Zeitschriftenartikel zum Thema „Développement animal précoce“

Les progrès récents de la biologie et notamment ceux réalisés dans le domaine des acides nucléiques et des protéines permettent d’envisager de nouvelles stratégies très prometteuses pour l’élevage des animaux domestiques. Des sondes d’acide nucléique permettent la détermination du sexe chez l’embryon bovin précoce. Plus généralement la multitude de sondes qui vont être progressivement disponibles et la cartographie des génomes vont donner une bien meilleure connaissance des animaux. Il en résultera de nouvelles stratégies de sélection beaucoup plus fines et beaucoup plus rapides. La préparation en masse de peptides recombinants (antigènes d’agents pathogènes, hormones, cytokines, anticorps monoclonaux...), laisse envisager des interventions sur les animaux jusqu’alors réservées à des cas très particuliers. Les nouvelles techniques liées à la reproduction des mammifères (maturation des ovocytes in vitro, fécondation in vitro, développement des embryons précoces in vitro, duplication des embryons par clivage et par clonage) vont progressivement se superposer aux techniques déjà existantes (insémination artificielle, transfert d’embryons) et contribuer à raccourcir les cycles de reproduction et la durée des programmes de sélection génétique. L’ingénierie génétique va permettre, dans les cas les plus favorables, de transmettre une protéine à un organisme entier sous la forme d’un gène actif. Des gènes peuvent être transférés dans les cellules somatiques des organismes entiers (thérapie génique) ou dans les embryons précoces (transgénèse). La thérapie génique peut permettre de ne plus devoir administrer un polypeptide de manière répétée à un animal et la transgénèse conduit à l’obtention de nouvelles lignées d’animaux présentant des caractères génétiques nouveaux définis par les transgènes. Ces interventions, qui sont les plus radicales et les plus prometteuses, ne pourront devenir une réalité significative dans les élevages qu’à la fin de ce siècle.

L'épigénétique est communément définie comme l’étude de l'ensemble des mécanismes moléculaires impliqués dans la régulation de l’expression des gènes qui sont réversibles et transmissibles au cours du développement et parfois entre générations, sans altérer la séquence de l'ADN. Plusieurs mécanismes épigénétiques sont maintenant bien connus, comme la méthylation de l'ADN, les variants et modifications post-traductionnelles des histones, ainsi que certains ARN non codants. Grâce au développement technologique du séquençage tout-génome, ces « marques » épigénétiques peuvent être étudiées à l'échelle du génome entier. Il est aujourd’hui clairement établi que l’épigénome, c'est-à-dire l'ensemble des marques épigénétiques d'un tissu, est sensible aux fluctuations de l’environnement, notamment la température ou l’alimentation. Des stratégies de programmation précoce des phénotypes reposant sur ces mécanismes épigénétiques sont ainsi envisagées comme levier pour adapter le phénotype ultérieur des individus à leurs conditions de vie. Par ailleurs, au cours des dernières décennies, la sélection génétique a contribué à l’amélioration considérable des performances des animaux. Bien que la composante génétique puisse être estimée avec précision, une grande partie de la variabilité phénotypique n'est pas directement accessible par les approches actuelles. Dans un contexte de diversification des environnements de production (changement climatique, modes de production plus respectueux du bien-être et de l'environnement), il est nécessaire de comprendre l'impact de l'environnement sur la variabilité phénotypique via les marques épigénétiques, pour optimiser les systèmes d'élevage et mieux prédire le phénotype d'un animal. Comme la sélection génomique il y a quelques années, l'apport de la recherche en épigénétique pourrait contribuer à rendre les systèmes de production avicole plus efficaces et plus durables.

Les rendements en viande et leur qualité sont étroitement liés au développement musculaire. Les caractéristiques quantitatives et qualitatives des muscles se mettent en place essentiellement dans les phases embryonnaire et néonatale du développement musculaire. Le nombre de fibres musculaires, qui conditionne la taille adulte des muscles, est ainsi déterminé très précocement. Une part du pourcentage des différents types de fibres, qui conditionnent les caractéristiques contractiles et métaboliques des muscles, et donc leur aptitude à la transformation en viande, est également déterminée précocement. Les phases post-natales d’élevage, et notamment la puberté, contribuent pour une part plus modeste à la détermination des caractéristiques qualitatives. Le contrôle du développement musculaire dans les stades précoces représente donc un enjeu important pour la maîtrise de la production de viande. Les facteurs qui régulent le développement des muscles dans les stades précoces sont encore peu connus. Les facteurs intrinsèques, et surtout l’origine génétique, jouent un rôle prépondérant. L’INRA s’intéresse au déterminisme génétique du développement musculaire chez différentes espèces d’intérêt zootechnique depuis les volailles jusqu’aux bovins. Les recherches s’appuient en particulier sur des modèles génétiques (souches, lignées, variants génétiques) ayant des performances de croissance globale et/ou des potentialités de développement musculaire très différentes. La confrontation des résultats obtenus sur le développement musculaire précoce de modèles génétiques chez différentes espèces est particulièrement intéressante sur deux points : l’apport de ces modèles génétiques sur la connaissance des mécanismes de différenciation musculaire précoce et les indications fournies par ces modèles sur l’hypothèse d’un déterminisme précoce de la croissance musculaire. Au sein de la Direction Scientifique des Productions Animales, une réflexion propre sur le contrôle de la croissance et du développement des animaux domestiques a été menée grâce à des actions de type AIP et à la constitution d’un groupe Croissance en 1993. Ce groupe a organisé une réunion scientifique ayant pour objectif de faire l’état des recherches menées à l’INRA sur le contrôle du développement musculaire de modèles génétiques dans différentes espèces domestiques. Les réflexions issues de cette réunion et les principaux résultats qui y ont été présentés font l’objet du présent dossier. Ce dossier est introduit par une contribution générale sur l’intérêt des modèles pour la connaissance de la variabilité génétique globale du développement musculaire. Une autre contribution, réalisée par un chercheur étranger, permet à titre introductif d’insister sur l’importance relative des facteurs environnementaux par rapport aux facteurs génétiques sur la variabilité globale du développement musclaire précoce. Les contributions suivantes font le point des connaissances acquises par des équipes INRA sur le porc, le bovin, le lapin et la volaille. L’ensemble des résultats montre que, comparées aux lignées ou souches à croissance lente, les lignées ou souches à croissance rapide possèdent une aptitude plus importante à un développement hyperplasique du muscle dans les phases foetale (bovins, porc, poulet) et néonatale (dinde). Il n’est pas encore établi s’il s’agit d’une susceptibilité intrinsèque des cellules précurseurs aux facteurs qui contrôlent le développement musculaire ou si des différences dans l’expression de facteurs humoraux ou paracrines sont le support de cette aptitude. Ces différences d’intensité dans le développement musculaire sont parfois associées à des différences de précocité. Les travaux présentés permettent notamment de définir des critères directs ou indirects d’évaluation du nombre et du type de fibres de certains muscles dans un objectif d’amélioration quantitative et qualitative de la viande par sélection génétique, mais aussi par la maîtrise des conditions environnementales particulières dans les jeunes stades de développement. Il apparaît également important d’approfondir ce type de recherche pour identifier s’il existe des gènes plus spécifiquement responsables des différences de développement musculaire dans les stades précoces et dans les phases néonatales. Ces gènes pourraient par exemple être utilisés comme gènes marqueurs en sélection génétique sur la croissance musculaire. Il semblerait enfin intéressant de tenter d’établir un lien entre les travaux sur le développement musculaire et sa réceptivité à des facteurs de croissance et les quelques gènes majeurs impliqués dans des défauts de qualité (gène halothane) ou des caractéristiques qualitatives du muscle (potentiel glycolytique, génotype culard).

Le développement de l’embryon d’oiseau dépend de l’environnement dans lequel il baigne et des nutriments disponibles. La période de démarrage (1ère semaine post-éclosion) est souvent délicate avec parfois des mortalités post-natales importantes dues aux délais d’alimentation et aux conditions d’ambiance et de transport sub-optimales. Les liens entre la nutrition parentale, la composition de l’œuf et le comportement ultérieur des animaux, leurs performances, et leur sensibilité aux maladies sont bien établis. Des supplémentations en nutriments de l’œuf via l’alimentation maternelle ou via des injections in ovo (« in ovo feeding ») représentent alors des stratégies innovantes pour optimiser l’apport de nutriments à l’embryon. La finalité de telles approches est d’optimiser les apports nutritionnels des reproductrices ou des embryons en développement dans le but d’obtenir des poussins de meilleure qualité en termes de robustesse, croissance et/ou composition corporelle en tirant parti de la plasticité embryonnaire d’utilisation des nutriments. La manipulation très précoce de l’environnement dans lequel l’embryon se développe est très prometteuse pour analyser l'influence des conditions précoces sur l'élaboration des phénotypes à long terme que ce soit sur des critère de croissance, composition corporelle, caractéristiques tissulaires, robustesse vis-à-vis de challenges ou adaptation à des conditions d’élevage différentes. Outre les bénéfices observés pour les animaux, ces stratégies alimentaires tentent de répondre aussi à des intérêts environnementaux et économiques.

Depuis une dizaine d’années, l’alimentation du poussin nouveau-né suscite un intérêt croissant car elle influence, à terme, les performances des poulets de chair. La résorption rapide du résidu vitellin représente une réserve relativement modeste de nutriments (1 jour) par rapport au développement intense du tube digestif et de ses fonctions d’une part et du muscle pectoral d’autre part pendant les deux ou trois premiers jours de la vie. Le délai d’alimentation dû aux conditions d’éclosion et de transport peut varier d’un individu à l’autre de 10 à 60 heures. Plusieurs travaux concluent que ce jeûne, à un moment critique du développement, retarde de manière irréversible la croissance et réduit sans doute les capacités de défense immunologique du poussin. De plus, les rares travaux portant sur la composition des régimes alimentaires pour très jeunes poussins suggèrent que les rations couramment distribuées sont peut être trop pauvres en protéines et trop riches en lipides. Il est, par ailleurs, nécessaire de freiner la croissance entre une et trois semaines d’âge pour limiter les problèmes locomoteurs et métaboliques ultérieurs. Les recherches actuelles s’orientent vers un ’pilotage’ plus précis de la nutrition des jeunes poulets de chair en stimulant le développement initial au cours de la première semaine, puis en le freinant, avant d’optimiser économiquement l’alimentation après l’âge de trois semaines. Dans un tel schéma général, les effets de stimulations initiales du développement des poussins par une alimentation plus précoce ou/et mieux adaptée sur la qualité de la viande et les performances globales de l’élevage restent à quantifier avec précision.

Maîtriser la qualité des produits issus des animaux d’élevage suppose de pouvoir l’objectiver à partir de mesures fiables, faciles d’utilisation et si possible précoces et non invasives. Les programmes de recherche-développement mis en place au sein des différentes filières animales (ruminants, porcins, volailles, poissons) concernent notamment i) la détection et la quantification des contaminants biologiques ou chimiques des produits, ii) la détermination de la composition et des propriétés technologiques des produits grâce à des méthodes alternatives aux mesures analytiques de laboratoire (mesures optiques ou par imagerie, mesures physiques non invasives), et iii) la recherche de marqueurs biologiques précoces de la qualité (marqueurs génétiques, expression de gènes ou de protéines, teneurs en métabolites) et leur validation par des approches de modélisation. Appliqué à un panel de plus en plus large de critères de qualité, ce phénotypage à haut débit est nécessaire au développement de la sélection génétique ou génomique, à la biologie prédictive et à l’élevage de précision.

Le secteur de l’aquaculture continentale évolue dans un contexte socio-économique de plus en plus difficile. La diversification des activités, avec notamment la production de perche commune, Perca fluviatilis, représente une réelle alternative. Dans un premier temps, le comportement de l’espèce en milieu confiné et l’identification de points de blocage majeurs (sensibilité à la qualité de l’eau et à certains agents pathogènes, maturité sexuelle précoce) ont orienté le développement de cette perciculture vers un système d’élevage en monoculture hors-sol (circuit fermé). Dans un deuxième temps, les différentes étapes du cycle de production ont été optimisées : contrôle du cycle de reproduction, définition des conditions environnementales optimales à tous les stades de développement, détermination des besoins nutritionnels (effets sur la qualité des produits) et amélioration génétique des populations mises en élevage. Dans un troisième temps, des transferts de technologies ont permis la création des premières fermes pilotes.

