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Les techniques simplifiées d’alimentation collective mettent rarement en péril la santé des brebis ou leur productivité apparente, car de nombreuses régulations physiologiques leurs permettent de s’adapter aux excès ou aux déficits alimentaires. Mais elles conduisent à un gaspillage d’aliments concentrés ou à une baisse de production selon le niveau initial de performance de chaque brebis. La mise en lots des animaux en fonction de leurs besoins alimentaires est un moyen de mieux ajuster les apports alimentaires aux performances de production attendues. Les principaux facteurs de variation des besoins sont décrits et leur intérêt comme critère pour la constitution de lots homogènes est discuté. Deux essais de mise en lots ont été réalisés. Le premier comparait deux troupeaux de performances moyennes identiques, l’un dans lequel les brebis étaient conduites ensemble (Mélangées, n=96), l’autre dans lequel les brebis étaient réparties en deux lots selon leur production laitière (Séparées-Bas, n=48 et Séparées-Haut, n=48). Au sein de chaque groupe les apports en concentrés ont été ajustés pour satisfaire les besoins de 85 % des brebis, les fourrages étant distribués à volonté. Après 100 jours d’essai les consommations totales de fourrages et de concentrés ont été identiques ainsi que les productions laitières moyennes ( Mélangées : 171 vs Séparées : 175 l/100j). Pour économiser des concentrés, il aurait fallu diminuer plus fortement les apports aux brebis du lot Bas. C’est ce que nous avons fait dans un deuxième essai où les apports de concentrés ont été soit identiques pour toutes les brebis (conduite classique, n=67), soit ajustés selon la production laitière, grâce à un distributeur automatique de concentré. Sur la période expérimentale, les productions laitières moyennes ont été identiques (Classique : 284,6 l/180j vs Ajusté : 282,2 l/180j), avec une distribution plus faible de concentré de 51 kg par brebis lorsque les apports sont ajustés. Les perspectives d’utilisation de telles techniques d’alimentation en lot dépendront des développements de l’identification électronique et de l’automatisation du contrôle de performances.

Le niveau d’alimentation est un des facteurs d’élevage qui affecte la production et la composition du lait chez la brebis laitière. La production laitière augmente avec le niveau d’alimentation et inversement, alors que les effets sur la composition du lait sont moins nets. Le taux butyreux du lait est généralement corrélé négativement au bilan énergétique des brebis, alors que le taux protéique est corrélé positivement avec celui-ci : un niveau d’alimentation élevé diminue généralement la teneur en matières grasses du lait et augmente légèrement la teneur en protéines. La distribution de grandes quantités de concentrés, qui est un moyen simple d’augmenter l’apport d’énergie dans la ration, risque de provoquer une chute des taux butyreux et protéique et, secondairement, entraîne une réorientation des flux d’énergie vers le dépôt de gras corporel. Lorsque la brebis n’a pas atteint son potentiel de production, l’augmentation de la teneur protéique de la ration augmente la production de protéines du lait, mais sans modification du taux protéique du lait. L’utilisation de certains nutriments tels que les matières grasses ou les acides aminés protégés semble intéressante comme moyen d’accroître les teneurs en matières grasses et/ou protéiques du lait, mais peu d’expériences ont été effectuées sur brebis laitières et l’intérêt de ces nutriments est encore mal connu. Dans les conditions pratiques d’élevage de brebis laitières, généralement alimentées en groupes, les effets de l’alimentation sont souvent masqués par d’autres facteurs d’élevage connus pour modifier eux-mêmes la composition du lait. Il est donc nécessaire de prendre en compte la variabilité individuelle (stade de lactation notamment) pour définir la stratégie d’alimentation qui permette de maîtriser la composition du lait collecté.

Les résultats des mesures de production journalière de méthane des principaux types d’herbivores à l’aide de chambres respiratoires ont permis de modéliser les émissions de méthane selon l’espèce, le stade physiologique, la composition du régime et le niveau d’alimentation. Après l’évaluation des quantités annuelles de méthane émises par les bovins en France, présentée dans un article précédent, celles émises par les ovins, les caprins et les équins ont été calculées pour chaque type d’animal à partir des apports alimentaires recommandés en tenant compte de la nature des fourrages et de la composition des régimes ingérés à chaque période de l’année. Les émissions annuelles moyennes de méthane d’une brebis allaitante (16,7 m3) et d’une brebis laitière (17,8 m3) sont voisines de celle d’une chèvre (22,9 m3). Elles représentent respectivement 13 % de celles d’une vache allaitante ou d’une vache laitière. Celles d’une agnelle et d’une chevrette d’élevage (8 m3) sont voisines. Celle d’un agneau de boucherie élevé en bergerie avec un régime riche en aliments concentrés est le tiers de celle (2,9 m3) d’un agneau de boucherie élevé à l’herbe. L’émission de méthane par kg de lait produit est en moyenne de 77 litres pour une brebis, 38 litres pour une chèvre et 30 litres pour une vache laitière. Par kg de carcasse produit, l’émission de méthane est en moyenne de 60 litres pour les agneaux des races laitières sevrés précocement et de 1160 litres pour les agneaux élevés sous la mère, contre 300, 580 et 1 040 litres pour les taurillons des races laitières, des races à viande et les boeufs de 40 mois (y compris la production de méthane de la mère dans le cas des races à viande). Par kg d’aliment consommé, la production de méthane des équins est 3 à 4 fois plus faible que celle des ruminants. C’est pourquoi leurs émissions annuelles de méthane sont en moyenne de 23 à 27 m3 pour les chevaux de sport et de loisir, de 42 m3 pour les juments de trait reproductrices et de 14 à 20 m3 pour les poneys et ponettes. Ainsi, les émissions totales annuelles de méthane par les herbivores s’élèvent à un peu plus de 2 milliards de m3, dont 91 % par les bovins, 7 % par les ovins, 1 % par les caprins et 0,6 % par les équins.

