production de l’animal. Le bilan est réalisé selon une méthode de référence standardisée (Bourdillon et al., 1990), afin de fournir à la filière des tables d'alimentation précises et complètes, sur la valeur nutritionnelle des matières premières.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus du projet concernent : 1) Les éleveurs et fabricants d’aliments : le projet permettra de leur fournir des données sur de nouvelles matières premières ou des matières premières issus de nouveaux process afin de limiter le gaspillage et les rejets, de choisir des matières premières non importés ou non utilisable directement par l’homme, l’ensemble contribuant à préserver l’environnement. 2 )L'alimentation de l'homme : trouver des alternatives aux solvants issus du pétrole (hexane par exemple) utilisés dans la fabrication d’aliments pour volailles (tourteaux par exemple), améliorer la qualité des produits animaux. 3) L'alimentation et le bien-être des animaux d'élevage : gagner 5 à 15 points de digestibilité apparente de la protéine avec les procédés ou produits testés ; contribuer au développement d’alternatives aux bilans en cage en alimentant des bases de données qui serviront à la modélisation ou à l’évaluation de la valeur d’un aliment par Spectrométrie Proche InfraRouge, méthodes non opérationnelles aujourd’hui ; accompagner l'élevage vers l'alimentation de précision, développer les connaissances sur le microbiote.

Procédures

Tous les animaux sont soumis à une procédure de bilan digestif en cage individuelle, de 17 à 25 jours d’âge (digestibilités fécale + iléale). Le bilan consiste à mesurer l’ingéré et l'excrété pour chaque animal individuellement, ce qui nécessite l'isolement en cage individuelle (pendant 9 jours), et deux mises à jeun (sans restriction hydrique) de 17h chacune afin de vider le tube digestif.

Impact sur les animaux

Les aliments distribués permettent de couvrir les besoins des animaux sans carence ni excès (apports équilibrés en vitamines et minéraux). Les effets négatifs sur les animaux sont liés, d'une part à l'isolement en cage individuelle, avec un enrichissement limité pour ne pas interférer avec l'aliment et d'autre part à la mise à jeun (sans restriction hydrique) pendant 17h (la nuit), afin de permettre la vidange du tube digesti

Devenir

Tous les animaux sont euthanasiés par électronarcose suivie d'une saignée, pour prélèvement des contenus digestifs à la fin de la procédure.

Remplacement

En l'absence de méthodes in vitro, il n'est pas possible de se passer de l'animal, d’autant plus pour des recherches appliquées de l'espèce cible. Les processus de digestion sont propres à chaque espèce. S’agissant de nouvelles matières premières pour l’alimentation animale, des mesures sur espèce cible sont indispensables. Les prélèvements de contenus digestifs à la fin de la procédure contribueront à la compréhension plus fine de la digestion chez le poulet. Aussi, l 'étude du microbiote nécessite le recours à des animaux.

Réduction

La réduction du nombre d'animaux est basée sur deux principes : 1) Grouper les régimes pour n'avoir qu'un seul régime témoin (régime standard). L'objectif est d'avoir 10 régimes (dont 1 témoin) de 12 animaux par régime. 2) Disposer de 12 animaux par régime est nécessaire et suffisant pour conduire une analyse de variance sur les résultats individuels, avec comparaison de moyennes. Le coefficient de variation des paramètres mesurés sur animaux étant inférieur à 5% (sur la base de 30 ans de mesures), les produits seront considérés comme différents si les valeurs de digestibilité diffèrent au seuil de 5%. Sur la base de la bibliographie disponible, la digestibilité apparente des nutriments se situe entre 40 et 95 %, avec un coefficient de variation de l'ordre de 10 %.