Les conditions de développement d’une production de bœufs Charolais de 26 mois à l’herbe en Bourgogne sont analysées à différents niveaux : l’étude des pratiques des éleveurs, le choix des itinéraires techniques avec mise en évidence de l’intérêt d’une castration précoce, une analyse de filière pour évaluer les attentes des entreprises régionales et enfin une simulation de l’intérêt économique pour l’exploitation. Produire un bœuf jeune en valorisant au mieux les fourrages de l’exploitation est techniquement réalisable dans des conditions extrêmement variées comme les itinéraires techniques testés, de même que les observations réalisées en élevage, l’ont montré. Certains de ces itinéraires permettent de maximiser l’apport en herbe dans l’alimentation. La castration précoce peut aider à la réalisation de l’objectif, sans préjudice sur le produit et sans perturber l’animal. Au final, ces jeunes bœufs produisent des carcasses de 400 à 440 kg proches de celles des vaches de réforme (à l’exception d’une couleur parfois plus claire), suffisamment engraissées à la fois dans les conditions de plaine ou de montagne. La filière régionale se montre peu intéressée par ce type de produit sauf peut-être en complément des vaches, au printemps en «soudure» ou pour renforcer l’offre de bœufs croisés ou encore dans le cadre d’une marque régionale. Selon les simulations économiques, cette production apporte la même marge au niveau de l’exploitation que le jeune bovin ou le maigre repoussé. Toutefois, il est probable que, sans évolution notable de la conjoncture, les éleveurs ne souhaiteront pas modifier leurs choix actuels de production.

L’influence du poids et des apports énergétiques sur la fertilité chez les animaux, mais aussi chez l’Homme est reconnue depuis très longtemps. Les animaux ou individus en mauvaise condition, ou perdant du poids, ont généralement des performances reproductives décevantes. Les pertes économiques associées à l’infertilité sont parfois importantes, et dépassent chez le bovin largement le coût de l’insémination et de la semence. De nombreux arguments suggèrent que l’influence de la nutrition sur la reproduction s’exerce par l’intermédiaire des composants du régime alimentaire comme les lipides, le glucose, les acides aminés et les minéraux au niveau de l’axe hypothalamo-hypophysaire et aussi directement au niveau des gonades. Ces effets nutritionnels peuvent aussi s’exercer par une modulation des hormones du métabolisme comme l’insuline, l’insulin-like growth factor 1, l’hormone de croissance, la ghréline, les hormones thyroïdiennes ou encore les hormones produites et secrétées par le tissu adipeux blanc. Dans cette revue nous rapportons les effets connus de ces nutriments et hormones métaboliques sur le développement folliculaire, les cellules ovariennes, la qualité ovocytaire ainsi que sur le développement embryonnaire précoce en prenant l’exemple de différentes espèces de mammifères.

La reproduction du Coq peut être dans une large mesure contrôlée par la durée quotidienne d’éclairement. Ce sont les variations de cette durée qui permettent le mieux de maîtriser la précocité de la production de spermatozoïdes, tandis que la persistance de cette production peut, sauf cas particulier, être la plus satisfaisante en jours courts. Cette condition est donc contradictoire à la fois avec une production de spermatozoïdes précoce, qui nécessite des jours croissants, et avec le maintien d’une intensité de ponte élevée, car on ne sait l’obtenir qu’en jours longs. Comme palliatif, on utilise donc dans la pratique un large effectif de coqs dont l’alimentation est par ailleurs rationnée afin de maintenir leur libido. L’insémination artificielle serait sans doute plus satisfaisante, en permettant d’adopter des conditions d’élevage spécifiques des coqs tout en réduisant leur nombre au minimum. Largement employée dans les autres espèces avicoles, son utilisation pour produire des poussins de chair bute encore sur des habitudes, sur la nécessité d’employer plus de personnel, plus qualifié et plus motivé, et sur une structure de filière où l’éleveur est encore parfois client de l’accouveur.

La sélection génomique repose sur l’évaluation des valeurs génétiques des candidats à la sélection par un « score moléculaire » calculé d’après leurs génotypes en un très grand nombre de marqueurs de l’ADN. Dans une première étape, les effets des marqueurs sont estimés sur une population de référence génotypée et phénotypée pour les caractères à améliorer. La table des valeurs génotypiques ainsi établie est utilisée pour calculer les valeurs génétiques des candidats au cours des générations suivantes, qui peuvent alors n’être que génotypées. En quelques années, cette stratégie a été mise en place chez les bovins laitiers. Les opérateurs de la sélection dans les autres filières animales ont assisté à cette révolution et se posent légitimement la question de l’intérêt pour eux d’entrer dans cette démarche. La disponibilité d’une puce « poule » de 600k SNP permet d’ores et déjà d’appliquer une sélection génomique dans les filières poule pondeuse et poulet de chair. Pour les autres espèces avicoles, les outils de génotypage à haut débit sont en cours de développement. Quelle que soit l’espèce, trois composantes du progrès génétique peuvent être améliorées. L’intensité de sélection peut être augmentée pour les caractères non mesurables en routine (qualités des produits, efficacité alimentaire, résistance aux maladies). La précision des valeurs génétiques peut être augmentée, notamment pour les mâles dans le cas des caractères exprimés uniquement par les femelles. Enfin, l’intervalle de génération peut être diminué grâce à une évaluation précoce des candidats, notamment en sélection des poules pondeuses. Par ailleurs, l’évaluation génomique offre pour la première fois la possibilité de sélectionner des individus de race pure de l’étage de sélection pour leur valeur en croisement et dans le milieu de production. Les coûts de mise en oeuvre de la sélection génomique sont élevés, en raison de la taille de la population de référence nécessaire à une évaluation précise, du nombre élevé de candidats à génotyper et de la variété des populations à sélectionner. Toutefois, chez les volailles, l’énorme diffusion des reproducteurs pourrait permettre de compenser ces coûts.

Dans le but de rechercher des critères précoces de sélection chez les chevaux de sport et de courses, nous proposons de mesurer certains paramètres physio-locomoteurs représentatifs du potentiel sportif. Ces mesures réalisées sur un grand nombre de chevaux apparentés permettront d’étudier la variabilité génétique et l’héritabilité de ces caractères. Dans cette perspective, notre premier objectif est de répertorier les critères physio-locomoteurs intéressants et de mettre au point un appareillage de mesure performant pour ce nouveau développement de la sélection chez le cheval.

Grâce à leurs capacités olfactives développées, des animaux sont capables de détecter des odeurs associées à certaines pathologies. Récemment, des nez électroniques, consistant en des réseaux de senseurs artificiels générant une signature caractéristique aux odorants présents, par exemple dans l’haleine, permettent à l’heure actuelle de diagnostiquer des pathologies variées, à des stades précoces, et de façon fiable et non invasive. Pour bénéficier de la capacité intrinsèque et naturellement optimisée du système olfactif animal à détecter et discriminer des traces d’odorants, des dispositifs hybrides bioélectroniques sont également en développement pour le diagnostic médical. Ces divers senseurs olfactifs sont en plein essor avec des résultats prometteurs.

Les bovins des races rustiques allaitantes ont des caractéristiques physiologiques qui leur permettent de s’adapter à des conditions difficiles et d’y maintenir assez bien leurs productions. Là où les ressources alimentaires sont limitées, ils maintiennent mieux leur développement squelettique au-delà du sevrage que ceux de race à viande à fort potentiel de croissance musculaire. De même, les femelles (au moins de certaines races rustiques) soutiennent mieux leur production laitière et leur reproduction lorsqu’elles font appel à leurs réserves corporelles dans les toutes premières années de vie productive. Cela pourrait être attribué à une maturité plus précoce, accompagnée d’une quantité plus importante de tissu adipeux aisément mobilisable et de besoins de croissance devenus moins élevés. L’aptitude à l’allaitement des vaches Aubrac et surtout des vaches Salers est élevée. Elles sont capables de vêler plus tôt au cours de l’hivernage que les vaches des races à viande, ont un intervalle entre le premier et second vêlage plus réduit (anoestrus plus court, durée de gestation plus faible). La capacité d’ingestion de fourrages grossiers est satisfaisante chez les bovins de races rustiques, mais inférieure à celle de types plus laitiers. Les races rustiques présentent aussi d’autre capacités d’adaptations physiologiques et comportementales à l’environnement (climat, pâturages), qu’il conviendrait de préciser.

Une problématique majeure de la filière avicole est l’absence de valorisation des frères des poules pondeuses, du fait de leur faible rendement en viande. Ce constat, qui questionne l’éthique de la production, concerne 50 millions de poussins mâles en France et 7,5 milliards dans le monde, ces animaux étant jusqu’à récemment, éliminés après sexage et tri à l’éclosion. Cette prise de conscience, largement médiatisée ces dernières années, a conduit à la publication d’un décret, le 5 février 2022, interdisant la mise à mort des mâles des lignées de l’espèce Gallus gallus destinées à la production des œufs de consommation. Trois alternatives ont été proposées depuis les premières réflexions sur le sujet : 1) élever les frères de pondeuses et identifier des marchés de valorisation, 2) créer de nouveaux croisements génétiques entre souches « Chair » et souches « Ponte » où les descendantes femelles seraient valorisées pour les œufs et les descendants mâles pour leur viande (souches « mixtes »), et 3) développer des outils de sexage in ovo (ou ovosexage) pour détecter puis éliminer les œufs contenant un embryon mâle avant éclosion. Cette dernière approche est la seule viable techniquement et économiquement parlant, et utilisable par la filière actuellement. Elle réunit de nombreux atouts, en termes de faisabilité pour la mise en œuvre dans les couvoirs, et d’acceptabilité à la fois par le consommateur, le citoyen et les professionnels. Cette revue fait le point sur le contexte socio-économique et les techniques d’ovosexage actuellement disponibles, tout en introduisant quelques repères physiologiques d’embryologie aviaire qui permettent de mieux comprendre les contraintes associées au développement de techniques à des stades précoces de développement.

A partir de travaux récents effectués en conditions naturelles et en captivité, cet article analyse chez le Sanglier les relations existant entre alimentation, développement corporel, et reproduction. Pour un site d’étude donné, les marcassins des 2 sexes ont une croissance pondérale similaire jusqu’à l’âge de 1 an ; mais des disparités peuvent exister entre sites. Chez les adultes, le poids vif des mâles est supérieur à celui des femelles. Après une glandée, un gain de poids s’observe chez les adultes, et les naissances de marcassins sont plus précoces. En élevage, une réduction des besoins énergétiques est mise en évidence en été. Suite à une restriction alimentaire sévère puis à un régime ad libitum, la croissance corporelle de marcassins femelles est ralentie mais leur puberté n’est pas retardée. Une courte période de restriction alimentaire en fin de période de croissance permet d’avancer leur âge à la puberté sans que leur poids vif ne soit affecté. Par contre, une pénurie alimentaire prolongée retarde à la fois leur croissance et leur puberté. La connaissance de tels processus adaptatifs chez cette espèce peut donc permettre d’améliorer la gestion des populations naturelles et les conditions d’élevage.

La question des émotions des animaux d’élevage s’inscrit dans la volonté d’améliorer les conditions d’élevage en prenant en compte leur bien-être. La genèse des émotions repose sur la capacité cognitive des individus à percevoir, évaluer et réagir à leur environnement. La capacité de perception met en jeu différentes sensorialités et participe à la reconnaissance des éléments de l’environnement de l’animal sans nécessairement déclencher d’émotions. Les situations déclenchantes d’émotion les plus étudiées chez les animaux d’élevage sont la nouveauté, la séparation sociale ou la présence d’un être humain. De plus, les réactions émotionnelles, évaluées par les réponses comportementales, endocriniennes et neurovégétatives sont modulées par le genre, l’état physiologique ou certaines hormones comme la mélatonine. Les structures cérébrales du réseau neuronal des émotions sont impliquées dans la perception et le traitement des informations de l’environnement, et/ou dans l’expression des réponses émotionnelles. Chez les animaux d’élevage, les structures cérébrales les plus étudiées sont le système olfactif pour la perception, le cortex frontal et l’amygdale pour le traitement des informations, le noyau paraventriculaire de l’hypothalamus pour les réponses endocriniennes. D’autres travaux suggèrent le rôle potentiel de structures du tronc cérébral dans les réponses neurovégétatives et de la substance grise périaqueducale dans les réponses comportementales et plus largement dans les stratégies d’adaptation. En perspective, il est maintenant nécessaire d’étudier l’impact de l’expérience précoce sur le développement du réseau neuronal des émotions et de mieux comprendre la part de l’évaluation cognitive dans la genèse des émotions.