En France, l’élevage des ovins laitiers repose sur des productions typiques, agneaux de lait et fromages de brebis à AOC, permettant le maintien d’une population rurale et le développement industriel dans trois régions de montagne aussi différentes que le sud du Massif Central (Rayon de Roquefort), les Pyrénées Atlantiques et la Corse. Dans les années 70, l’avenir de ces productions passait par une amélioration de la productivité des brebis, des troupeaux et du travail (particulièrement de la traite). Ces objectifs sont largement atteints : la taille moyenne des troupeaux a triplé entre 1970 et 1990, et la production laitière des brebis a doublé, avec l’émergence d’éleveurs spécialisés livrant leur lait, tandis que la tradition des fromages fermiers se perpétue dans certaines zones de production. L’impact de la génétique et de la physiologie animale a été déterminant dans cette évolution remarquable, dans trois domaines complémentaires : mécanisation de la traite, maîtrise de la reproduction, sélection des races locales dans leur bassin respectif. Ainsi en 1990, 75% du lait de brebis produit en France provient d’élevages en contrôle laitier, ce qui constitue un atout déterminant au plan international. Logiquement, de nouveaux objectifs de recherche-développement se font jour pour la décennie 90, dans un contexte où l’on verra se renforcer la relation entre terroirs de production, races locales, systèmes de production et fromages de brebis en AOC. Ces nouveaux objectifs et leurs conditions de mise en oeuvre sont décrits dans cet article. On peut noter en particulier la volonté des partenaires professionnels de renforcer l’interface entre la recherche et le développement avec l’officialisation du Comité National Brebis Laitières en 1991.

RésuméL'étude des performances de reproduction des chèvres et des brebis burundaises réalisée en station pendant plusieurs années montre que ces deux espèces atteignent une productivité intéressante estimée à 25 et 33 kg de poids vif par an respectivement. Mais celle-ci est très réduite en milieu rural et est comprise entre 9 et 27 kg. La grande hétérogénéité des performances individuelles permet d'envisager une action de sélection rapide et efficace qui, selon les résultats enregistrés, devrait porter surtout sur les capacités laitières et la vitesse de croissance dans les deux espèces et sur la prolificité chez la brebis.

L’intégration d’un critère racial dans le règlement technique des produits animaux sous AOC est en nette augmentation depuis les années 90. Elle concerne aujourd’hui l’intégralité des fromages AOC au lait de brebis, la majorité des AOC carnées, environ la moitié (en quantité) de la production de fromage AOC au lait de vache et le tiers de celle de fromage de chèvre AOC. Des logiques régionales apparaissent clairement, traduisant ainsi les différentes conceptions de l’AOC portés par les acteurs de ces filières. Dans le cas de la production fromagère, nous avons estimé que l’équivalent de 6,5 % des vaches laitières et d’environ un tiers des brebis laitières sont mobilisées par des AOC. L’analyse détaillée selon les races révèle une grande diversité de situations. Les atouts de ce lien race/AOC sont analysés. Il apparaît que la race peut contribuer à la typicité des produits et permet ainsi d’étayer la notion d’origine, mais qu’elle peut, dans certains cas, n’être qu’un simple alibi marketing. On souligne l’importance de la cohérence entre règlement technique, pratiques d’élevage et aptitudes des animaux. A quelques exceptions près (race dédiée à une AOC), les interactions entre les collectifs de race et de produit demeurent complexes ; les conséquences en matière d’orientation génétique des races en sont discutées.

Une base de données sur les effets de l’apport des lipides protégés (savons de calcium à base d’huile de palme principalement) a été constituée pour qualifier la réponse de la production et de la composition du lait chez les brebis laitières. D’une façon générale, l’incorporation de ce type de supplément n’affecte pas la quantité de lait commercialisable, entraîne une augmentation du taux butyreux (+ 21 p. 100) et une dépression du taux protéique (– 4 p. 100). Ces réponses sont très variables et dépendent de la quantité de supplément lipidique et du stade de lactation des brebis. Les meilleures réponses sont observées avec un niveau d’ingestion de savon calcique proche de 150 g/jour/ brebis administrés en début de lactation. La composition en acides gras du lait est presque toujours modifiée par les lipides protégés, avec notamment une diminution de la proportion des acides gras courts et moyens, et un accroissement des acides gras longs. La vitesse de croissance des agneaux élevés par les brebis supplémentées n’est pas modifiée durant la période d’allaitement.