Raffinement

Les animaux sont mis en cage à 17 jours d'âge, ce qui correspond à l'âge à partir duquel le tube digestif et son microbiote sont pleinement fonctionnels. La durée du séjour en cage individuelle est réduite au maximum ; les animaux seront en cage uniquement pour les 9 jours de procédure (dont 4 jours consacrés à l’accoutumance à la cage et au régime). Les cages sont disposées de manière à procurer aux poulets une perception visuelle, auditive et olfactive entre congénères. Afin d’éviter d’induire un biais expérimental, il n'est pas possible d'enrichir le milieu avec des matériaux consommables ; les cages sont donc enrichies de chaînettes. Les aliments distribués aux animaux permettent de couvrir les besoins physiologiques sans carence ou excès. L'eau est maintenue à volonté. La température de la salle est augmentée de 2 degrés par rapport à un programme classique d'élevage pour améliorer le confort thermique des animaux. Une grille d’évaluation du bien-être des animaux, basée sur leur comportement et leur état de santé, est complétée quotidiennement par le personnel animalier afin de détecter toute altération de leur état de bien-être. Pour chaque paramètre d’atteinte au bien-être, nous avons défini plusieurs niveaux d’action. De plus, la surveillance des animaux portera particulièrement sur les éléments suivants : - l'alimentation : si un animal ne mange plus, nous vérifierons qu'il ne présente pas d'atteinte à son bien-être (boiterie, blessure...), nous vérifierons l'accès à l'eau de boisson et une distribution manuelle d'aliment lui sera proposée. - l'état des déjections : si nous constatons des fientes très molles (diarrhée), nous vérifierons les paramètres d'ambiance et nous ferons une recherche de parasites dans les fientes (coproscopie) dans le but d'apporter des soins appropriés. - le comportement : si un animal est prostré, des visites supplémentaires permettent de vérifier dans le temps et si l'animal reste prostré il est sorti de la cage pour un diagnostic et des soins appropriés. - les blessures : en cas de présence de sang, l'animal est attrapé, la blessure observée et soignée (bombe cicatrisante) Dans le cas où les symptômes persistent au-delà de 3 jours, l'animal est déclaré « hors expérimentation ». Selon son état, il est remis au sol, en groupe. Si son état ne le permet pas, il sera euthanasié selon une méthode conforme à la règlementation. Dans tous les cas, la décision de mise à mort sera prise par le responsable du projet.

Choix des espèces

Les objectifs du projet portent sur la nutrition des volailles et l'étude du microbiote, avec un objectif de valorisation par les filières avicoles. Le poulet de chair représente l'espèce majeure concernant la production de viande de volailles. Les bilans digestifs (procédure de digestibilité fécale + iléale) sont réalisés entre 17 et 25 jours d'âge, ce qui correspond à l'âge à partir duquel le tube digestif et son microbiote sont pleinement fonctionnels. Aussi, à ce stade, les animaux sont suffisamment développés pour tolérer de légers déséquilibres nutritionnels, s'adapter à une période d'une semaine en cage, et sont en pleine croissance, ce qui permet une réponse physiologique maximale.

5 vaches laitières vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis éventuellement réintégrées au troupeau non expérimental. Hébergées en stabulation entravée pendant quinze semaines, elles subissent des prélèvements sanguins et des prélèvements répétés de jus de rumen par une canule, avec collectes totales d'urine et de fèces sur cinq jours par période. Le porteur indique que certains régimes peuvent réduire l'ingestion et la production laitière. Il affirme qu'aucune autre approche ne peut remplacer la vache pour étudier les flux d'azote, notamment au sein du rumen.

Objectifs

Dans l’objectif d’atteindre la multi-performance, les élevages laitiers doivent mieux valoriser les ressources alimentaires, notamment celles non consommables par l’homme, comme les fourrages, distribués frais ou conservés. Les conséquences de ces associations de fourrages conservés et pâturés (ou distribués en affouragement vert) sur les performances animales, la possibilité de réduire les intrants, l’efficience d’utilisation de l’azote et la composition des effluents doivent être approfondies. Cet essai aura pour but de suivre les variations de flux d’azote à l’échelle de la vache laitière lorsque celle-ci est nourrie avec des rations associant herbe fraiche et ensilage de maïs selon des proportions variables. Il sera réalisé à l'auge afin de pouvoir mesurer précisément les flux d'azote (ingéré et excrété) à l'échelle individuelle et de la journée. Cinq traitements expérimentaux seront comparés : un traitement à base d’une ration mélangée d’ensilage de maïs et de tourteau de soja en proportion 85/15, 3 traitements permettant l'ajout progressif d’herbe verte à cette même ration mélangée maïs-soja, à hauteur de 25, 50 et 75% d’herbe verte, et 1 traitement à base d’herbe verte seule.

Bénéfices attendus

L’influence des traitements sur la composition des effluents (urine seule, fèces seuls, lisiers reconstitués) sera évaluée afin d’estimer les pertes d’azote vers l’environnement, potentiel source de pollution, et le potentiel d’émission de NH3. Le suivi en cinétique des paramètres fermentaires dans le rumen (ammoniac, acides gras volatiles, pH), et de la caractérisation de l'activité fermentaire du rumen (dégradation d'un aliment témoin permettront de caractériser les conséquences de ces stratégies d'alimentation sur la dynamique des fermentations, la digestibilité de l'azote et la valeur protéique réelle des rations étudiées.

