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Les recherches en élevage et nutrition des animaux

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publics ou privés.

Les recherches en élevage et nutrition des animaux

J. Robelin, Y. Geay

To cite this version:

(2)

J. ROBELIN

Chef

du

Département

Elevage

et Nutrition

des Animaux Y. GEAY

(adjoint)

INRA Theix 63122

St-Genès-Champanelle

Ce texte est extrait du document « Les

Pro-ductions Animales :

politique scientifique

1993-1996 »,

édité par

la Direction

scienti-fique

des Productions Animales de l’INRA. Il a été

rédigé

avec la collaboration des direc-teurs des laboratoires et du conseil

scienti-fique

du

Département Elevage

et Nutrition des Animaux.

Les

recherches

en

élevage

et

nutrition

des animaux

La mission des recherches

en

élevage

est

de

proposer

des innovations

dans les méthodes

d’élevage

permettant

d’améliorer l’efficacité

et

la

qualité,

mais aussi

l’image

et

la diversité des

productions,

tout

en

participant

à

la

préservation

et

à

l’entretien

de

l’environnement.

Un

des

principaux

apports

de

ces

recherches

au cours

des dernières

décennies

a

été

la rationalisation de l’alimentation des différentes

espèces

animales,

avec

l’élaboration

de recommandations alimentaires

pour

les différentes

productions,

et

de tables de la valeur des aliments.

Chez les

espèces

les

plus

prolifiques

(oiseaux, lapins),

une

autre

voie

de

progrès

a

été

l’amélioration des

performances

de

reproduction

grâce

à

des

adaptations

de la conduite

d’élevage,

tel

que

le

contrôle de

l’éclairement chez

les

poules pondeuses.

L’amélioration

de l’alimentation associée

à

un

accroissement

constant

du

potentiel

génétique

de

production

des

animaux,

à

une

meilleure

maîtrise

de la

reproduction,

et

enfin

à

la

prévention

des

pathologies,

sont

à

l’origine

des

progrès

spectaculaires

de

productivité

au cours

des

30

dernières

années :

accroissement de 100 % de la vitesse de

croissance

des

poulets

de

chair,

de la

production numérique

par

lapine

et

de la

production

laitière des vaches

contrôlées,

de

50 %

de la

croissance

des bovins

et

des

porcins,

et

enfin de

35 %

de la

production

d’oeufs

pondus

par

poule,

avec une

amélioration

importante

de

l’efficacité alimentaire.

La saturation des marchés

agricoles

conduit à abandonner

l’objectif principal

de

productivité

maximale par animal et à accen-tuer l’effort sur la

qualité

des

produits.

Cependant,

la notion de

productivité

du tra-vail de l’éleveur

prend

une

importance

crois-sante,

dans des

systèmes

de

production

économes en main d’oeuvre. La relative abon-dance des aliments

disponibles

pour les ani-maux, liée à

l’augmentation

du rendement des céréales et des surfaces en

herbe,

et leur

diversification au niveau du marché mondial

(tourteaux,

produits

issus de l’industrie de la

transformation,

produits

de

synthèse

tels que

les acides

aminés),

conduira à de nouvelles

stratégies

d’alimentation. Ces finalités nou-velles se traduisent par une évolution de la notion de besoin

nutritionnel,

et par une diversification des

objectifs

des recherches en

élevage qui

devront

prendre

en

compte

main-tenant des

aspects

non

productifs,

comme

(3)

l’envi-ronnement et le bien-être des

animaux,

ainsi que la

pénibilité

du travail de l’éleveur.

Domaines de

compétence

L’objet

central des recherches en

élevage

est

l’organisme

animal,

ce

qui implique

des

étu-des à des niveaux fins

(tissu,

voire

cellule),

mais aussi une

approche plus globale

du trou-peau. Cette démarche

synthétique

et la diver-sité des

problèmes

à résoudre nécessitent des

compétences

dans

plusieurs disciplines.