L’existence des quotas laitiers dans l’Union Européenne depuis 1984 entraîne une modification des conditions de développement des exploitations laitières. Sans attribution de références supplémentaires, l’augmentation du rendement laitier par vache entraîne une réduction du nombre de vaches qui peut rendre disponible une partie des surfaces fourragères pour d’autres productions. Lorsque les céréales ne sont pas envisageables, les choix d’une production alternative sont réduits et se limitent à l’élevage d’autres herbivores, génisses, mâles engraissés, bovins allaitants, ovins. Dans les zones de montagne où l’élevage ovin est déjà présent, comme dans le Massif Central, les éleveurs laitiers peuvent plus facilement entreprendre cette production. L’article présente les résultats d’une étude en ferme expérimentale sur cinq années (de 1989-90 à 1993-94), dont l’objectif a été la mise au point d’un système de production ovin adapté aux contraintes et exigences d’un élevage laitier intensif, et qui tienne également compte des possibilités de commercialisation des agneaux. L’expérience a été menée dans un domaine INRA situé dans les Monts d’Auvergne à 1 000 mètres d’altitude. Les brebis sont de race rustique (Limousines). La complémentarité économique avec les vaches laitières permet de concevoir un système ovin moins productif qu’en élevage spécialisé, mais il doit être moins exigeant en travail, tout en facilitant l’entretien du territoire : le système finalement adopté repose sur un seul agnelage par brebis et par an ayant lieu en juillet-août, avant le début des premiers vêlages en octobre. Le travail est réparti. Une partie des repousses estivales des prairies peuvent être réservées aux brebis allaitantes. On peut produire à l’herbe des agneaux légers (2 à 2,5 mois) pour les marchés du Sud Européen, avec très peu de concentré (44 kg par brebis et par an en moyenne sur 3 ans). Les résultats techniques et économiques obtenus sont comparés à ceux d’un groupe d’éleveurs spécialisés ovins situés dans les mêmes zones du Massif Central Nord et ayant des brebis de race rustique. Plus que le système mis au point, il faut retenir la démarche et les réflexions générales qui peuvent être dégagées de cette expérimentation.

Face à la nécessité croissante d'améliorer l'autonomie alimentaire dans les élevages ovins laitiers, sélectionner des animaux capables d'optimiser l'utilisation de leur ration tout en maintenant une production laitière de qualité devient un enjeu important. Pour atteindre cet objectif, l’utilisation de méthodes de phénotypage efficaces, rapides, peu coûteuses et non invasives est un point clef. Parmi ces outils, l'analyse du lait par spectrométrie en moyen infrarouge (MIR), déjà utilisée en routine lors du contrôle laitier, est une solution prometteuse. Le projet de thèse avait pour buts d’étudier le déterminisme génétique de l’efficience alimentaire chez les ovins laitiers, ainsi que d’évaluer la pertinence des spectres MIR du lait pour identifier les brebis les plus efficientes. Il avait également pour objectifs d’explorer la variabilité génétique captée par les spectres MIR du lait, et la possibilité d’utiliser ces spectres en sélection phénomique. Pour cela, le projet de thèse s’est appuyé sur les données issues du projet européen H2020 SMARTER, collectées dans des exploitations commerciales de brebis Lacaune, ainsi que sur des données recueillies sur l’unité expérimentale INRAE de La Fage. Les travaux sur l’efficience alimentaire ont montré que l'alimentation collective en ovins laitiers reste le principal défi dans l'évaluation de ce critère en fermes commerciales. Dans ces conditions d'alimentation collective, deux critères d’efficience alimentaire approchée ont été proposés et évalués. Ils ont montré des héritabilités faibles à modérées (de 0.08 ± 0.02 à 0.21 ± 0.03) au cours de la lactation. L’utilisation des spectres MIR pour distinguer les animaux les plus efficients ou inefficients a présenté une précision de classification modérée (accuracy moyenne de 0.59 à 0.81). L’étude génétique des spectres MIR a montré que les transmittances le long des spectres MIR du lait de brebis Lacaune étaient des caractères héritables (de 0,13 ± 0,01 à 0,42 ± 0,02), montrant des profils d’héritabilité différents entre la première et la deuxième moitié de la lactation, ne pouvant pas s’expliquer par une interaction génétique environnement. Comme attendu, ces transmittances ont présenté de fortes corrélations génomiques avec les composants du lait estimés par spectrométrie, mais aussi des corrélations génomiques faibles à modérées avec d’autres critères et non directement liés au spectre (score de cellules somatiques (SCS), mobilisation des réserves corporelles). De plus, nous avons montré que les données spectrales étaient une source d'information utile pour l'étude des caractères complexes car elles sont modérément à fortement génétiquement corrélées avec les caractères d’efficience alimentaire approchée. Enfin, les spectres MIR du lait se sont révélés prometteurs dans les prédictions phénomiques des caractères de production laitière et un caractère de santé (SCS à la lactation) inclus dans les objectifs de sélection actuels, mais pas pour les caractères de morphologie de la mamelle
Due to the growing need to improve feed autonomy on dairy sheep farms, selecting animals capable of optimizing the use of their feed while maintaining quality milk production is becoming a major challenge. To achieve this objective, the use of effective, rapid, inexpensive and non-invasive phenotyping methods is a key point. Among these tools, milk analysis by mid-infrared (MIR) spectrometry, already routinely used in milk recording, is a promising solution. The aims of the thesis project were to study the genetic determinism of feed efficiency in dairy sheep, and to assess the ability of milk MIR spectra for identifying the most efficient ewes. It also aimed to explore the genetic variability captured by milk MIR spectra, and the possibility of using these spectra in phenomic selection. To this end, the thesis project was based on data from the European H2020 SMARTER project, collected on commercial Lacaune ewe farms, as well as on data collected at the INRAE La Fage experimental unit. Work on feed efficiency has shown that collective feeding remains the main challenge in assessing this trait on commercial dairy sheep farms. Under these collective feeding conditions, two approximate feed efficiency traits were proposed and evaluated. They showed low to moderate heritabilities (from 0.08 ± 0.02 to 0.21 ± 0.03) during lactation. The use of MIR spectra to distinguish the most efficient or inefficient animals showed moderate classification accuracy (average accuracy from 0.59 to 0.81). The genetic study of MIR spectra showed that transmittances along the MIR spectra of Lacaune ewe's milk were heritable traits (from 0.13 ± 0.01 to 0.42 ± 0.02), showing different heritability profiles between the first and second half of lactation that could not be explained by a genetic-environmental interaction. As expected, these transmittances showed strong genomic correlations with milk components estimated by spectrometry, but also low to moderate genomic correlations with other, not directly related traits to the spectrum (somatic cell score (SCS), mobilization of body reserves). In addition, we have shown that spectral data are a useful source of information for the study of complex traits, as they are moderately to strongly genetically correlated with approximate feed efficiency traits. Finally, milk MIR spectra have shown promise in phenomic predictions of milk production traits and a health trait (SCS in lactation) included in current breeding goals, but not for udder morphology traits