Procédures

Cet essai concerne des animaux vigiles qui seront hébergés en stabulation entravée, durant 15 semaines (3 semaines de mesures de référence, puis 4 périodes de 3 semaines). Les vaches seront nourries à volonté et traitent 2 fois par jour. Des échantillons de lait seront prélevés à la traite (10 traites par semaine). Lors des mesures de bilan ingestion-excrétion d’azote, des prélèvements sanguins seront réalisés à la veine caudale, à raison de 4 par périodes (soit 16 au total), chaque prélèvement de sang durant 5 minutes maximum (nettoyage de la peau et prélèvement de sang). Des collectes totales d’urine et de fèces seront aussi réalisés pendant 5 jours consécutifs par période, en continu. Des mesures de l’activité fermentaire du rumen seront aussi réalisées, avec les prélèvements en cinétique de jus de rumen par la canule à raison de 10 prélèvements par période, de 5 minutes maximum chacun répartis sur 1 journée (soit 40 prélèvements au total), ainsi que des mesures de dégradabilité in sacco avec incubation de coques de soja dans le rumen sur une période de 24h, 1 fois par période (soit 4 fois au total, 5 minutes de pose et de retrait des sachets dans le rumen).

Impact sur les animaux

Il est possible que certains des régimes étudiés entrainent une baisse des quantités d'aliments ingérées et donc une baisse de production laitière. Quantifier les effets de ces régimes sur l’ingestion et la production des animaux est un des objectifs de l’essai. Toutefois ces cinq traitements sont des rations pratiquées en élevage qui ne devraient pas entrainer de conséquences néfastes sur la santé des animaux.

Devenir

Suite à l’estimation de l’état général des animaux en fin d’essai, la décision pourra être prise par le responsable de l'installation de réintégrer ces vaches dans le troupeau non expérimental. Si une alerte au niveau de l’état général d’un animal le justifiait, la cellule bien-être (SBEA) et le vétérinaire seraient consultés.

Remplacement

Il n’est pas possible de remplacer les animaux par une autre approche pour cet essai car le but est d’étudier les flux d'azote à l'échelle de la vache, incluant des mécanismes de recyclage/mobilisation notamment au sein du rumen et par la salive.

Réduction

Le schéma expérimental en carré latin ainsi que l'analyse statistique des données permettront de répondre aux objectifs scientifiques tout en limitant le nombre de vaches à 5 dans ce projet. L’utilisation d’un carré latin permet que chaque animal soit son propre témoin, pour ainsi réduire le plus possible le nombre de vaches tout en gardant une puissance statistique suffisante pour montrer les effets des traitements expérimentaux. L'utilisation d'analyses de variance permettra de tester l'influence du facteur "proportions d’herbe verte" sur les variables de production (ingestion, production laitière...) et de flux d'azote (azote ingéré, azote excrété dans le lait, l'urine, les fèces) en corrigeant des effets "vache" et "période".

Raffinement

Les animaux seront élevés et suivis conformément aux règles d’élevage et de bonnes pratiques en place dans l’élevage. Un suivi régulier du comportement des animaux sera mis en place pour détecter le plus rapidement possible tout signe de souffrance ou de douleur. Les animaliers chargés du suivi ont tous une solide formation en élevage laitier et sont sensibilisés à la douleur animale. Le suivi régulier par le vétérinaire sanitaire assure également la bonne santé des animaux. Des points limites adaptés ont été définis afin d’éviter au maximum toute forme de souffrance des animaux. En cas de problèmes détectés, les animaux seront isolés et soignés selon les prescriptions du vétérinaire. Les régimes testés, classiques, n'induiront a priori aucune douleur ou souffrance.

Choix des espèces

Les vaches laitières utilisées seront de race Prim’Holstein. Pour diffuser les résultats, la race Prim’Holstein, qui est la race la plus répandue dans le monde en bovin lait, est la race appropriée.

40 cochons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, cette phase 1/2 consistant en une intervention chirurgicale de deux à trois heures sur l'intestin, anastomose iléo-rectale ou shunt du gros intestin. Les animaux opérés sont ensuite transportés vers un autre établissement pour des mesures de digestibilité, ils ne sont pas tués à l'issue de ce projet mais réutilisés. L'objet est d'évaluer la valeur nutritionnelle de matières premières pour l'alimentation des porcs d'élevage. Le porteur affirme que l'usage de l'espèce cible est "indispensable", tout en indiquant qu'une méthode in vitro pourrait à terme réduire ou remplacer ces essais.