La

discipline spécifique

est la nutrition

ani-male : c’est le domaine d’excellence du

dépar-tement. Avec

plus

de 50 % de l’ensemble des moyens du

département,

c’est le

plus

impor-tant

potentiel d’expertise

en nutrition de

l’INRA. Les recherches en

élevage s’appuient

aussi sur l’étude

intégrée

des fonctions

(reproduction,

croissance,

lactation)

qui

abou-tissent aux

productions (lait, viande,

oeufs),

et sur celles du

comportement

et du bien-être

animal. En interface avec le

département

de

Physiologie,

chacun intervient avec ses

com-pétences, qui

dans

l’analyse

des mécanismes

de

régulation

de ces

fonctions,

qui

dans la mise en évidence des

particularités

de

chaque

espèce,

ou dans la mise en oeuvre des

régula-tions

grâce

à la conduite

d’élevage.

Les recherches en

élevage

font aussi

appel

à de nombreuses

collaborations,

structurées ou non, avec des

départements

du secteur des Productions animales

(génétique, physiologie,

pathologie, hydrobiologie)

ou d’autres sec-teurs

(technologie,

économie,

agronomie,

génétique

et amélioration des

plantes,

sys-tèmes

agraires).

Le défi

permanent

et

l’originalité

de ces

recherches à caractère

finalisé,

sont

qu’au-delà de leur contribution au

progrès

des connaissances

scientifiques

sur la

biologie

des

différentes

espèces,

elles aboutissent à une activité de

synthèse

de ces

connaissances,

focalisée sur des

objectifs

concrets. Les

recherches en

élevage

conduisent,

avec la col-laboration d’autres

disciplines biologiques

et celle de

l’économie,

à l’élaboration de

sys-tèmes

d’élevage,

définis par un ensemble de

règles

de fonctionnement d’une

production

dans son

contexte,

formalisé ou non sous forme de

modèle,

et

qui

permettront

de

pré-voir la réaction de cette

production

à des fluc-tuations de la

conjoncture.

Les programmes de recherches actuels et

les orientations

prioritaires présentés

ci-des-sous, sont ordonnés selon leur niveau de

com-plexité,

avec tout d’abord les études de base sur les fonctions en relation avec la conduite

d’élevage,

ensuite les travaux

plus

synthé-tiques

sur les différentes

productions

ani-males,

et enfin ceux

qui

sont en relation avec

la

préservation

de l’environnement.

Nutrition

Les trois

principales

étapes

de la nutrition

-

ingestion,

digestion-absorption

et utilisation

métabolique

des nutriments - sont abordées selon une

approche expérimentale

en constante évolution.

Approche expérimentale

en

nutrition animale

La détermination du bilan nutritionnel

glo-bal au niveau de l’animal

(bilan

énergétique,

protéique,

minéral)

a constitué la méthode de

base des études de nutrition animale. Les recherches actuelles

comportent,

en

plus,

une

analyse plus

précise

des différentes

étapes

de

l’utilisation des aliments et des

nutriments,

souvent au niveau de

l’organe

(comparti-ments

digestifs,

tissus

effecteurs,

foie,

tissu

adipeux...), voire

de la cellule.

L’approche

in vitro

(fermenteur

artificiel,

culture de tissu ou de

cellules)

comme alternative

partielle

à

l’expérimentation

animale,

devra être

renfor-cée pour

répondre

à un durcissement

prévi-sible de la

législation

européenne.

Par

ailleurs,

l’étude des métabolismes

devra

intégrer

de

plus

en

plus

les différentes

échelles de

temps (heure, jour,

saison)

impli-quées

dans l’utilisation des

nutriments,

en

relation avec les

phénomènes

de

régulation

à court terme

(homéostase)

ou à

long

terme

(homéorhèse).

Enfin,

une connaissance

plus large

de la

réponse

des animaux est maintenant

néces-saire,

en terme de lois de

réponse

à une variation des

intrants,

de

réponse

simultanée

à différents niveaux

(production, composition

des

produits, efficacité,

flux

d’excrétas...), voire

de

répercussion

de la nutrition sur d’autres

fonctions

(reproduction).