Quails are small sized pheasants having a long history of domestication and utilization. The management and welfare systems of Quail production at Songhai Delta farm were surveyed and reviewed. The young quails were sexed by the feather and vent methods when at 6 weeks old and they begin to lay eggs at about that age. Fertile eggs are managed in hatchery until chicks are hatched. Other set of eggs laid are also collected and sold in the farm shop. The quails were fed three types of ration - starter mash at 1-4 weeks of age, grower mash 4-6 weeks and layer mash as from 6 weeks of age. Quails are susceptible to some common poultry diseases; but good management and welfare practices ensure safety and healthy birds. A ratio of 1male to 3 females is the stocking rate in breeder cages in the farm, to obtain fertile eggs. High feed cost and poor market for farm products were the most significant problems of the enterprise. The cost and return estimate for quail bird production indicate that quail venture is highly profitable. The bird has early sexual maturity resulting in a short generation intervals and high rate of lay. Thus, raising quail offers many advantages when compared to producing other domestic or food animals. Quail venture is excellent and recommended for beginners in poultry business, because the birds begin to lay eggs at young age of about 6weeks; and can be slaughtered for food at 5weeks of age. Many developing countries presently faced with problem of inadequate supply of animal protein should find quail production a viable industry. The study recommends a step up of extension services to enlighten farmers and the populace on the importance of quail meat and eggs and the profitability of quail farming. Les cailles sont de petite taille ayant une longue histoire de domestication et d'utilisation. Les systèmes de gestion et de bien-être de la production de cailles à la ferme du delta de Songhai ont été considéré et examinés. Les jeunes cailles sont sexées par les méthodes de 'feather and vent' lorsqu'elles ont 6 semaines et qu'elles commencent à pondre des œufs vers cet âge. Les œufs fertiles sont gérés dans l'écloserie jusqu'à ce que les poussins soient éclos. D'autres œufs pondus sont également recueillis et vendus dans la boutique de la ferme. Les cailles ont été nourries de trois types de ration - purée de démarrage à l'âge de 1-4 semaines, purée de grower 4-6 semaines et purée de couche à partir de 6 semaines d'âge. Les cailles sont sensibles à certaines maladies courantes de la volaille ; mais de bonnes pratiques de gestion et de bien-être assurent la sécurité et la santé des oiseaux. Un rapport de 1male à 3 femelles est le taux de stockage dans les cages d'élevage dans la ferme, pour obtenir des oeufs fertiles. Le coût élevé des aliments pour animaux et le mauvais marché des produits agricoles ont étéles problèmes les plus importants de l'entreprise. L'estimation du coût et du rendement de la production d'oiseaux caille indique que l'entreprise de cailles est très rentable. L'oiseau a une maturité sexuelle précoce résultant en un intervalle de génération court et un taux élevé de produire des oeufs. Ainsi, l'élevage de cailles offre de nombreux avantages par rapport à la production d'autres animaux domestiques ou alimentaires. L'entreprise de caille est excellente et recommandée pour les débutants dans le secteur de la volaille, parce que les oiseaux commencent à pondre des œufs à un jeune âge d'environ 6 semaines ; et peut être abattu pour la nourriture à l'âge de 5 semaines. De nombreux pays en voie du développement confrontés à un problème d'approvisionnement insuffisant en protéines animales devraient trouver la production de cailles une industrie viable. L'étude recommande une augmentation des services d'extension pour éclairer les agriculteurs et la population sur l'importance de la viande et des œufs de caille et la rentabilité de l'élevage de cailles.

Le diagnostic des Encéphalopathies Spongiformes Transmissibles (EST) des ruminants est aujourd’hui basé sur la mise en évidence de l’isoforme pathologique, résistante à la protéinase K, de la protéine PrP, la PrPres. La PrPres peut être mise en évidence in situ, à l’aide de techniques immunohistochimiques ou, bien après extraction et traitement à la protéinase K, par des techniques immunochimiques (western blot, Enzyme Linked ImmunoSorbent Assay). Si le diagnostic de routine des encéphalopathies spongiformes animales a fait de gros progrès ces dernières années, il demeure un diagnostic post-mortem qui n’est applicable qu’aux tissus nerveux d’animaux suffisamment âgés pour permettre la formation de dépôts de PrPres dans le système nerveux central. La biopsie d’amygdales offre une possibilité de diagnostic ante-mortem chez les seuls animaux dont le tissu lymphoïde présente une accumulation de PrPres, les ovins génétiquement sensibles et la chèvre. Deux voies de développement des tests sont poursuivies actuellement : d’une part la mise au point d’un diagnostic sanguin précoce basé sur la détection de PrPres ou d’un autre marqueur spécifique de l’incubation d’une EST, et d’autre part des tests permettant de distinguer entre elles les souches de prion, notamment la souche Encéphalopathie Spongiforme Bovine (ESB). Ces évolutions constitueraient un progrès considérable pour notre compréhension des modes de transmission des EST et pour l’efficacité de la prophylaxie sanitaire.

Les moteurs de l'évolution des agents pathogènes, qu'il s'agisse des espèces sensibles, des vecteurs animaux ou des effets environnementaux incluant la pollution et le réchauffement climatique sont difficiles à appréhender. Il est donc important de générer des connaissances sur l’épidémiologie des maladies infectieuses aquacoles pour lesquelles il est difficile de contrôler le milieu d'élevage. Les connaissances épidémiologiques ainsi acquises peuvent alimenter des modèles dynamiques de transmission de ces maladies. Un premier article (Renault et al) présente les facteurs de risques d’apparition et d’émergence des maladies en aquaculture. Il souligne l’importance de générer des données pour améliorer la connaissance des facteurs d’épidémiologie descriptive impliqués dans l’apparition et la diffusion de maladies dues à des agents infectieux, en s’intéressant notamment aux interactions entre l’hôte, l’agent pathogène et l’environnement. Dans ce cadre, le développement d’études portant sur les effets de polluants et de facteurs physico-chimiques liés aux changements globaux chez différentes espèces d’intérêt aquacole est considéré comme une priorité. Un second article (Thébault et al) décrit l’intérêt potentiel de la modélisation pour l’étude de maladies infectieuses chez les poissons et les mollusques. La formulation précise des questions posées par une maladie infectieuse ouvre la voie à des formes de modélisation dynamique intégrant les caractéristiques de population de l'agent pathogène et les effets des actions de maîtrise éventuellement mises en œuvre. Parmi les retombées utiles de la modélisation, figurent l'évaluation anticipée des mesures de contrôle et l'identification en continu des lacunes pouvant subsister dans un corpus de données. Le manque de données issues aussi bien du terrain que de l'expérimentation est le principal frein au développement de tels modèles en infectiologie aquacole. Il ne faut évidemment pas attendre de la modélisation plus qu'elle ne peut donner. Néanmoins, l’expérience des élevages terrestres montre que la modélisation peut parfois contribuer à quelques améliorations, notamment en termes de gestion de la santé des élevages au quotidien ou d’aide à la décision.

Avant-propos La demande mondiale en produits d’origine animale est en forte expansion1 et l’élevage est l’une des activités agricoles les plus fortement créatrices d’emploi et de valeur ajoutée, tant au niveau de la production et des services qu’elle utilise, que des filières de produits animaux. Mais dans le même temps, l’élevage doit faire face à des enjeux sociétaux qui nécessitent des évolutions importantes dans les modes de production : besoin de compétitivité encore accru, méthodes d’élevage contestées vis-à-vis des atteintes à l’environnement, du respect du bien-être animal et de l’usage des médicaments. Il s’agit de réfléchir ces défis au niveau européen et mondial. Produire plus, mieux et à moindre coût doit contribuer à assurer la sécurité alimentaire mondiale et à répondre aux attentes européennes en termes de systèmes de production et de marchés très diversifiés. L’Europe a ici une responsabilité toute particulière car si elle ne peut pas nourrir le monde, il est de sa responsabilité, en tant que région où la demande sociale est aujourd’hui la plus élevée, de montrer comment concilier production et environnement. Outre les innovations et les adaptations des systèmes d’élevage (cf. Numéro spécial de la revue « Quelles innovations pour quels systèmes d’élevage ? », Ingrand S., Baumont R. (Eds). INRA Prod. Anim., 27, 2), les réponses passent aussi par la recherche d’animaux qui soient d’une part, plus efficients pour transformer leur ration et plus faciles à élever dans une large gamme de conditions climatiques et de systèmes d’élevage et, d’autre part, adaptables face à des aléas climatiques, sanitaires ou économiques tout en préservant la santé, le bien-être et la qualité des produits. Par le passé, la recherche de la maximisation des performances de production (ex : vitesse de croissance, quantité de lait par lactation…) a conduit à des animaux de plus en plus spécialisés. Dans la plupart des filières, cette maximisation s’est accompagnée d’une dégradation des autres aptitudes d’élevage, aujourd’hui source d’inefficience en élevage. La recherche d’une plus grande robustesse (définie comme la capacité pour un animal d’exprimer son potentiel de production dans une large gamme d’environnements sans pour autant compromettre sa santé et son bien-être) devient une priorité. Dans le même temps,l’accès à des techniques d’exploration fonctionnelle toujours plus performantes, les innovations en cours d’appropriation ou à venir dans le domaine de la génomique ouvrent des perspectives d’investigation nouvelles plus précises. Dans ce contexte d’évolution des demandes et des possibilités d’investigation, les projets de recherche en sciences animales doivent être plus systémiques, prédictifs et permettre d’établir des relations fonctionnelles de plus en plus fines entre le phénotype des animaux, leur génotype et le milieu dans lequel il s'exprime. Face au développement spectaculaire des connaissances sur le génome, il y a un manque criant de connaissances sur l’expression des phénotypes, connaissances qui devraient permettre de répondre au mieux à une double finalité en termes d’exploitation de la variabilité des aptitudes animales : i) une sélection éclairée vers des objectifs majeurs pour améliorer l’efficience de la production et la robustesse des génotypes, et ii) un élevage de précision qui valorise la variabilité individuelle des animaux pour gagner en efficience et en résilience à l’échelle du troupeau, ou pour améliorer la conduite des animaux d’un génotype donné. En effet, d’un coté les progrès réalisés par la sélection génomique permettent aujourd’hui de repenser les critères de sélection et de les diversifier tout en raccourcissant les délais entre la définition des objectifs et l’amélioration effective des cheptels, mais cette sélection entraine de nouveaux besoins de phénotypage car elle nécessite la caractérisation d’unepopulation de référence. D’un autre coté, la connaissance plus fine de l’animal associée aux technologies en émergence de l’élevage de précision permettra de mieux piloter la conduite d’élevage pour améliorer l’efficience de l’alimentation ou de la reproduction par une approche individuelle à l’animal, ainsi que par la production d’alertes à destination de l’éleveur pour un diagnostic précoce des troubles permettant d’anticiper les ajustements requis. Le phénotypage est ainsi l’un des principaux défis que doit relever les recherches en production animale et a été reconnu comme tel par l’INRA. Deux types de phénotypage peuvent être envisagés : le phénotypage des caractères d’intérêt socio-économique et le phénotypage de caractères plus élémentaires. Les phénotypes d’intérêt socio-économique constituent la finalité recherchée. Ils résultent de mécanismes faisant appel à des régulations complexes, ils sont d’autant plus onéreux à mesurer qu’il s’agit de critères zootechniques qui doivent être observés sur des pas de temps longs. La recherche de phénotypes plus élémentaires et plus proches du mécanisme causal rend plus facile l’identification des gènes responsables. Ce phénotypage fin implique de réaliser des mesures particulièrement approfondies et à des échelles élémentaires (au niveau moléculaire, cellulaire, tissulaire…) des caractéristiques biologiques de l’animal qui expliquent un phénotype complexe observé à l’échelle de l’animal. Le phénotypage à haut débit signifie qu’une méthode de mesure des phénotypes fiable, automatisable et rapide est établie de sorte que le processus de mesure permette de générer un grand nombre de données dans un laps de temps court. Le haut débit peut s’appliquer au phénotypage fin tout comme à celui des caractères d’intérêt zootechnique. Les contributions significatives qui pourront être attendues d’un phénotypage animal fin et à haut débit concernent la biologie prédictive, à savoir la prédiction des performances à partir de caractères simples observables précocement, nécessaire notamment à la gestion des produits, à la conduite de l’élevage et à la sélection animale. Ce dossier propose le fruit d’une réflexion globale des chercheurs de l’INRA sur les perspectives qu’offre le phénotypage des animaux pour répondre aux enjeux des productions animales. Cette réflexion a eu pour objectif de définir les grands enjeux de connaissance autour du phénotypage animal et de faire émerger les questions de recherches prioritaires, transversales ou spécifiques aux différentes filières animales ainsi que les verrous techniques qui sont soulevés. Cette réflexion a été conduite par un groupe de douze chercheurs2 des départements de « Génétique Animale », « Physiologie Animale et Systèmes d’Elevage » et « Santé Animale » travaillant dans des disciplines et sur des espèces variées, missionné par la Direction Scientifique Agriculture de l’INRA. La réflexion de ce groupe s’est appuyée sur celle d’un collectif plus large de chercheurs INRA travaillant sur les animaux d’élevage par le biais d’un séminaire organisé en mai 2013 ainsi que par la rédaction partagée des articles de ce dossier. L’amélioration de la robustesse des animaux d’élevage étant un objectif central, le premier article de ce dossier développe une approche systémique de la robustesse des animaux d’élevage pour répondre au mieux à une double finalité en termes d’exploitation de la variabilité des aptitudes animales pour la sélection et pour la conduite de l’élevage. Les recherches sur le phénotypage doivent être accompagnées d’une ontologie générique c’est-à-dire d’une représentation et d’un langage communs pour partager les données et les connaissances, ainsi que l’explicite le second article de ce numéro. L’objet des trois synthèses suivantes est de mettre en perspective les fronts de science (phénotypage du microbiote intestinal), les enjeux de connaissance et les verrous techniques encore à lever pour permettre des productions animales de qualité (phénotypage de la qualité des produits) et en quantité (phénotypage de l’efficacité alimentaire), à moindres coûts économique et environnemental. 1 Selon la FAO et l’OCDE, la progression de la consommation de protéines d’origine animale sur la planète devrait se poursuivre au rythme de + 2 à + 3%/an au cours de cette décennie. Sur la période 2000-2050, la consommation totale des viandes devrait progresser de l’ordre de + 70% pour une population en augmentation de + 20%. Selon les mêmes sources et pour la même période la consommation de lait et produits laitiers dans les pays émergents devrait passer de 45 à 78 kg par habitant.