Pour les troupeaux ovins laitiers, il n'existe pas de controle systematique de la composition chimique du lait de chaque brebis traite sur l'ensemble de la lactation. L'etude des facteurs non genetiques de variation de la composition chimique du lait necessite d'analyser la production laitiere au niveau du troupeau. En effet, les seules donnees systematiques de composition chimique sont etablies dans le cadre du paiement du lait a sa qualite, au moyen d'analyses decadaires realisees dans chaque troupeau. La methode d'analyse presentee exploite ces informations provenant des laiteries, conjointement a des informations provenant des fichiers du controle laitier officiel. Ces dernieres permettent de reconstituer l'inventaire quotidien des brebis traites dans chaque troupeau, avec une marge d'erreur acceptable. La description de ces inventaires quotidiens permet de definir la notion de structure du troupeau, caracterisant l'effectif des brebis traites, conditionnee par les flux d'entree a la traite et de sortie des femelles. Ces flux sont susceptibles de modifier l'avancement du stade moyen de lactation des brebis traites dans chaque troupeau. Ainsi, a l'echelle du troupeau, la notion de structure permet de tenir compte de l'effet du stade de lactation, principal facteur individuel de variation de la composition chimique du lait de brebis. Un modele d'analyse de la production laitiere du troupeau a ete defini par analogie au modele d'analyse des performances des brebis, utilise pour l'evaluation genetique. Il tient compte du niveau genetique moyen du troupeau, de facteurs de structure du troupeau et de facteurs specifiques (annee, utilisation d'ensilage) et permet d'en mesurer les effets respectifs. Parallelement, des simulations de structures de troupeau ont ete menees pour aider a l'interpretation des analyses de donnees reelles