Objectifs

Les essais de digestibilité iléale sur porcs en croissance sont réalisés partout dans le monde, par des équipes de recherche spécialisées dans ces méthodes, afin d’évaluer de la manière la plus précise possible la valeur nutritionnelle des matières premières (MP), coproduits ou aliments destinés aux porcs, particulièrement celle des protéines et des acides aminés. En effet, les MP et coproduits ne cessent d’évoluer, par les changements des itinéraires techniques plus respectueux de l’environnement, l’apparition de nouvelles sources de protéines locales et l’optimisation des procédés. Les résultats obtenus permettent aux producteurs d’aliments et aux éleveurs d’adapter au mieux la formulation aux besoins des animaux, contribuant au maintien d’une flore digestive équilibrée et d’une bonne santé des animaux mais aussi à réduire les rejets azotés dans l’environnement, à améliorer leur santé digestive (moins de fermentations indésirables) et à appuyer la recherche sur les procédés appliqués en vue d’améliorer la qualité des MP ou leur empreinte environnementale (ex. procédé de trituration). En effet, la présence d’éléments nutritifs non digérés et en particulier les protéines, augmente les fermentations des déjections et dégrade les conditions sanitaires de l’élevage. In fine, tous ces rejets se retrouvent en tant que polluants dans l’environnement (sol, air, eau). Ce projet est la continuité dans l’acquisition des données d’un projet précédent avec les mêmes objectifs. Il contribue à la validation d’une méthode alternative ayant pour but de réduire ou remplacer à terme les essais in vivo en utilisant une méthode in vitro qui est à raffiner avec des avancées méthodologiques du procédé et en agrégeant les résultats dans des modèles mathématiques avec d’autres informations sur les propriétés physicochimiques des aliments et MP ou leurs spectres proche infrarouge. Des données de digestibilité iléale issues d’essais in vivo réalisés sur plusieurs années ont été mises en commun servant de base au projet. Dès l'obtention des modèles, des essais de validation seront nécessaires. Dans ce type de projet, l’utilisation de l’espèce d’élevage est indispensable, puisqu’il s’agit de la cible directe de la thématique. Deux parties permettent de mener à bien ce protocole : un projet de modification chirurgicale nécessaire aux mesures (1/2) et un projet avec préparation, transport des animaux avant / après préparation chirurgicale et hébergement en cage individuelle (2/2).

Bénéfices attendus

Ce projet (1/2) est la phase de préparation des animaux, nécessaire à la réalisation du projet 2/2. Le programme global permettra de continuer l’acquisition de données de digestibilité iléale chez le porc nécessaire afin de formuler au mieux les aliments d’élevage pour limiter les désordres digestifs liés à un déséquilibre protéique mais aussi les rejets dans l’environnement tout en développant les connaissances sur des matières premières notamment locales. Les essais de digestibilité permettent d’évaluer des hypothèses de manière fine et donner des valeurs de référence de la valeur nutritionnelle d’une matière première ou d’un aliment avec un nombre d’animaux très réduit. Ces matières premières ne cessent d’évoluer d’où le maintien de ce type d’essai, mais le développement en parallèle des méthodes in vitro pourra à terme réduire ou remplacer la méthode in vivo. Ces résultats sont importants pour les filières animales et de plus en plus avec le développement d’une alimentation locale. Aucune autre méthode ne permet de faire la mesure avec un meilleur rapport bénéfice / risque. La seule autre technique est avec utilisation d’un marqueur et abattage de l’animal pour prélèvement du contenu. Non seulement elle est moins précise, mais avec un nombre identique de répétitions (n=6), il faut abattre 6 porcs pour une seule matière première, alors qu’avec 6 porcs nous pouvons évaluer 10-12 matières premières.

Procédures

Les porcs sont soumis à 1 intervention chirurgicale (anastomose iléo-rectale termino-terminale ou shunt du gros intestin). Un porc subit une seule fois l'opération, qui dure entre 2 et 3h en moyenne.