Le pilotage des systèmes d’élevage en vue d’une optimisation technique, économique et environnementale passe par une formulation des rations de plus en plus précise et nécessite donc une connaissance fine des aliments consommés par les animaux. La spectrométrie dans le proche infrarouge (SPIR), utilisée de façon croissante depuis les années 60, est une technique analytique permettant de caractériser rapidement des échantillons d’aliments ou de fourrages. Les premières applications concernaient la composition chimique des fourrages, mais il est également possible de développer des étalonnages pour une estimation de la valeur nutritive et de l’ingestion. Au-delà de ces mesures directes sur l’aliment, la SPIR peut être appliquée sur les fèces afin de caractériser l’alimentation d’animaux sur parcours. Le traitement conjoint des spectres des aliments et des fèces peut donner une vision de l’utilisation réellement faite des aliments par les animaux. D’autres utilisations possibles de la SPIR comme la traçabilité ou la classification des aliments ainsi que la reconnaissance botanique des végétaux dans les prairies sont aussi décrites. Les développements techniques actuels, et notamment la miniaturisation des spectromètres, permettent d’amener les instruments sur le terrain pour produire l’information au plus près de son utilisation. D’autres techniques spectroscopiques alternatives ou complémentaires à la SPIR comme la spectroscopie dans le moyen infrarouge, la spectroscopie Raman ou l’imagerie hyperspectrale permettront d’autres conditions de mesures et d’autres applications.

Malgré des réglementations contraignantes, l’usage des antibiotiques en préventif est encore répandu en aquaculture, particulièrement pendant les phases critiques (stades précoces, métamorphose, transferts d’animaux), mais aussi chez des animaux en croissance. En plus des améliorations que l’on peut encore apporter en matière de zootechnie et de prophylaxie traditionnelle, des méthodes alternatives sont maintenant disponibles ou en développement. Les préparations microbiennes commercialisées pour les élevages terrestres sont de plus en plus utilisées pour les élevages de crevettes et de poissons, mais chaque espèce ou élevage demanderait des expérimentations particulières pour déterminer les produits et les doses les plus efficaces. En effet, les réponses des animaux à l’ajout des probiotiques peuvent être variables et l’absence de données fiables freine leur application en routine. Les probiotiques d’origine terrestre contenant des Lactobacillus, des Bacillus ou d’autres bactéries de genres connexes, ou bien encore des levures, ne conviennent pas pour les mollusques bivalves comme les huîtres, les coquilles St Jacques, les palourdes. Seules quelques bactéries marines sélectionnées protègent les larves de bivalves contre les infections bactériennes. Cependant, l’utilisation pratique de ces bactéries gram (-) pose de nombreux problèmes d’autorisation légale, de production, de conservation et de distribution. L’intérêt des probiotiques réside dans leurs effets multiples, qui associent à des activités antibactériennes, des effets sur l’hôte telles que la stimulation de la réponse immunitaire ou celle de la croissance, bien que les mécanismes d’action ne soient pas clairement identifiés. Par contre ils n’ont pas la même efficacité que les antibiotiques pour stopper une infection. Les prébiotiques comme les fructo-oligosaccharides constituent une autre possibilité d’améliorer la santé des animaux, et des essais ont montré leur efficacité chez les alevins de turbot par exemple. Une troisième alternative est représentée par les peptides antimicrobiens. Ces molécules ont un large spectre d’activité antimicrobienne. Ils peuvent tuer des bactéries gram (-) et gram (+), des champignons ou des virus enveloppés. Plusieurs de ces peptides viennent d’être découverts chez les invertébrés marins (crevettes et huîtres), où ils sont un élément essentiel de la défense de ces animaux sans immunité acquise. Ils pourraient remplacer avantageusement les antibiotiques à terme. Ils devraient générer moins de résistances chez les microorganismes cibles, car ils agissent sur les membranes cellulaires et ils devraient être plus vite dégradés sans produire de résidus.

Au Burkina Faso, au Cameroun et au Sénégal, la traction animale continue sa progression dans un contexte de désengagement des Etats des filières de cultures industrielles et de libéralisation du secteur agricole. Le taux d’équipement des exploitations agricoles est stable et supérieur à 95 p. 100 depuis 25 ans dans le bassin arachidier sénégalais. Inférieur à 35 p. 100, il croît régulièrement grâce à l’action de la société cotonnière au Nord-Cameroun, tandis qu’il progresse par à coups en fonction des programmes ponctuels d’appui à l’agriculture dans la Tapoa au Burkina Faso. La privatisation des services d’appui à la traction animale assurés par des structures de l’Etat est effective au Sénégal et en cours dans les deux autres situations. Cette privatisation montre que l’approvisionnement, et l’entretien des animaux et des agroéquipements sont assurés tant bien que mal par les artisans du fer et les commerçants. En revanche, les nouveaux prestataires des services (financiers, appui/conseil, actes vétérinaires) ont des difficultés à adapter leur offre à la demande. Dans les zones les plus sèches, les conditions pluviométriques nécessitent de semer rapidement et d’effectuer précocement l’entretien des cultures. Cela explique la présence des semoirs et des houes dans le bassin arachidier sénégalais, le semis manuel sans travail du sol sur les céréales au Nord-Cameroun. Dans les zones plus humides (Tapoa au Burkina et partie méridionale du Nord-Cameroun), la période favorable à l’implantation des cultures est plus longue. Les pluies précoces favorisent la levée de la végétation qui est enfouie avant les semis par le labour aux boeufs. Cette diversité d’utilisation et d’environnement de la traction animale nécessite que le développement et la recherche adaptent leurs programmes aux différents contextes.

Glucose is the major energy source of living organisms and its homeostatic maintenance during the days preceding hatching and post-hatch is a great challenge in chick's life. Establishment of a stable and sufficient glucose status is critical for the late-term embryonic developmental hatching process and post-hatch development of poultry until feed consumption is initiated. In ovo feeding has been used to enhance post-hatch development in broilers. However, there is paucity of information on the effect of in ovo feeding on performance of turkey poults. Therefore, effect of in ovo feeding on performance of turkey poults were investigated from different research works. The hatching quality in turkey has been of great concern and interest to researchers over the years. Turkey hatchlings usually do not survive critical post-hatch adjustment period and most of the survivor exhibit stunted growth, and inefficient feed utilization. This has led to loss of a lot of money yearly to the poultry industry. Several researches have been done but were seen to have no lasting effect on the post-hatch quality of the poults. Although, early feeding was recorded to be of benefit to the animals but had little orno effect on struggles experienced by embryos during pipping and hatching. Improvement on poults' quality aside the body weight and growth becomes difficult at this level. This work reviewed the technology of using in ovo feeding which is the administration of food into the amnion of late embryo in the efficiency of turkey hatchlings. Le glucose est la principale source d'énergie des organismes vivants et son maintien homéostatique pendant les jours précédant l'éclosion et après l'éclosion est un grand défi dans la vie du poussin. L'établissement d'un état de glucose stable et suffisant est essentiel pour le processus d'éclosion du développement embryonnaire tardif et le développement post-éclosion de la volaille jusqu'au début de la consommation d'aliments. L'alimentation Inovo a été utilisée pour améliorer le développement post-éclosion des poulets à griller. Cependant, il y a peu d'informations sur l'effet de l'alimentation in ovo sur les performances des dindonneaux. Par conséquent, l'effet de l'alimentation in ovo sur les performances des dindonneaux a été étudié à partir de différents travaux de recherche. Les nouveau-nés de dinde ne survivent généralement pas à la période critique d'ajustement post-éclosion et la plupart des survivants présentent un retard de croissance et une utilisation inefficace des aliments. Cela a conduit à la perte de beaucoup d'argent chaque année pour l'industrie de la volaille. Plusieurs recherches ont été effectuées, mais elles n'ont eu aucun effet durable sur la qualité post-éclosion des dindonneaux. Bien que l'alimentation précoce ait été enregistrée comme étant bénéfique pour les animaux, mais n'a eu que peu ou pas d'effet sur les difficultés rencontrées par les embryons lors de la naissance et de l'éclosion. L'amélioration de la qualité des dindonneaux en dehors du poids vif et de la croissance devient difficile à ce niveau. Ce travail a passé en revue la technologie d'utilisation de l'alimentation in ovo qui est l'administration de nourriture dans l'amnios de l'embryon tardif dans l'efficacité des nouveau-nés de dinde.