En esta tesis, se estudiaron los efectos del estrés por calor (EC) sobre la producción de ovejas lecheras Lacaune (Exp.1), así como la respuesta de cabras lecheras Murciano-Granadina bajo condiciones de EC a la L-carnitina (Exp. 2) y la metionina (Exp. 3). En los 3 Exp., los animales fueron alimentados con una ración única mezclada y se ordeñaron x2 al día. Las condiciones ambientales fueron: termo-neutralidad (TN; THI = 59-65) y EC (día, THI = 83; noche, THI = 75). El fotoperíodo (día-noche) fue constante (12-12 h). La temperatura rectal (TR), el ritmo respiratorio (RR), la IMS, el consumo de agua (CA) y la producción de leche (PL) se registraron diariamente, mientras que la leche para la composición se muestreó semanalmente y se registró el peso vivo (PV) al inicio y al final de cada período. En el Exp.1, las ovejas (n = 8) fueron expuestas a TN o EC en un diseño cruzado de 2 períodos (21 días cada uno). Además, a las ovejas se les administró glucosa, insulina y epinefrina para evaluar sus respuestas metabólicas. EC aumentó la TR, RR, CA y la pérdida de PV, pero redujo la IMS y el contenido de grasa y proteína de la leche sin afectar a PL. A pesar de la reducción de IMS por EC, los AGNE en sangre no cambiaron, y sin embargo los valores de creatinina aumentaron. La respuesta a los desafíos metabólicos indicó que las ovejas EC presentaban una rápida absorción de glucosa y una mayor resistencia a las señales lipolíticas en comparación con las ovejas TN. En los Exp.2 y 3 con cabras lecheras, el diseño fue un cuadrado latino 4 × 4, ya que se agregaron 2 factores dietéticos a las 2 condiciones ambientales. Las 2 condiciones dietéticas fueron control (CON) sin suplementación, versus L-carnitina protegida del rumen (CAR, Exp. 2) o metionina protegida del rumen (Met, Exp. 3). En Exp. 2, las cabras EC experimentaron un aumento de TR y RR. Además, las cabras EC sufrieron una pérdida del 26% en IMS, pero tendieron a comer partículas de tamaño más largo. La CAR aumentó drásticamente las concentraciones de carnitina libre, acetilo y total en sangre. A pesar de esta absorción eficiente, CAR no tuvo efecto sobre IMS, producción de leche o metabolitos en sangre en condiciones TN o EC. En el Exp.3, la IMS de las cabras TN se limitó a 2.0 kg/d, mientras que las cabras de EC se alimentaron ad libitum. Así pues, las cabras EC presentaron sólo un 9.8% menos IMS que TN, aunque significativo. En consecuencia, no se detectaron cambios en PL. Se observaron incrementos esperables en TR y RR debido al EC, pero Met redujo el RR por la mañana y RT en la tarde. Además, Met evitó la pérdida típica de PV en condiciones de EC. El perfil de aminoácidos en sangre (AA) reveló una menor concentración basal de Met, a pesar de los niveles comparables de IMS. Además, las cabras EC tenían poco glutamato, lo que podría estar relacionado con una inflamación y respuesta inmune a nivel gastrointestinal. La suplementación con Met ahorró glutamato, independientemente de la temperatura ambiente. En general, el EC afectó negativamente la producción de las ovejas lecheras. La adaptación metabólica de las ovejas lecheras al EC incluyó una reducción de la movilización de grasa corporal y el aumento de la degradación de las proteínas musculares. La metionina, pero no la L-carnitina, tuvo algunos efectos beneficiosos sobre el rendimiento de las cabras lecheras estresadas por el calor. Probablemente un poco más AA además de la metionina deberían ser suplementados en condiciones de EC.
In the current thesis the effects of heat stress (HS) on performance of Lacaune dairy ewes (Exp.1) as well as the response of HS Murciano-Granadina dairy goats to dietary L-carnitine (Exp. 2) and methionine (Exp. 3) were evaluated. In the 3 Exp., animals were fed a total mixed ration and milked x2 daily. The environmental conditions were: thermal neutral (TN; THI = 59-65) and HS (day, THI = 83; night, THI = 75). Photoperiod (light- dark) was constant (12-12 h). Rectal temperature (RT), respiratory rate (RR), DMI, water intake (WI) and milk yield (MY) were recorded daily, whereas milk for composition was sampled weekly and BW was registered at the start and the end of each period. In Exp.1, ewes (n = 8) were exposed to TN or HS in a crossover design with 2 periods (21 d each). Further, ewes were administered with glucose, insulin and epinephrine to evaluate the metabolic responses. HS increased RT, RR, WI and BW loss, but reduced DMI, and milk fat and protein contents without affecting MY. Despite the reduced DMI by HS, blood NEFA did not change, but creatinine values increased. Response to the metabolic challenges indicated that HS ewes had faster uptake of glucose and greater resistance to lipolytic signals compared to TN ewes. In Exp.2 & 3 with dairy goats, the design was 4 × 4 Latin square as 2 dietary factors were added to the 2 environmental conditions. The 2 dietary conditions were control (CON) without supplementation vs. rumen protected L-carnitine (CAR, Exp. 2) or rumen protected methionine (Met, Exp. 3). In Exp. 2, HS goats experienced increased RT and RR. Additionally, HS goats suffered 26% loss in DMI, but they tended to eat longer particle sizes. CAR dramatically increased blood free-, acetyl, and total-carnitine concentrations. Despite this efficient absorption, CAR had no effect on DMI, milk production or blood metabolites in TN or HS conditions. In Exp.3, DMI for TN goats was limited to 2.0 kg/d, whereas HS goats were kept feeding ad libitum. Consequently, HS goats had only 9.8% (although significant) less DMI than TN. Consequently, no changes in MY were detected. Expected increments in RT and RR due to HS were detected but Met resulted in less RR in the morning and lower RT in the afternoon. In addition, Met avoided the typical BW loss under HS conditions. The profile of blood amino acids (AA) revealed less basal Met concentration, despite the comparable DMI levels. Additionally, HS goats were in shortage of glutamate, which could be related to the inflammation and immune response at the gastrointestinal level. Met supplementation spared glutamate regardless the ambient temperature. Overall, HS negatively affected the performance of dairy ewes. Metabolic adaptations of dairy ewes to HS included reduced body fat mobilization and increased muscle protein breakdown. Methionine, but not L-carnitine, had some beneficial effects on the performance of heat-stressed dairy goats. Probably some more AA in addition to methionine should be supplemented under HS conditions.
Cette thèse, étude les effets du stress thermique (ST) sur les performances des brebis laitières Lacaune (Exp.1) ainsi que la réponse des chèvres laitières Murciano-Granadina à la L-carnitine (Exp.2) et à la méthionine (Exp. 3) sous conditions de ST. Dans les 3 Exp, les animaux ont reçu une ration totale mélangée et traitent x2 par jours. Les conditions environnementales étaient : thermoneutralité (TN; THI = 59-65) et ST (jour, THI = 83; nuit, THI = 75). La photopériode (jour-nuit) était constante (12-12 h). La température rectale (TR), le rythme respiratoire (RR), la MSI, la prise d’eau (PE) et la production de lait (PL) ont été enregistrés quotidiennement, tandis que le lait pour la composition a été échantillonné chaque semaine et PV a été enregistré au début et à la fin de chaque période. Dans Exp.1, les brebis (n = 8) ont été exposées au TN ou au ST avec permutation de 2 périodes (21 j chacune). En plus, les brebis ont été administrées avec du glucose, de l’insuline et de l’épinéphrine pour évaluer la réponse métabolique. Le ST a augmenté le TR, RR, PE et a réduit le PV, mais a réduit l’IMS et le contenu en matières grasses et en protéines du lait sans affecter la PL. Malgré la réduction de l’IMS par le ST, le AGNE sanguin n’a pas changé, mais les valeurs de créatinine ont augmenté. La réponse aux défis métaboliques a indiqué que les brebis ST avaient une absorption plus rapide du glucose et une plus grande résistance aux signaux lipolytiques que les brebis TN. Dans Exp.2 & 3 avec des chèvres laitières, le design expérimental était un carré latin 4 × 4 car 2 facteurs alimentaires ont été ajoutés aux 2 conditions environnementales. Les 2 conditions alimentaires étaient control (CON) sans supplémentation et une supplémentation avec la L-carnitine protégée du rumen (CAR, Exp. 2) ou avec la méthionine protégée du rumen (Met, Exp. 3). Dans Exp. 2, les chèvres ST ont demontré une augmentation du TR et RR accrues. De plus, les chèvres ST ont réduit de 26% l’IMS, mais elles avaient tendance à manger des particules plus longues. La CAR a considérablement augmenté les concentrations libres, d’acétyle et carnitine totale de sang. Malgré cette absorption efficace, la CAR n’a eu aucun effet sur l’IMS, la PL ou les métabolites sanguins dans les conditions TN ou ST. Dans Exp.3, l’IMS pour les chèvres TN était limité à 2,0 kg/j, tandis que les chèvres ST étaient nourries ad libitum. Par conséquent, les chèvres ST avaient seulement 9,8% (bien que significatif) de moins d’IMS que TN. Par conséquent, aucun changement dans PL n’a été détecté. Des augmentations attendues de la TR et du RR dues au ST ont été détectées, mais la Met a entraîné une diminution du RR le matin et une TR plus basse l’après-midi. De plus, Met a évité la perte de PV typique dans les conditions ST. Le profil des acides aminés du sang (AA) a révélé une concentration en Met basale inférieure, malgré des niveaux de DMI comparables. De plus, les chèvres ST manquaient de glutamate, ce qui pourrait être lié à l’inflammation et à la réponse immunitaire au niveau gastro-intestinal. La supplémentation rencontrée a épargné le glutamate quelle que soit la température ambiante. Globalement, le ST a affecté négativement la performance des brebis laitières. Les adaptations métaboliques des brebis laitières au ST comprenaient une mobilisation réduite des graisses corporelles et une dégradation accrue des protéines musculaires. La méthionine, mais pas la L-carnitine, a eu certains effets bénéfiques sur les performances des chèvres laitières soumises à un ST. Probablement un peu plus d’AA en plus de la méthionine devrait être supplémenté dans les conditions ST.