Impact sur les animaux

Comme dans toute intervention chirurgicale, la douleur potentielle de l’acte est gérée par un apport d’analgésique en périodes pré et post-opératoire, et par la maitrise de la technique par l’équipe chirurgicale. L’effet indésirable ultime est la complication opératoire qui pourrait donner lieu à la mort de l’animal, mais c’est assez rare dans l’historique de plus de 30 ans de pratique. Les autres nuisances sont plutôt liées au transport, à la période post-opératoire ou aux mesures in vivo qui sont décrites dans le projet 2/2.

Devenir

Les porcs issus de la procédure d'intervention chirurgicale sont transportés ensuite vers un autre établissement utilisateur (EU), dans le cadre d'une utilisation continue, pour des mesures in vivo de digestibilité iléale des nutriments présents dans les aliments.

Remplacement

La mesure de la digestibilité iléale des acides aminés chez le porc ne peut aujourd’hui être réalisée que par des essais sur des animaux de l’espèce cible ayant suivi la procédure de préparation chirurgicale décrite dans ce projet. Ce type d’essai a déjà contribué à établir des valeurs de référence largement utilisées dans le monde, mais la production de nouvelles matières premières et coproduits, d’additifs améliorants ou de process, nécessite d’établir de nouvelles références, qui ne peuvent être évaluées que par les études in vivo. Néanmoins, ce programme sert également à alimenter les bases pour le développement d’une méthode in vitro qui pourrait à terme, réduire ou remplacer les essais sur animaux.

Réduction

Ce projet permet de préparer chirurgicalement 6 animaux qui serviront à évaluer environ 10 matières premières différentes, sans recourir à d’autres interventions. Un dispositif en carré latin permet de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés par année (6 répétitions) utilisés dans un essai. Ce dispositif a été validé par notre service d’études méthodologiques et statistiques. 6 répétitions par aliment nous permettent d'obtenir une puissance suffisante pour mettre en évidence des différences significatives ayant un sens biologiquement sur les différents critères d'intérêt mesurés. Le traitement des données est réalisé en deux temps : un test permettant d’écarter un arrière-effet pour toutes les variables (semaine, animal, poids des animaux), et ensuite une analyse de variance et un test a posteriori (Tukey, méthode des contrastes, …).

Raffinement

Dans le programme global, le raffinement a été réfléchi sur les deux projets le constituant, d’abord sur les conditions pré-opératoires (EU A), puis sur l’intervention chirurgicale de ce projet (EU B) et enfin sur la phase post-opératoire et d’essai du projet 2/2 (EU A). Les mesures de raffinement décrites ci-dessous sont celles concernant uniquement l’EU B. Les animaux sont transportés par le personnel de l’EU A, dans un véhicule spécialement équipé pour le confort des animaux. Ils arrivent à l’EU B le jour même de l’intervention (30 minutes de transport). L’animal est accueilli directement dans un sas chauffé pour le préparer à l’intervention. Le raffinement est assuré par les bonnes pratiques chirurgicales et par une gestion adaptée de la douleur en pré et peri opératoire. L’acte chirurgical est réalisé par du personnel formé et autorisé, sous anesthésie gazeuse générale, analgésie et antibiothérapie appropriées. Les signes vitaux sont monitorés. Après l’intervention, l’animal est préparé pour le transport (bandage de la zone abdominale et placé en observation jusqu’aux premiers signes de réveil. Puis, il est replacé dans le véhicule conditionné pour le transport, sous sédation préalable. Le choix de replacer l’animal dans l’EU A pour la phase post-opératoire a été fait en considérant le peu de km de distance (36 km, environ 30 minutes) entre les deux sites et les bénéfices pour l’animal. En fait, les animaux sont habitués à leur lieu d’hébergement avant l’opération et le retrouvent rapidement après, évitant ainsi un stress supplémentaire. Une analgésie et une antibiothérapie adéquates sont prévues avant, pendant et après l'opération.

Choix des espèces

Ces essais concernent la mesure de la digestibilité iléale des acides aminés chez le porc. Ce type d’essai a déjà contribué à établir des valeurs de référence largement utilisées, mais la production de nouvelles matières premières et coproduits, d’additifs améliorants ou de process, nécessite d’établir de nouvelles références, qui ne peuvent être évaluées que par les études in vivo sur des animaux ayant suivi la procédure ici détaillée. Les animaux sont opérés à 25-30 kg pour faciliter l’acte chirurgical, puis laissé un temps long (1 mois) de rétablisement avant la réalisation de mesures. Les mesures de digestibilité (projet 2/2) sont réalisées en phase de croissance (35 - 80 kg), ce qui refléte au mieux les animaux ciblés en élevage par ce modèle.