Le lait n’est pas tout à fait un aliment comme les autres puisqu’il est aussi produit par l’Homme. Cet aliment est indispensable à l’alimentation de l’enfant, car sa richesse nutritionnelle combinée à sa forme liquide en font une ration « tout en un » du jeune pendant ses premières semaines de vie. L’homme a très tôt domestiqué d’autres mammifères pour produire cet aliment nécessaire pour le jeune et l’a aussi intégré dans l’alimentation de l’adulte sous forme native ou après transformation. De fait, le lait est un des rares produits animaux avec l’oeuf qui est produit régulièrement et qu’il est possible d’obtenir sans tuer l’animal. Sa production fait pleinement partie de la fonction de reproduction et son prélèvement doit être géré pour ne pas handicaper le développement du jeune animal qui est également un élément d’avenir dans l’élevage. Les vaches laitières ont longtemps bénéficié de noms très personnalisés, voire de prénoms, jusqu’à ce que la traçabilité ne vienne proposer des identifiants plus proches du matricule de la sécurité sociale que des petits noms affectueux utilisés jusqu’alors. La traite est un moment particulier où l’éleveur se substitue au jeune pour prélever le lait plusieurs fois par jour. Tout ceci fait traditionnellement de l’élevage laitier un élevage qui associe étroitement l’homme et l’animal. Au commencement de la domestication et pendant longtemps, le principal défaut du lait a résidé dans sa faible aptitude à la conservation, nécessitant une consommation plutôt locale, le temps entre production et consommation devant rester le plus court possible. De fait, le développement de sa consommation dans les villes est récent et ne s’est pas fait sans quelques soucis (Fanica 2008). Bien entendu, les évolutions de l’industrie laitière et des transports ont permis de franchir ce double cap de la conservation et des distances, faisant en quelques décennies d’un produit local du peuple d’un terroir, riche d’identité, d’histoire et de culture (Faye et al 2010), un produit générique du commerce mondial qui s’échange entre continents suivant les règles de l’organisation mondiale du commerce et dont la demande augmente régulièrement. Ce passage du local au mondial ne s’effectue pas sans des changements radicaux des modes de production et de l’organisation des filières, avec des conséquences parfois importantes sur les territoires. La production de lait en France, pays traditionnel d’élevage bovin laitier, illustre parfaitement cette évolution et se trouve aujourd’hui à une période charnière. Riche d’une grande diversité de terroirs et de produits, la production française présente un profil original dont on ne sait pas aujourd’hui si c’est une force ou une faiblesse dans cette évolution. Depuis 1984, le système des quotas laitiers liés à la terre et non commercialisables en France a ralenti, comparativement aux pays voisins, l’évolution vers une spécialisation et une intensification des systèmes de production laitiers, mais il disparaîtra en 2015. Le contexte économique des prix des matières premières et du prix du lait devient beaucoup plus instable que par le passé. Le métier d’éleveur laitier, avec sa complexité, sa charge de travail importante, ses astreintes et la diminution de sa rémunération, devient moins attractif. La nécessaire prise en compte de l’impact de l’élevage sur l’environnement et plus globalement de la durabilité, constitue un nouveau défi qui est souvent vécu comme une contrainte supplémentaire. Cependant, les connaissances scientifiques et technologiques ont beaucoup progressé et offrent de nouveaux outils à l’élevage laitier pour construire une trajectoire originale dans cette évolution. Ce numéro spécial d’INRA Productions Animales se propose donc en quelques articles de faire un état des lieux des connaissances concernant la production laitière, ainsi que des nouveaux défis et des nouveaux outils qui s’offrent à la filière pour construire son avenir. Ce panorama n’est volontairement pas exhaustif et traitera prioritairement des vaches laitières avec cependant, lorsqu’il est apparu nécessaire, quelques exemples tirés de travaux réalisés chez les caprins. De même, il ne s’agit pas ici d’aborder la transformation du lait et les évolutions des nombreux produits transformés. Mais nous avons cherché à présenter un point sur un certain nombre de sujets en mettant en avant les avancées récentes et les défis scientifiques, techniques, économiques et organisationnels qui concernent la production laitière, en quatre grandes parties. La première plantera tout d’abord le décor du secteur laitier français. La deuxième présentera les nouvelles avancées des travaux sur la femelle laitière, la lactation et le lait. La troisième analysera les différents leviers que constituent la sélection génétique, la gestion de la santé, l’alimentation et la traite, pour mieux maîtriser la production de lait en élevage. Enfin, la dernière partie abordera des questions plus spécifiques concernant les systèmes d’élevage et leur futur. Le premier article de V. Chatellier et al fournit une analyse à la fois du bilan et des perspectives du secteur laitier français. Après une analyse du marché des produits laitiers au travers de la demande et de l’offre et des grandes stratégies des acteurs de la filière, cet article présente les spécificités françaises des exploitations laitières liées en particulier à la diversité des systèmes de production et des territoires. Cette double diversité se traduit également dans les écarts de productivité et des résultats économiques des exploitations dont la main-d’oeuvre reste majoritairement familiale, avec la question de son renouvellement qui se pose différemment selon les territoires. Enfin, à l’aune des changements importants de contexte qui se préparent avec la fin des quotas et les nouvelles relations qui se mettent en place entre producteurs et transformateurs, les auteurs étudient les différents scénarios qui en découlent et qui conduiront à l’écriture du futur du secteur laitier français dans les territoires et le marché mondial. La série d’articles sur l’animal et le lait débute par une approche systémique de l’animal laitier. La vache laitière est d’abord perçue au travers de sa fonction de production, et les modèles de prévision de la lactation se sont longtemps focalisés sur cette seule fonction. La notion d’animaux plus robustes et d’élevages plus durables (cf. Dossier « Robustesse... », Sauvant et Perez 2010) amène à revisiter cet angle d’approche pour l’élargir à ensemble des fonctions physiologiques en prenant mieux en compte les interactions entre les génotypes animaux et leurs environnements. La modélisation aborde cette complexité de deux façons contrastées, l’une plutôt ascendante en partant des mécanismes élémentaires et en les agrégeant, l’autre plutôt descendante, en partant de grandes propriétés émergeantes des principales fonctions et de leurs interactions, voire de leur compétition dans l’accès aux ressources nutritionnelles. La revue de Friggens et al aborde ainsi la question de la dynamique de partition des nutriments entre fonction physiologiques chez les vaches laitières en fonction du génotype en présentant plusieurs approches de modélisation. Cette revue s’attache à montrer l’intérêt de partir des propriétés émergeantes pour arriver à modéliser les réponses complexes (production, reproduction, composition du lait, état corporel…) d’une vache soumise à différentes conduites d’élevage au cours de sa carrière. Les outils de demain qui permettront d’optimiser la conduited’élevage face aux aléas économiques et climatiques dépendront de l’avancée de ces modèles et des connaissances scientifiques qui les sous-tendent. La fonction de lactation est la conséquence de nombreux mécanismes à l’échelle de l’animal, tout particulièrement au niveau de la glande mammaire. Le développement et le fonctionnement de cet organe caractérisé par sa cyclicité ont fait l’objet de nombreux travaux à l’Inra et dans de nombreuses équipes de recherches internationales. Il ne s’agissait pas ici de relater l’ensemble de ces travaux mais de consacrer un article aux dernières connaissances acquises sur les mécanismes de biosynthèse et de sécrétion des constituants du lait. L’article de Leroux et al présente les travaux sur la régulation de l’expression génique dans la glande mammaire avec un intérêt particulier pour les données acquises avec les nouveaux outils d’études globales de génomique expressionnelle. Ceux-ci apportent de nouvelles connaissances sur les effets des facteurs génétiques sur la biosynthèse et la sécrétion du lait, sur leur régulation nutritionnelle et sur l’interaction de ces facteurs. Ce dernier point constitue un champ d’investigation supplémentaire pour décrypter les secrets du fonctionnement mammaire avec notamment l’intervention de nouveaux acteurs que sont les petits ARN non codants (ou microARN) qui vient encore accroître la complexité du fonctionnement mammaire dans son rôle prépondérant lors de la lactation. Après avoir fait cet état des lieux des connaissances sur la biosynthèse et la sécrétion des constituants du lait au niveau de la glande mammaire, l’article de Léonil et al présente la complexité des fractions protéique et lipidique du lait et de leur assemblage en structures supramoléculaires. Ces structures finales sont sous la dépendance de la nature et de la variabilité des constituants, ellesmêmes dues aux polymorphismes des gènes responsables de leur synthèse. Ainsi, les auteurs font un état des lieux des connaissances sur la structure et le polymorphisme des gènes spécifiant les protéines coagulables du lait que sont les caséines pour arriver à l’organisation de ces dernières en micelles. Le rôle nutritionnel de ces protéines majeures du lait et leur fonction biologique sont revisitées à la lumière des connaissances croissantes sur les peptides bioactifs qu’elles contiennent. La fraction lipidique n’est pas en reste avec la présentation de sa complexité et de son organisation sous forme de globule gras ainsi que de son impact nutritionnel sur le consommateur. Enfin, la découverte récente, dans le lait, de petites particules (ou exosomes) véhiculant des protéines et des ARN ouvre de nouvelle voies d’investigation de l’impact du lait sur la santé du consommateur. La série d’articles consacrée aux leviers d’action dont disposent les éleveurs pour moduler la production laitière ainsi que la composition du lait débute par l’article de Brochard et al, qui retrace l’impact de la sélection génétique pour arriver aux apports de la sélection génomique des races bovines laitières. Un bref historique de la sélection génétique présente les progrès réalisés sur les caractères de production laitière mais aussi sur des caractères de robustesse (fertilité, mammites…) et permet ainsi de dresser le décor génétique des élevages français. L’avènement des outils de génomique grâce au séquençage du génome bovin a conduit à renouveler les perspectives de sélection des bovins laitiers (cf. Numéro spécial, «amélioration génétique" Mulsant et al 2011). La présentation brève de ces outils permet de mieux appréhender les retombées attendues. Les opportunités offertes par la sélection génomique sur les caractères laitiers sensu stricto se complètent et permettent également de proposer une sélection sur de nouveaux caractères. En effet, la prise en compte progressive d’autres caractères oriente la sélection vers une complexité accrue notamment grâce à l’établissement de nouvelles mesures phénotypiques. L’évolution vers une meilleure robustesse, une efficacité alimentaire optimisée mais aussi une empreinte environnementale réduite, sera d’autant plus envisageable que la sélection pourra s’appuyer sur des capacités de phénotypage de plus en plus fin et à grande échelle. Un autre facteur prépondérant dans l’élevage laitier concerne la gestion de la santé animale qui affecte, notamment, la durabilité des élevages sous l’angle socio-économique. Cette gestion complexe doit prendre en compte de nombreux paramètres tel que le nombre des traitements nécessaires, le temps passé, les pertes économiques directes à court et long terme, etc. Les infections ne touchent pas toutes directement la glande mammaire, mais en affectant l’animal, elles impactent la lactation, l’efficacité de production du troupeau et donc l’élevage. L’article de Seegers et al passe en revue sept maladies majeures classées en trois groupes affectant les bovins laitiers. Il présente les connaissances récentes acquises sur ces maladies et les perspectives qu’elles ouvrent pour mieux les maîtriser. Ces maladies ont bien souvent un impact économique fort sur les élevages et/ou sont transmissibles à l’Homme constituant ainsi des questionnements de recherche forts et pour lesquels les moyens d’actions sont aussi multiples que variés. De plus, les attentes sociétales visent à diminuer, autant que faire se peut, les intrants médicamenteux. L’alimentation est un levier de maîtrise de la production et de la composition du lait qui présente l’avantage d’avoir des effets rapides et réversibles. Bien que ce levier puisse également moduler la composition protéique du lait, l’impact prépondérant de l’alimentation sur la composition en acides gras du lait, dans le but de fournir aux consommateurs une qualité nutritionnelle du lait la plus favorable possible, a été mis en exergue par de nombreuses études. La détermination de la composition en acides gras des laits est de plus en plus précise, notamment du fait des nouvelles techniques qui permettent une meilleure caractérisation de ces profils. Outre l’impact de l’alimentation, les effets des apports nutritionnels chez le ruminant sur les teneurs en composés vitaminiques du lait sont également à prendre en compte dans la perspective de l’utilisation du lait comme source complémentaire naturelle de vitamines chez les sujets présentant une efficacité d’absorption réduite (tel que les jeunes ou à l’inverse les personnes âgées). L’article de Ferlay et al recense les principaux facteurs alimentaires (nature de la ration de base, supplémentation oléagineuse, différents types de suppléments lipidiques et leurs interactions) influençant la composition en acides gras et en vitamines du lait de vache. Enfin, la traite constitue un outil supplémentaire de pilotage des troupeaux en termes de production laitière mais aussi de qualité sanitaire, technologique et nutritionnelle du lait. De plus, une meilleure connaissance des effets des différentes pratiques de traite est cruciale dans le contexte actuel de gestion du travail dans les exploitations laitières (cf. Numéro spécial, « Travail en élevage », Hostiou et al 2012). Les moyens mis en oeuvre se situent à différents niveaux allant de la fréquence de traite aux systèmes de stockage des laits en passant par les réglages possibles ou les types de machines à traire. L’article de Guinard-Flament et al fait le point des connaissances actuelles sur les effets et les conséquences de modifications de la conduite des animaux à la traite. Il présente les effets de la fréquence de traite sur le niveau de production laitière et sur la composition du lait. Le contexte de la traite, avec les effets mécaniques de la machine à traire et celui du système de stockage, est également présenté dans ses multiples facettes pour souligner leur rôle prépondérant sur la qualité microbienne des laits. La conduite des vaches à la traite est également un moyen de gestion de la carrière d’une vache laitière à travers le pilotage de certaines phases du cycle de production (effets sur la reproduction et sur la durée de la lactation et leurs conséquences sur la santé de l’animal...). La dimension des systèmes d’élevage est dominée ces dernières années par la question environnementale, notamment depuis la parution du rapport de la FAO « Livestock’s long shadow » (Steinfeld et al 2006). L’élevage laitier, très consommateur de ressources de qualité, est concerné au premier rang par ce défi environnemental. Mais ces enjeux, peu perceptibles à l’échelle de l’élevage pourtant à l’origine de ces risques, sont difficiles à intégrer dans les objectifs des systèmes de production. L’article de Dollé et al sur les impacts environnementaux des systèmes bovins laitiers français apporte de nombreux éléments quantifiés sur les émissions des éléments à risque pour l’environnement par les élevages laitiers. Ces risques concernent bien entendu la qualité de l’eau, notamment via les excrétions d’azote et de phosphore, ce qui est connu depuis longtemps avec leurs impacts sur l’eutrophisation des cours d’eau et des côtes. Les risques liés à la qualité de l’air ont été pris en compte beaucoup plus récemment et concernent principalement les émissions d’ammoniac pouvant affecter la santé humaine et des gaz à effet de serre responsables du réchauffement climatique (cf. Dossier, « Gaz à effet de serre en élevage bovin : le méthane », Doreau et al 2011). Ensuite, l’article aborde la question de la biodiversité, auxiliaire de l’agriculture et des paysages, où l’élevage joue un rôle central au sein des territoires agricoles. L’article aborde pour finir la question de la quantification de ces impacts afin d’améliorer objectivement les performances environnementales des élevages et montre que performances environnementales et économiques en élevage laitier ne sont pas antinomiques. En guise de conclusion de ce numéro, J.L. Peyraud et K. Duhem se sont prêtés à un exercice d’analyse prospective des élevages laitiers et du lait de demain en reprenant certains des constats de l’article introductif, notamment sur la diversité des systèmes et des territoires, la restructuration rapide de la filière et la reconstruction du métier d’éleveur. La filière devra demain affronter la tension entre l’amélioration de la compétitivité et celle de la durabilité de l’élevage en tirant profit des innovations. La meilleure prise en compte des qualités nutritionnelles des produits et de l’évolution des demandes tout en améliorant l’intégration de l’élevage au sein des territoires constitue un double défi pour résoudre cette tension. L’analyse des auteurs prône cependant un maintien de la diversité et la complémentarité des systèmes dans une diversité de territoires pour mieux répondre aux enjeux de la société et des éleveurs. Ce numéro spécial montre combien la filière laitière est aujourd’hui plus que jamais à la croisée des chemins avec des défis économiques et sociétaux difficiles à relever dans un climat de plus en plus incertain. Entre diversité d'une part, et spécialisation et standardisation d'autre part, le chemin de la filière française reste complexe à définir. Les nombreuses évolutions des connaissances scientifiques permettent de disposer à court ou moyen terme de nouveaux outils pour relever ces défis. La sélection génomique pour disposer des animaux les plus adaptés à leur système, les modèles de prévision pour anticiper les aléas et leurs conséquences, les outils d’évaluation environnementale pour maîtriser les risques, les outils de monitoring et d’information des troupeaux d’élevage pour améliorer les conditions de travail et l’efficience des troupeaux, les possibilités de piloter la qualité des produits par les conduites d’élevage et en particulier l’alimentation, une meilleure connaissance des mécanismes de régulation de la lactation, la découverte de la richesse des constituants du lait et de leurs propriétés nutritionnelles et fonctionnelles sont autant d’atouts pour la filière pour affronter ces défis. A travers les articles de ce numéro, nous avons voulu illustrer quelques un de ces défis et des perspectives offertes par la recherche. L’enjeu sera de les mobiliser à bon escient dans le cadre de stratégies cohérentes. Cela nécessitera la collaboration de tous les acteurs de la recherche, de la formation, du développement et de la filière. A leur niveau, les articles de ce numéro, par les nombreuses signatures communes entre chercheurs, enseignants-chercheurs et ingénieurs de recherche-développement, témoignent de la vitalité des unités mixtes de recherche et des unités mixtes thématiques impliquées dans l’élevage laitier. De même, bon nombre de travaux relatés dans les articles de ce numéro sont le fruit de programmes de recherche co-financés et menés en collaboration étroite entre la recherche, les instituts technique et la filière. Nous y voyons un fort signe positif pour l'avenir de l'élevage laitier en France Cet avant-propos ne saurait s’achever sans remercier René Baumont et le comité de rédaction d’Inra Productions Animales pour l’initiative judicieuse de ce numéro spécial, mais aussi pour nous avoir aidés à mener à bien ce projet comprenant de nombreux auteurs, qui ont bien voulu se prêter à l’exercice difficile de la rédaction d’un article de synthèse qui conjugue la rigueur de l’information scientifique avec l’exigence de la rendre accessible à un large public. Ce numéro doit beaucoup aussi aux relectures constructives de nombreux collègues que nous remercions ici anonymement. Enfin, cet ouvrage doit aussi sa qualité à un travail remarquable d’édition technique assuré par Pascale Béraudque nous associons à ces remerciements. Nous avons eu la primeur de ces articles et nous espérons que vous partagerez l’intérêt que nous avons eu à leur lecture à la fois instructive, enrichissante et propice à nourrir notre réflexion pour le futur de la recherche-développement dans le domaine de l’élevage bovin laitier.Philippe FAVERDIN, Christine LEROUX RéférencesDoreau M., Baumont R., Perez J.M., (Eds) 2011. Dossier, Gaz à effet de serre en élevage bovin : le méthane. INRA Prod. Anim., 24, 411-474. Fanica P.O., 2008. Le lait, la vache et le citadin. Du XVIIe au XXe siècle. Editions Quae, Paris, France,520p. Faye B., Bonnet P., Corniaux C., Duteurtre G., 2010. Peuples du lait. Editions Quae, Paris France, 160p. Hostiou N., Dedieu B., Baumont R., (Eds) 2012. Numéro spécial, Travail en élevage. INRA Prod. Anim., 25, 83-220. Mulsant P., Bodin L., Coudurier B., Deretz S., Le Roy P., Quillet E., Perez J.M., (Eds) 2011. Numéro spécial, Amélioration génétique. INRA Prod. Anim., 24, 283-404. Sauvant D., Perez J.M., (Eds) 2010. Dossier, Robustesse, rusticité, flexibilité, plasticité, résilience… les nouveaux critères de qualité des animaux et des systèmes d'élevage. INRA Prod. Anim., 23, 1-102. Steinfeld H., Gerber P., Wassenaar T., Castel V., Rosales M., de Haan C., 2006. Livestock's long shadow: environmental issues and options. Food and Agriculture Organization of the United Nations,414p.