Les mammites représentent un gros fardeau pour l'industrie laitière en raison de l'altération de la qualité du lait et de l'augmentation du coût de production. En plus des mesures d'hygiène mises en oeuvre, la sélection en faveur d'une plus grande immunité contre les infections mammaires et de la résistance aux mammites est considérée et implémentée dans les programmes d'amélioration de plusieurs races laitières. Cependant,la résistance aux mammites est un caractère complexe dont les bases biologiques de détermination génétique restent peu connues. Depuis une dizaine d'années, le décryptage des bases génétiques et immunologiques des mammites est un sujet de recherche majeur pour les unités partenaires GenPhySE et IHAP de l'INRA. A partir d'études d'association pangénomique sur le taux de cellules somatiques dans le lait, un caractère lié aux mammites, ils ont identifié une mutation ponctuelle dans le domaine de liaison SH2 du gène SOCS-2, entraînant la perte de reconnaissance du ligand (Rupp et al., 2015). La fréquence de cette mutation était étonnamment élevée (21%) dans la population étudiée. De plus, la taille, le poids et la production laitière étaient significativement augmentés chez les brebis porteuses de l'allèle mutant socs2 en comparaison au phénotype sauvage. Tous ces résultats ont apporté des preuves solides en faveur d'une mutation causale contrôlant l'inflammation mammaire chez le mouton et ont mis en lumière le rôle majeur du gène SOCS-2 comme étant un potentiel facteur concurrentiel entre la réponse inflammatoire provoquée par des pathogènes lors des infections mammaires et la production laitière. Le projet de thèse s'inscrit dans le cadre des travaux en cours sur l'étude du rôle du gène SOCS-2 dans la prédisposition aux infections bactériennes, et de ses effets pléiotropes à la fois sur la santé et sur les caractères de production, au sein du projet ANR REIDSOCS (2016-2020). Le premier objectif est d'établir la fréquence de l'allèle "T" muté socs2 associé à une augmentation de la prédisposition aux mammites dans la population ovine. Les relations entre mammites et caractères de production (lait et croissance) seront étudiées afin d'émettre des hypothèses concernant les forces de sélection qui ont conduit à la propagation de l'allèle 'T' délétère socs2 dans la population ovine. Des analyses d'association pangénomique sur de nouveaux phénotypes (bactériologie du lait) permettront ensuite d'évaluer les effets du gène SOCS-2 et d'autres régions du génome sur le caractère de résistance aux mammites. Puis, le deuxième objectif est de réaliser une étude prospective sur la gestion de cette mutation. Diverses méthodes seront testées en conséquence afin de représenter la mutation au sein de l'évaluation génomique actuelle et à pour l'optimisation du schéma de sélection. • Le troisième objectif est d'explorer les gènes et mécanismes sous-jacents de la réponse aux infections modifiée en lien avec la mutation ponctuelle du gène SOCS-2. Des génotypes d'individus des variants Socs2 seront produits au sein d'une ferme expérimentale INRA afin de réaliser des profils de transcription après des tests expérimentaux. Enfin, un dépistage systématique du polymorphisme de Socs2 chez les espèces de ruminants (bovins, ovins, caprins) sera effectué à l'aide d'analyses in silico de données de séquence publiques. La dernière étude sera étendue à des gènes en interaction avec le gène SOCS-2 qui seront identifiés par d'autres partenaires du projet REIDSOCS
In this PhD thesis, we investigated a mutation in the SOCS2 gene (Suppressor Of Cytokine Signaling 2) with a pleiotropic effect, i.e. it affects several traits of interest in the Lacaune dairy sheep. This mutation is unfavourable for mastitis resistance (udder inflammation), and favourable for growth and milk production traits..T Located in the highly conserved binding domain of the SOCS2 protein, this point mutation (SNP - Single Nucleotide Polymorphism), l ocated in the highly conserved binding domain of the SOCS2 protein, causes the loss of functionality of the protein that is involved in a major signalling pathway in mammals:, the JAK (Janus Kinase) / STAT (Signal Transducer and Activator of Transcription) pathway, regulating a large spectrum of cytokines and growth factors. The first objective of this PhD thesis was to provide a basis for considering this mutation in the context of genomic selection in the Lacaune breed. Weighted evaluation methods, and the addition of the SOCS2 SNP among the chip markers, brought gains in accuracy on predictions (+3.99% and +0.26% respectively on average), suggesting the possibility of more efficient selection. The Gene Content method was also interesting because it made it possibleallowed to dissociate the genetic value due to the SOCS2 gene from that of the other genes (polygene). Thus, we have shown that the current selection in Lacaune breed allows reducing the frequency of the unfavourable SOCS2 allele while improving the resistance to mastitis explained by the remaining part of the genome. The second objective was to study the effects of SOCS2 on traits of interest not yet investigated: udder infection status and reproduction in females, and growth in males. Association studies with a 960 SNP chip, including SOCS2 SNP, confirmed the effect of SOCS2 on milk production and mammary inflammation, and showed a direct effect on infection using new fine phenotypes (bacteriology, clinical examinations). Linear models showed that the SOCS2 mutation was associated with: i) an increase in weight in young males (+1.5%), as observed in ewes, and ii) a decrease in the artificial insemination success rate in ewes (+1.3 times the risk of failure), with no effect on prolificacy. These striking and original results on reproduction pave the way for further analyses to determine in particular at what biological stage (ovulation, fecundation, embryonic implantation, etc.) the SOCS2 protein could be involved. The last objective was to determine the role of the SOCS2 protein in the underlying biological immune mechanisms of immunity by investigating the response of 14 homozygous carrier and non-carrier ewes to intramammary infection by Staphylococcus aureus. All ewes developed two peaks of immune cell recruitment to the udder at 20 and 88 hours post-inoculation (T20 and T88). Differential analysis of the expressed genes confirmed a modification of the transcriptome from T16 related to the activation of the immune system, the DNA repair and the cellular apoptosis pathways. Ewes carrying the SOCS2 mutation were distinguished from wild ewes by an increased clinical response at T56 and a difference in T lymphocyte recruitment at the time of the inflammatory peaks. At T56, a total of 177 genes were differentially expressed between the two genotypes. A functional analysis of these genes, and the integration between gene expression and phenotypes, suggest that the mutation leads to an over activation of signal transmission and regulatory pathways (interferons, STAT3) with a deleterious impact on the clinical status of ewes