L’alimentation des ruminants : un problème d’actualitéDans la conduite et la réussite d’un système de production de Ruminants, l’alimentation du troupeau reste un domaine très important qui continue de poser de nombreuses questions à la fois pratiques et théoriques. Pour l’éleveur, les postes récolte des fourrages et des céréales, achats d’aliments et entretien des surfaces fourragères représentent plus de 50 % des charges opérationnelles de son exploitation. Nourrir quotidiennement son troupeau lui impose de faire des choix de types de rations et en amont des choix stratégiques de long terme, sur la conduite de son système fourrager en considérant ses contraintes de milieu naturel, de bâtiments ou de stockage. La gestion de l’alimentation est directement liée à tous les autres choix stratégiques de l’activité d’élevage, le niveau de croissance des jeunes animaux, la reproduction, l’allotement la quantité et la qualité de la production. Pour le chercheur en nutrition animale, les enjeux sont devenus multiples et son positionnement a évolué : la recherche de la production maximale soutenue par l’alimentation a fait place à la volonté d’atteindre un optimum à la fois biologique, technique et économique selon les milieux dans lequel l’élevage est conduit. Il doit faire en sorte que la ration calculée par ses modèles satisfasse les besoins de l’animal selon les objectifs de production de l’éleveur, mais qu’elle participe également au bon état sanitaire et de bien-être du troupeau, qu’elle garantisse la qualité des produits et minimise l’impact défavorable des rejets sur l’environnement. La recherche en nutrition et alimentation des ruminants porte à la fois sur les fourrages, la physiologie digestive et métabolique de l’animal et son comportement alimentaire. En tenant compte de la complexité des mécanismes biologiques, les modèles nutritionnels doivent pouvoir simuler avec le maximum de précisions les flux de matières à travers le tube digestif et les organes sur des pas de temps variables, à la fois de court et de long terme. Cela reste un sujet perpétuellement en évolution qui exige aussi de synthétiser les connaissances sous forme d’outils d’aide à la décision et qui soit capable de présenter la qualité de ces outils et leurs limites d’usage. Une recherche qui se développe avec l’INRALes recherches pour aider à déterminer les choix d’alimentation des animaux en condition de production se sont concrétisées au cours du 20ème siècle. Les systèmes d’alimentation en énergie, azote et minéraux ont été développés en France après 1945. A l’INRA, le département Elevage des Ruminants sous l’impulsion de R. Jarrige avait initié une révision majeure des principes et des unités pratiques de terrain en 1978 en proposant un système énergétique construit sur la base de deux unités fourragères, lait et viande (UFL, UFV), un système des Protéines Digestibles dans l’Intestin (PDI) et des Tables complètes à la fois des besoins des animaux et de la valeur alimentaire des aliments. C’est notamment dans le domaine de la valeur nutritionnelle des fourrages que ces travaux étaient particulièrement riches. Ces «systèmes INRA» avaient alors été complétés par la première ébauche d’un modèle complètement nouveau de prévision de l’ingestion (système des Unités d’Encombrements UE) qui sera fortement remanié et amélioré dix ans plus tard lors de la révision de 1988. Ce nouvel ensemble, prévision de l’ingestion, estimation des besoins nutritionnels, a également permis d’accroître l’offre d’outils pratiques de terrain. En complèment des Tables imprimées, un outil informatique d’accompagnement et de rationnement «INRAtion» a été proposé dès 1992. Celui-ci s’est ensuite enrichi de l’outil de calcul de la prévision de la valeur des aliments «Prevalim;» et tous deux sont devenus des réceptacles appliqués des nouveautés scientifiques concernant les systèmes INRA. Mais, près de vingt ans après le dernier «Livre Rouge de l’Alimentation des bovins, ovins et caprins», une mise à niveau des ouvrages écrits s’imposait également et il est apparu nécessaire de proposer une actualisation des connaissances des principes du rationnement des ruminants. Les travaux des équipes de recherches ont permis de progresser aussi bien sur la caractérisation de la valeur des fourrages et des matières premières, que sur l’estimation des besoins des animaux et des apports nutritionnels recommandés dans des situations très diverses. Au delà des recommandations statiques, focalisées sur l’objectif de satisfaire les besoins, les lois de réponses dynamiques des pratiques alimentaires sont mieux connues et quantifiées. Elles permettent de mieux simuler les conséquences de la diversité des situations. L’objectif de l’ouvrage «Alimentation des bovins, ovins et caprins - Tables INRA 2007», sorti en février aux éditions Quæ, est ainsi de remettre sous la forme connue et largement adoptée par tous les acteurs des filières de l’élevage ruminant ces nouveaux résultats. Des documents complémentairesCependant le niveau scientifique choisi de l’ouvrage récemment paru et sa taille volontairement réduite pour en faire un ouvrage facilement accessible ont contraint les auteurs à aller à l’essentiel, les frustrant sans aucun doute d’une description et d’une discussion de fond de leurs résultats.En reprenant l’exemple de 1987 où le «livre rouge» publié par INRA Editions était complété par un numéro détaillé du Bulletin CRZVde Theix, nous avons donc décidé de publier un dossier dans la Revue INRA Productions Animales qui complète l’ouvrage de février. Ce dossier regroupe majoritairement des présentations et les explications des choix qui ont prévalu au développement des nouveaux modèles sous-tendus dans les recommandations. Il comporte 5 articles qui éclairent des points clés des innovations introduites en 2007, et qui correspondent soit à des nouveaux modèles mécanistes des fonctions de l’animal, soit à des méthodes de prévision de la valeur des fourrages, soit à des remises en cause plus profondes de l’ensemble apports, besoins comme c’est le cas pour la nutrition minérale.Toutefois, ce dossier n’est pas exhaustif des «nouveautés» du livre 2007. Certaines avaient été déjà publiées, soit dans des revues scientifiques, soit dans des sessions des «Rencontres Recherches Ruminants». Sans aucun doute d’autres viendront encore les compléter par la suite.Ainsi sont étudiés successivement des apports scientifiques sur la valeur des aliments et sur les besoins des animaux :1 - La dégradabilité des protéines dans le rumen (DT) et la digestibilité réelle des protéines alimentaires dans l’intestin grêle (dr). La valeur azotée des fourrages repose sur la bonne estimation de ces deux paramètres, qui sont la clé du calcul du système des protéines digestibles dans l’intestin PDI (article de M.-O. Nozières et al).2 - Les nouvelles valeurs minérales et vitaminiques des aliments. La possibilité de raisonner en éléments phosphore et calcium absorbables apporte de nouvelles précisions et modifie considérablement les quantités recommandées. L’article précise et actualise les Apports Journaliers Recommandés (AJR) d’éléments minéraux majeurs. Les autres minéraux, oligo-éléments et vitamines sont également revus de façon systématique et approfondie (article de F. Meschy et al).3 - De nouvelles équations statistiques de prévision de la digestibilité de la Matière Organique (dMO) des fourrages par la méthode pepsine-cellulase établies sur une banque de données couvrant une gamme plus importante de fourrages et de modes de conservation. La valeur énergétique des fourrages dépend en effet étroitement de la digestibilité de leur matière organique. Son estimation sur le terrain peut se faire à partir de méthodes de laboratoire comme la digestibilité pepsine-cellulase, utilisée en France depuis plus de vingt ans. Cette méthode est proposée pour sa bonne précision (article de J. Aufrère et al).4 - La composition du gain de poids chez des femelles adultes en période de finition qui permet de calculer ensuite directement le besoin en énergie et en protéines de l’animal. Ce modèle est suffisamment souple pour proposer un besoin face à un objectif de croissance donné, mais il propose aussi un niveau de croissance pour une ration d’un niveau énergétique donné. Ce nouveau modèle a été spécifiquement développé pour tenir compte de la très grande variabilité des situations pratiques rencontrées : la race, l’âge, le format, l’état d’engraissement initial et la vitesse du gain attendu (article de F. Garcia et J. Agabriel).5 - La capacité d’ingestion d’aliments par les vaches laitières au cours de leur lactation complète. Ce tout nouveau modèle s’adapte à tous types de vaches primipares, multipares et propose le nouveau concept de «lait potentiel» pour mieux décrire cette capacité d’ingestion. Ce concept est nécessaire pour répondre aux diverses stratégies des éleveurs dans la conduite de leurs animaux et qui ne souhaitent pas nécessairement les mener à leur maximum de production. Le modèle tient en effet compte de l’état initial de la vache au vêlage et des modifications d’état corporel qui accompagnent obligatoirement la conduite de la lactation (article de P. Faverdin et al).La Rédaction de la Revue a estimé judicieux de publier dans ce même numéro d’INRA Productions Animales, un travail très récent sur la teneur en matière grasse du lait de vache et sa prévision, qui pourra dans les années à venir se traduire concrètement dans les outils d’accompagnement de nos recommandations (article de Rulquin et al).A l’occasion de la publication de ce dossier, nous voulons plus particulièrement remercier tous les participants des Unités et Installations Expérimentales de l’INRA sans qui ces résultats ne seraient pas, ainsi que tout le personnel des Unités de Recherches qui ont participé dans les laboratoires ou derrière leurs écrans : l’Unité de Recherches sur les Herbivores (URH) de Clermont-Ferrand-Theix, l’Unité Mixte de Recherches sur la Production Laitière (UMR PL) de Rennes, l’Unité Mixte de Recherches Physiologie et Nutrition Animale (UMR PNA) de Paris, l’Unité Mixte de Recherches sur les Ruminants en Région Chaude (UMR ERRC) de Montpellier.