À partir de l'étude de cas du développement de la production ovine laitière dans le rayon de roquefort de 1950 à 1985, cette thèse envisage le problème du changement technique dans les systèmes de production agricole. La première partie est consacrée à la présentation du cadre théorique et méthodologique autour des concepts centraux de modèle technique et de controverse. Le concept de modelé technique permet de dégager un mouvement d'ensemble définissant une cohérence technico-sociale des dynamiques d'innovation classiquement traitées isolement. Le concept de controverse, développé dans le cadre de la théorie de la traduction, permet de suivre la genèse et la transformation du modelé technique. La seconde partie est consacrée à l'interprétation du cas Roquefort à l'aide de l'outil introduit et développé dans la première partie. Cette partie empirique mobilise deux enquêtes pour analyser le modelé technique roquefort et la controverse essentielle autour de la technique d'insémination artificielle. Les efforts d'amélioration génétique de la brebis Lacaune apparaissent ainsi centraux pour la modernisation de la production envisagée dans une perspective technique et sociale. L'interprétation proposée permet de saisir l'importance des éleveurs sélectionneurs comme porte-parole et élite dirigeante du développement de la production. En conclusion, l'auteur propose une nouvelle voie d'analyse de la crise de surproduction qui affecte la production de lait de brebis depuis 1976 et insiste sur l'intérêt méthodologique de sa construction théorique en terme de modelé technique entre traduction et tradition
This dissertation proposes a new analysis of the field of technological change in agricultural production based on the case study of the ewe milk production in the Roquefort area (southern France) between 1950-1985. The first part of the dissertation is devoted to the presentation of its conceptual and methodological framework. The concepts of technological model and controversy are central in this framework. A technical model is the expression of a global logic of organization of the dynamics of innovation transforming a production as a whole, but often studied separately. The concept of controversy, inherited from the actor-network theory, reveals the genesis and transformation of the technological model. The second part of dissertation is devoted to the case study from the standpoint of the methodology developed in the first part. This empirical part uses two ways of gathering information to analyze the Roquefort technological model and the central controversy on the artificial insemination technology. The genetic improvement of the Lacaune ewe id fundamental for the modernization of the milk production not only in a technological, but also in a social perspective. This analysis shows how the breeders control and manage the modernization of the production by acting as representatives for all the farmers producing milk. The author proposes in his conclusion a new way to characterize the overproduction crisis in the Roquefort area since 1976. He also insists on the methodological value of an analysis based on the concept or technological model, between translation and tradition

Des acides D-galacturoniques et oligo-D-galacturoniques purifiés sont obtenus en quantité semi-industrielle à partir de sous-produits de l'industrie sucrière en vue d'utiliser ces molécules dans un cadre physiologique à but final zootechnique : stimulation de la production laitière chez la brebis après périfusion intra-duodénale. Les acides oligo-D-galacturoniques sont issus de pulpes de betteraves via une étape d'extraction des pectines. Après avoir testé plusieurs types de réacteurs enzymatiques ouverts et fermés, un réacteur équipé de membrane d'ultrafiltration est retenu pour hydrolyser de façon spécifique les pectines, avec un rendement de conversion élevé en composés d'un poids moléculaire moyen de 1500 daltons. Plusieurs méthodes analytiques, nécessaires aux contrôles du procédé en ligne et de la qualité du produit ont été mises au point. Une deuxième étape d'ultrafiltration sur des membranes d'un seuil de coupure de 3000 daltons permet de concentrer les hydrolysats et de les purifier par élimination des oses simples entrant dans la composition des pectines. Le produit obtenu selon ce procédé de fractionnement présente une pureté de 96% et un rendement de 60% environ. Les acides D-galacturoniques sont purifiés à partir d'hydrolysat de chicorées. Le processus consiste en une hydrolyse enzymatique de la plante entière puis à une purification du monoacide par des techniques de chromatographies sur des résines échangeuses d'ions, d'électrodialyse et de précipitation. L'action sécrétagogue des deux composés isolés est vérifiée par administration intraveineuse puis par administration intraduodénale avec des essais de stimulation de la mammogénèse de brebis en gestation ou soumises à un traitement d'induction de lactation. Les niveaux hormonaux sont corrélés à une éventuelle action sur la production laitière.

L'aflatoxine B1 (AFB1) et l'ochratoxine A (OTA) sont des mycotoxines pouvant contaminer une large variété de denrées alimentaires. L'ingestion d'aliments contaminés par des animaux d'élevage peut entraîner l'altération de leur santé et de leurs performances zootechniques ainsi qu'un problème de sécurité alimentaire lié à la présence de résidus de mycotoxines dans les produits animaux, notamment le lait. Des traitements de détoxication basés sur l'addition d'adsorbants organiques ont été développés pour fixer les mycotoxines dans le tube digestif et ainsi réduire l'exposition des animaux. L'objectif de ce travail de thèse était d'évaluer l'efficacité d'un adsorbant à base d'extraits de parois modifiées de levures (Mycosorb®) sur deux modèles animaux, le rat et la brebis. L'efficacité a été déterminée en réalisant un suivi des mycotoxines et/ou de leurs métabolites dans 3 matrices : l'excrétion urinaire et fécale et la cinétique sanguine. Sur les 2 modèles animaux, nous avons ainsi étudié les effets de l'apport en Mycosorb sur l'excrétion urinaire et fécale et la cinétique sanguine des 2 mycotoxines (AFB1 et OTA). Chez le rat, le suivi de la radioactivité a montré que les fèces d'animaux supplémentés en parois de levures contiennent significativement plus de mycotoxines. Cette augmentation de la radioactivité dans les fèces s'est accompagnée d'une diminution marquée de la radioactivité dans le sang et dans les urines. Chez la brebis laitière, en plus de ces paramètres, nous avons évalué l'effet de l'adsorbant sur les paramètres de production de l'animal et l'excrétion des mycotoxines dans le lait. L'addition de la paroi de levure a entraîné une augmentation significative de l'excrétion de l'AFB1 et de son métabolite, l'aflatoxine M1(AFM1) dans les fèces du ruminant. Cette augmentation de l'excrétion fécale s'accompagne de la réduction du taux d'AFM1 excrété dans l'urine mais pas dans le lait. Les effets observés chez les deux modèles expérimentaux semblent être liés à la séquestration des mycotoxines dans le tractus digestif des animaux et permettent de conclure à la capacité de l'adsorbant organique à réduire la biodisponibilité des mycotoxines testées. L'ajout de la paroi de levure pourrait, par conséquent, réduire les risques sanitaires chez les animaux d'élevage exposés à une alimentation contaminée par les mycotoxines. Cependant, nous n'avons pas observé d'effet sur la santé et les paramètres zootechniques des animaux dans les conditions expérimentales utilisées.

Le lait a une place importante dans le régime alimentaire d’un certain nombre de nos sociétés modernes, en particulier sur le continent européen. Pourtant, le lait n’est entré dans notre régime alimentaire que tardivement. En effet, ce n’est qu’avec la domestication des bovins, brebis et chèvres il y a plus de 10 000 ans, que l’homme a commencé à consommer du lait. Le lait frais est riche en lactose, le « sucre du lait », et sa consommation par des individus qui y sont intolérants peut provoquer des troubles digestifs. Pourtant, de nos jours, un adulte sur trois dans le monde peut digérer le lactose grâce à la production de l’enzyme lactase permettant l’hydrolyse du lactose en glucose et galactose. En Europe, la production de lactase à l’âge adulte est due à une seule mutation (-13910*T) dans le génome humain. Cette adaptation à la consommation de lait frais depuis la Préhistoire suggère une pression de sélection forte dans la population européenne. Tandis que l’analyse d’ADN ancien d’individus du début du Néolithique n’a pas permis de détecter cet allèle, il apparaît chez une proportion plus importante d’individus plusieurs millénaires après la domestication des bovins et caprinés. Outre les analyses génétiques permettant de détecter si les premiers agriculteurs avaient la capacité de digérer le lactose, la problématique de l’exploitation du lait pendant la préhistoire peut être abordée à partir des restes des animaux domestiques. L’étude des ossements animaux découverts sur les sites archéologiques permet d’avoir accès aux stratégies d’abattage des bovins et caprinés, et donc à la gestion démographique des troupeaux. Les courbes d’abattage ont permis de montrer que les caprinés étaient exploités pour leur lait dès le Néolithique précéramique. D’autres méthodes complémentaires des courbes d’abattage, les analyses isotopiques des restes dentaires animaux (bovins et caprinés), permettent d’établir la saisonnalité des naissances et l’âge au sevrage. Bien que relativement récentes, ces études ont déjà montré un sevrage précoce des veaux dans certains sites néolithiques, probablement en lien avec une durée de lactation plus courte chez les vaches néolithiques. L’étude de tessons de poterie est aussi un champ d’investigation précieux pour examiner les débuts de l’exploitation laitière. L’identification de lipides issus de lait dans des poteries du VIIe millénaire a permis de montrer que le lait était bien une denrée alimentaire au Proche-Orient. De même, la présence de résidus laitiers dans des récipients perforés découverts dans des sites archéologiques du début du Ve millénaire a permis d’identifier la production de fromages. Les approches génétique, archéozoologique et biomoléculaire restent complémentaires pour élucider les débuts de l’histoire de l’exploitation laitière.