Ce travail passe en revue les résultats des travaux de recherches sur l’amélioration génétique des zébus locaux (Goudali, White et Red Fulani) par voie de sélection et de croisement avec les races exotiques (Holstein, Montbéliarde, Brahman américain, Jersiais, Tarentaise, Limousine et Charolaise). Ces travaux ont été conduits depuis 1952 dans les Centres de Recherches Zootechniques de Wakwa et Bambui par l’Institut de Recherches Zootechniques (IRZ, aujourd’hui connue sous le nom de l’Institut de Recherche Agricole pour le Développement) du Cameroun, en système d’élevage semi-intensif dans les zones des hautes savanes guinéennes et des hauts plateaux de l’Ouest Cameroun. Les données proviennent des rapports d’activité et de consultations, des publications scientifiques et des entrevues. L’objectif est de ressortir les résultats saillants utiles pour les décideurs politiques, les chercheurs et les éleveurs. Les principaux résultats montrent que le potentiel laitier des croisés est généralement supérieur (>4 litres) à celui des races locales (>3,5 litres). Les génotypes ayant moins de 75% de sang exotique sont les plus performants en lait et viande. Les causes de mortalité par ordre d’importance sont nutritionnelles (36,8%), accidentelles (29,6%), pathologiques (21,1%), parasitaires (7,7%) et reproductives (4,8%). Par rapport aux autres produits de croisement, les croisés Holsteins ont été plus lourds à la naissance (34,75 kg) avec une vitesse de croissance plus élevée (0,46 kg), une production laitière plus élevée (5,47 ± 0,17 litres), plus précoces (40,87 mois) et moins susceptibles au stress Nuenvironnemental. Pour la filière bovin-à-viande, les performances de viande de la race synthétique Wakwa sont légèrement supérieures à celles des zébus Goudali sélectionnés dans le cheptel local. Cependant, le taux de susceptibilité à la dermatophilose est estimé à 71,0%, 34,4% et 5,0% chez le pur, ½ et ¼ sang Brahman, respectivement. La sélection massale du zébu Goudali (variété Ngaoundéré) et la race synthétique Wakwa a permis d’obtenir des progrès génétiques significatifs, soient, respectivement, 8,60 kg et 20,40 kg. Cependant, les corrélations génétiques négatives entre les effets directs et maternels montrent que le progrès génétique serait davantage plus important si la sélection était concentrée sur les performances directes et maternelles. Les expériences d’insémination artificielle menées à la SODEPA et à « Tadu Dairy Cooperative Society»montrent que l’industrie laitière est une entreprise rentable avec un rapport bénéfice-coût de 4,21. This work reviews the results of research on the genetic improvement of local zebus (Gudali, White and Red Fulani) through selection and crossbreeding with exotic cattle breeds (Holstein, Montbeliard, American Brahman, Jersey, Tarentaise, Limousine and Charolais). This work was started since 1952 by Institute of Animal Research (IRZ, now known as the Institute of Agricultural Research for Development) at the Wakwa and Bambui Research Centers, under semi-intensive management conditions in the high Guinea savannah areas of the Adamawa Plateau and the highlands of West Cameroon. Data were obtained from activity and consultation reports, scientific publications and interviews. The objective is to highlight salient findings that are useful for policy makers, researchers and livestock producers. The main results show that the milk potential of crosses is generally higher (>4 liters) than that of local breeds (>3.5 liters). Genotypes with less than 75% exotic blood had the best milk and meat production performance. The reported causes of mortality in order of importance are nutritional (36.8%), accidental (29.6%), pathological (21.1%), parasitic (7.7%) and reproductive (4.8%). Compared to the others crosses, Holstein crosses were found to be relatively heavier at birth (34.75 kg) with a higher growth rate (0.46 kg), higher daily milk production (5.47 ± 0.17 liters), earlier maturing (40.87 months), but more adapted to the breeding conditions and less susceptible to environmental stress. For the beef industry, the meat performance of the synthetic Wakwa breed is slightly better than that of the Gudali zebus selected from the local herd. However, the susceptibility rate to dermatophilosis was estimated at 71.0%, 34.4% and 5.0% in pure, ½ and ¼ blood Brahman, respectively. Individual selection of the Gudali zebu (Ngaoundéré subtype) and the synthetic Wakwa breed has resulted in significant genetic progress, 8.60 kg and 20.40 kg, respectively. However, the negative genetic correlations between direct and maternal effects showed that genetic progress would be more important if selection was concentrated on direct and maternal performance. Artificial insemination experiments conducted at SODEPA and Tadu Dairy Cooperative Society showed that the dairy industry is a profitable enterprise with a benefit-cost ratio of 4.21.

Lassa fever, a viral hemorrhagic fever caused by the Lassa virus (LASV), is endemic in West Africa and is associated with high morbidity and mortality. At least three of the four proposed seven lineages of LASV are found in Nigeria, where the multimammate rat, Mastomys natalensis, serves as the primary reservoir. Endemic countries report approximately 200,000 infections and 5,000 deaths annually, with Nigeria experiencing thousands of infections and hundreds of deaths including healthcare workers. The aim of this review is to provide scientific information for better understanding of the evolutionary biology, molecular epidemiology, pathogenesis, diagnosis, and prevention of Lassa fever in Nigeria and other endemic regions worldwide, which can lead to improved control efforts and reduce morbidity and mortality from recurrent epidemics. To achieve this aim, observational studies such as case series, cross-sectional and cohort studies published between December 2017 and September 2022 were searched for on various online databases including Google Scholar, Africa Journals Online (AJOL), Research Gates, PubMed, PMIC, NCDC, and WHO websites. Although the origin and evolutionary history, and the transmission dynamics of Lassa virus have been revealed through recent molecular epidemiological studies, the factors that drive the evolution of the virus remain unclear. Genetic changes in the viral genome may have enabled the virus to adapt to humans. Diagnosis of Lassa fever has also advanced from basic serological tests to more sophisticated methods such as quantitative real time polymerase chain reaction (qRT-PCR) and sequencing, which are particularly useful for identifying outbreak strains. Several vaccines, including recombinant vesicular stomatitis virus (rVSV), virus- like particle (VLP), and DNA-based vaccines, have shown promise in animal models and some have progressed to phase 2 clinical trials. Preventingand controlling Lassa fever is critical to safeguard the health and well-being of affected communities. Effective measures such as rodent control, improved sanitation, and early detection and isolation of infected individuals are essential for reducing transmission. Ongoing research into the genetic and ecological factors that drive the evolution of Lassa virus is necessary to reduce the impacts of Lassa fever. French title:Une revue des avancées récentes sur la fièvre de la Lassa avec une référence particulière à l'épidémiologie moléculaire et aux progrès du développement des vaccins La fièvre de Lassa, une fièvre hémorragique virale causée par le virus de Lassa (LASV), est endémique en Afrique de l'Ouest et est associée à une morbidité et une mortalité élevées. Au moins trois des quatre lignées proposées de LASV se trouvent au Nigeria, où le rat multimammaire, Mastomys natalensis, sert de réservoir principal. Les pays endémiques signalent environ 200,000 infections et 5,000 décès par an, le Nigéria connaissant des milliers d'infections et des centaines de décès, y compris des travailleurs de la santé. L'objectif de cette revue est de fournir des informations scientifiques pour une meilleure compréhension de la biologie évolutive, de l'épidémiologie moléculaire, de la pathogenèse, du diagnostic et de la prévention de la fièvre de Lassa au Nigeria et dans d'autres régions endémiques du monde, ce qui peut conduire à des efforts de contrôle améliorés et réduire la morbidité et la mortalité des épidémies récurrentes. Pour atteindre cet objectif, des études observationnelles telles que des séries de cas, des études transversales et de cohorte publiées entre décembre 2017 et septembre 2022 ont été recherchées sur diverses bases de données en ligne, notamment Google Scholar, Africa Journals Online (AJOL), Research Gate, PubMed, PMIC, Sites Web du NCDC et de l'OMS. Bien que l'origine et l'histoire évolutive, ainsi que la dynamique de transmission du virus de Lassa aient été révélées par des études épidémiologiques moléculaires récentes, les facteurs qui déterminent l'évolution du virus restent flous. Des modifications génétiques du génome viral pourraient avoir permis au virus de s'adapter à l'homme. Le diagnostic de la fièvre de Lassa est également passé des tests sérologiques de base à des méthodes plus sophistiquées telles que la réaction quantitative en chaîne par polymérase en temps réel (qRTPCR) et le séquençage, qui sont particulièrement utiles pour identifier les souches épidémiques. Plusieurs vaccins, y compris le virus recombinant de la stomatite vésiculeuse (rVSV), les particules pseudo-virales (VLP) et les vaccins à base d'ADN, se sont révélés prometteurs dans des modèles animaux et certains ont progressé vers des essais cliniques de phase 2. La prévention et le contrôle de la fièvre de Lassa sont essentiels pour préserver la santé et le bien-être des communautés touchées. Des mesures efficaces telles que le contrôle des rongeurs, l'amélioration de l'assainissement et la détection et l'isolement précoces des personnes infectées sont essentielles pour réduire la transmission. Des recherches continues sur les facteurs génétiques et écologiques qui déterminent l'évolution du virus de Lassa sont nécessaires pour réduire les impacts de la fièvre de Lassa.

Les animaux d'élevage sont confrontés à de multiples contraintes environnementales auxquelles ils doivent s'adapter. De plus en plus d'études s'intéressent à l'impact de l'environnement précoce sur les phénotypes des animaux et leurs capacités à s'adapter aux différents challenges rencontrés ultérieurement. Dans cette revue, nous nous intéresserons aux connaissances actuelles sur l'influence de l'environnement précoce sur la construction et la variabilité des phénotypes et de l'adaptation des animaux d'élevage à leur milieu, en prenant des exemples dans différentes espèces. Nous nous focaliserons sur les rôles de trois contributeurs importants de la construction des phénotypes : les mécanismes épigénétiques, le microbiote et les processus comportementaux. Les mécanismes épigénétiques, qui modulent l'expression du génome sous l'effet de perturbations environnementales intervenues pendant le développement, peuvent induire une variété de phénotypes dont les caractéristiques peuvent perdurer jusqu'à l'âge adulte, voire se transmettre à la génération suivante. La constitution du microbiote digestif est elle aussi très dépendante de l'environnement précoce, et joue un rôle important dans l’expression des phénotypes, notamment dans le domaine de la santé. Enfin, l'expérience précoce influence considérablement le comportement de l'animal, en particulier ses capacités d'apprentissage, qui peuvent lui conférer une meilleure adaptation à des situations nouvelles ultérieures. Les études menées dans ces domaines permettent de définir de nouveaux leviers d'action pour tenter d'optimiser les capacités d’adaptation de nos animaux, notamment par les voies de l'alimentation des animaux jeunes ou de leurs parents voire de leurs grands-parents, de l'acclimatation pendant le développement, ou plus généralement par des modifications de l'environnement, en particulier de l'environnement social.

Dans les conditions naturelles, les jeunes ruminants développent un lien privilégié avec leur mère dans les heures qui suivent la naissance, lien qui perdure bien au-delà de l’allaitement. Or, sur les 5,5 millions de jeunes ruminants (veaux, chevreaux et agneaux) qui naissent chaque année en France dans des élevages laitiers, la grande majorité sont séparés de leur mère à la naissance et allaités « artificiellement » au seau. La séparation mère-jeune précoce interpelle les citoyens et certains éleveurs quant au respect du bien-être de l’animal. L’allaitement artificiel des femelles de renouvellement jusqu’au sevrage permet d’assurer, à un coût maîtrisé, un développement mammaire optimal et un bon potentiel laitier. Cependant, l’allaitement par les mères ou par des nourrices se développe, principalement en élevage bovin. Ce type d’allaitement entraîne généralement des quantités de lait commercialisables moindres, mais la croissance, la santé et le bien-être des veaux sont améliorés. Des questions se posent aussi sur le devenir des jeunes, mâles pour l’essentiel, non conservés pour le renouvellement du troupeau. Ceux-ci quittent généralement l’élevage quelques semaines après la naissance pour être engraissés dans des ateliers spécialisés, voire exportés. Là aussi, afin de répondre aux nouvelles attentes des consommateurs et pallier le faible intérêt économique de ces débouchés, éleveurs et filières recherchent des solutions alternatives telles que l’engraissement à la ferme, de nouveaux modes d’élevage ou de nouveaux débouchés. Ces pratiques alternatives – allaitement naturel ou engraissement sur place des jeunes mâles – pourraient se développer grâce à une identification de leurs produits (lait, viande) et au consentement du consommateur à les payer plus cher que des produits standards.

Cet article présente mon travail de thèse (« Variabilité interindividuelle des réponses comportementales face aux interactions entre gènes et environnement ») qui a été dirigé e par le Pr Krebs et récompensé par le prix de thèse d’université de l’Académie Vétérinaire de France 2022. La schizophrénie est une maladie fréquente qui résulte de facteurs environnementaux et génétiques. Identifier des biomarqueurs associés à la physiopathologie de l’apparition de la maladie est nécessaire pour développer des stratégies thérapeutiques précoces et personnalisées pouvant prévenir ou limiter la progression des symptômes. Pour cela, nous avons développé une approche translationnelle en travaillant chez l’être humain et sur des modèles animaux. Cette thèse a permis d’étudier les mécanismes sous-jacents au développement de la schizophrénie parmi des personnes à risque et de proposer des pistes d’amélioration des modèles animaux utilisés dans la recherche sur les maladies psychiatriques à travers l’exemple des modèles d’extinction d’une peur conditionnée. Mots-Clés : Schizophrénie, psychose, ultra-haut risque, 22q11DS, vulnérabilité interindividuelle, stress, extinction de la peur, modèle animal, épigénétique

Deux faits signent la nature profonde de l’être humain : (i) un cerveau d’une grande plasticité et (ii) la puissance impérieuse de la culture qui se manifeste non seulement par la diversité et l’intensité de son expression, mais aussi par la forte influence qu’elle exerce rétroactivement sur le développement de notre architecture cérébrale – qui l’a rendue possible. Cette plasticité développementale, résumée dans l’idée que « nous héritons notre cerveau ; nous acquérons notre esprit » (we inherit our brains ; we acquire our minds)(Goldschmidt 2000), relève d’un processus plus général appelé « altricialité » par les éthologues. Le terme est dérivé de l’anglais altricial, mot qui vient lui-même du latin altrix : « celle qui nourrit », « nourrice » (Gaffiot 1934). Dans son acception première, l’altricialité signifie qu’une espèce n’est pas immédiatement compétente à la naissance, contrairement aux espèces dites précoces. C’est le cas, par exemple, de la plupart des passereaux qui naissent les yeux fermés et dont la survie dépend entièrement de l’aide apportée par leur entourage. Il en va de même pour notre espèce. Dans le cas des nouveau-nés humains, toutefois, s’ajoute à l’altricialité primaire une altricialité secondaire. On désigne ainsi le fait que notre cerveau n’est pleinement compétent (sur les plans cognitif, émotionnel, sensoriel et moteur) que tardivement. La force et la durée de la croissance cérébrale post-natale caractérisent cette altricialité secondaire. Du point de vue de la force, le chimpanzé Pan troglodytes, espèce animale qui nous est phylogénétiquement la plus proche, a un coefficient de croissance cérébrale de 2,5 entre la naissance et l’âge adulte, contre 3,3 chez les humains (DeSilva et Lesnik 2008). Du point de vue de la durée, on a longtemps cru que la maturité du cerveau humain coïncidait avec la puberté, mais on sait aujourd’hui que la période de surproduction et d’élimination des épines dendritiques sur les neurones pyramidaux du cortex préfrontal court jusqu’à la trentaine (Petanjeket al. 2011). Outre des contraintes obstétriques, cette maturation prolongée est probablement due aux coûts métaboliques élevés du développement cérébral (Goyal et al. 2014), un processus de co-évolution ayant favorisé l’étalement dans le temps de la dépense énergétique (Kuzawa et al. 2014). Cette forte altricialité cérébrale est propre aux êtres humains, le contrôle génétique qui s’exerce sur l’organisation somatopique de notre cortex, sur la connectique cérébrale et sur les aires d’association étant plus faible que chez le chimpanzé commun. Par exemple, deux frères chimpanzés auront des sillons cérébraux davantage similaires que deux frères humains, parce que le cerveau des premiers est moins réceptif aux influences environnementales que celui des membres de notre espèce (Gómez-Robles et al. 2015). Cette spécificité du cerveau humain est tout aussi importante que son quotient d’encéphalisation (6,9 fois plus élevé que celui d’un autre mammifère du même poids, et 2,6 fois supérieur à celui d’un chimpanzé), le nombre élevé de ses neurones (86 milliards contre 28 milliards chez le chimpanzé), la complexité de sa connectique (environ 1014 synapses), les changements néoténiques lors de l’expression des gènes (Somel et al. 2009) et son architecture complexe. Chez le nouveau-né humain, la neurogenèse est achevée, excepté dans la zone sous-ventriculaire – connectée aux bulbes olfactifs – et la zone sous-granulaire, qui part du gyrus denté de l’hippocampe (Eriksson et al. 1998). Toutefois, si tous les neurones sont déjà présents, le cerveau néonatal représente moins de 30% de sa taille adulte. Immédiatement après la naissance, sa croissance se poursuit au même taux qu’au stade fœtal pour atteindre 50% de la taille adulte vers 1 an et 95% vers 10 ans. Cette croissance concerne essentiellement les connexions des neurones entre eux (synaptogenèse, mais aussi élagage de cette interconnectivité ou synaptose) et la myélinisation néocorticale. À chaque minute de la vie du bébé, rappelle Jean-Pierre Changeux (2002), « plus de deux millions de synapses se mettent en place ! » Au total, 50% de ces connexions se font après la naissance (Changeux 2003). Cette spécificité d’Homo sapiens a une portée anthropologique capitale. Elle expose si fortement les êtres humains aux influences de leur environnement qu’ils deviennent naturellement des êtres hyper-sociaux et hyper-culturels, ce qu’avait pressenti Malinowski (1922 : 79-80) quand il soutenait que nos « états mentaux sont façonnés d’une certaine manière » par les « institutions au sein desquelles ils se développent ». Le développement du cerveau dans la longue durée permet une « imprégnation » progressive du tissu cérébral par l’environnement physique et social (Changeux 1983), en particulier lors des phases de socialisation primaire et secondaire. L’être humain a ainsi des «dispositions épigénétiques à l’empreinte culturelle » (Changeux 2002). Les effets sociaux et les incidences évolutionnaires (Kuzawa et Bragg 2012) d’une telle aptitude sont immenses. L’entourage doit non seulement aider les nouveau-nés, mais aussi accompagner les enfants jusqu’à leur développement complet, l’immaturité du cerveau des adolescents étant à l’origine de leur caractère souvent impulsif. Cet accompagnement de l’enfant se traduit par des changements dans la structure sociale, au sein de la famille et de la société tout entière, notamment sous la forme d’institutions d’apprentissage social et culturel. Les êtres humains sont ainsi contraints de coopérer, d’abord à l’intérieur de leur groupe familial et d’appartenance, puis sous des formes plus ouvertes (voir Coopération). Née de processus évolutifs anciens d’au moins 200 000 ans (Neubaueret al. 2018), l’altricialité secondaire nous donne un avantage adaptatif : contrairement à d’autres espèces, nos comportements ne sont pas « mis sur des rails » à la naissance, ce qui les rend flexibles face à des environnements changeants, favorisant ainsi la diversité phénotypique et culturelle. Cette plasticité cérébrale peut produire le meilleur. Par exemple, 15 mois seulement d’éducation musicale avant l’âge de 7 ans peuvent renforcer les connexions entre les deux hémisphères cérébraux (Schlaug et al. 1995) et induire d’autres changements structuraux dans les régions assurant des fonctions motrices, auditives et visuo-spatiales (Hyde et al. 2009). Une formation musicale précoce prévient aussi la perte d’audition (White-Schwoch et al. 2013) et améliore la perception de la parole (Du et Zatorre 2017). Cependant, comme cela est souvent le cas en évolution, il y a un prix à payer pour cet avantage considérable qu’est l’altricialité secondaire. Il a pour contrepartie un appétit vorace en énergie de notre cerveau (Pontzer et al. 2016). Il nous rend plus vulnérables, non seulement jusqu’à l’adolescence mais tout au long de la vie où, suppose-t-on, des anomalies des reconfigurations neuronales contribuent au développement de certaines pathologies neurologiques (Greenhill et al. 2015). Enfin, un risque associé au « recyclage culturel des cartes corticales » (Dehaene et Cohen 2007) est rarement noté : si ce recyclage peut produire le meilleur, il peut aussi produire le pire, selon la nature de la matrice culturelle dans laquelle les individus sont pris (Candau 2017). Par exemple, le choix social et culturel consistant à développer des industries polluantes peut provoquer des maladies neurodégénératives et divers désordres mentaux (Underwood 2017), notamment chez les enfants (Bennett et al. 2016), phénomène qui est accentué quand il est associé à l’adversité sociale précoce (Stein et al. 2016). Toujours dans le registre économique, la mise en œuvre de politiques qui appauvrissent des populations peut affecter le développement intellectuel des enfants (Luby et al. 2013), un message clé du World Development Report 2015 étant que la pauvreté est une « taxe cognitive ». Un dernier exemple : Voigtländer et Voth (2015) ont montré que les Allemands nés dans les années 1920 et 1930 manifestent un degré d’antisémitisme deux à trois fois plus élevé que leurs compatriotes nés avant ou après cette période. Bien plus souvent que d’autres Allemands, ils se représentent les Juifs comme « une population qui a trop d’influence dans le monde » ou « qui est responsable de sa propre persécution ». Ceci est la conséquence de l’endoctrinement nazi qu’ils ont subi durant toute leur enfance, notamment à l’école, en pleine période d’altricialité secondaire. En résumé, l’altricialité secondaire est au fondement (i) de l’aptitude naturelle de notre cerveau à devenir une représentation du monde et (ii) d’une focalisation culturelle de cette représentation, sous l’influence de la diversité des matrices culturelles, cela pour le meilleur comme pour le pire. Cette hyperplasticité du cerveau pendant la période altricielle laisse la place à une plasticité plus modérée à l’âge adulte puis décroît à l’approche du grand âge, mais elle ne disparaît jamais complètement. Par conséquent, loin de voir dans les données neurobiologiques des contraintes qui auraient pour seule caractéristique de déterminer les limites de la variabilité culturelle – limitation qui est incontestable – il faut les considérer également comme la possibilité de cette variabilité.