Cette

approche

com-plexe

rend

plus indispensable

encore l’effort

de

développement

de la modélisation méca-niste

intégrant

différentes échelles

d’organi-sation.

Régulation

de

l’ingestion

d’aliments

et

d’eau

Les recherches sur

l’ingestion

ont

permis

jusqu’à

présent

de

prédire

les

quantités

d’ali-ments

ingérées

par les animaux dans le but de valoriser au mieux les ressources à

moindre coût

(sous-produits, fourrages

pour les

herbivores...)

et en cherchant à satisfaire les besoins nutritionnels.

Cependant,

il arrive que la

capacité

d’ingestion

obtenue

après

sélection

génétique

ne

permette

pas à

l’ani-mal de couvrir ses besoins dans le cas des

femelles laitières fortes

productrices

(vaches,

chèvres, brebis,

truies...)

ou d’assurer des

per-formances satisfaisantes dans le cas des ani-maux en croissance.

La

régulation

des

quantités ingérées

dépend

soit des

caractéristiques

de la ration

(valeur

énergétique, digestibilité, composition

en acides

aminés, composants

aversifs,

pré-sentation,

choix...)

et de l’environnement

(lumière, température, stress...), soit

des par-ticularités de l’animal

(type génétique,

sexe,

âge,

stade

physiologique,

état

corporel,

apti-tude

individuelle...). Bien

que les effets

(4)

décrits,

il reste à

préciser

les mécanismes mis

en jeu.

Les études sur le déterminisme du compor-tement alimentaire (succession d’actes

ali-mentaires de courte

durée)

seront

dévelop-pées

dans les différentes

espèces,

en

prenant

en

compte

leurs

particularités digestives,

métaboliques

et

comportementales

(rumina-tion, pâturage).

Elles seront focalisées sur la nature des

signaux

perçus par l’animal et leur effet sur

le

comportement

alimentaire :

-

signaux

d’origine digestive

(encombre-ment et

vidange

des

pré-estomacs

chez les

ruminants et de l’estomac chez le porc,

ciné-tique d’apparition

des

produits

terminaux de la

digestion)

et

métabolique (disponibilité

et

utilisation des

nutriments,

étude du cas par-ticulier des acides aminés chez les

monogas-triques, lipolyse

et

lipogénèse,

thermogé-nèse) ;

-

signaux

d’origine

externe à l’animal

(per-ception

sensorielle des

aliments,

composante

de leur

palatabilité

signaux

issus de fac-teurs anti-nutritionnels.

Par

ailleurs,

l’analyse

de

l’ontogénèse

des

comportements

ingestifs

devrait

permettre

de limiter

l’importance

des

phénomènes

de

néo-phobie

chez les

porcelets

et les

poussins.

Enfin,

des travaux sur le déterminisme de

la consommation d’eau chez les volailles

devront être

entrepris,

afin de mieux maîtri-ser les conditions

d’élevage,

et notamment les effluents.

Recherches

sur

la

digestion

Les recherches sur la

digestion

ont pour

but

d’adapter

la fourniture de nutriments aux besoins

quantitatifs

et

qualitatifs

des

animaux,

en limitant les

rejets polluants.

En

outre,

elles servent de base à l’évaluation de

la valeur nutritive des aliments. Les diffé-rences entre

espèces

animales sont très

mar-quées,

en raison de

l’importance particulière

de la

digestion

microbienne chez les herbi-vores

polygastriques,

et de la

prédominance

de la

digestion

par les enzymes de l’animal hôte chez les

monogastriques.

L’optimisation

des fermentations dans le rumen, avec les

aspects

biochimiques

et

microbiologiques

de la

dégradation

des

parois

végétales

et des

protéines alimentaires,

constitue un domaine de recherche propre aux herbivores ruminants avec les

priorités

suivantes :

-

régulation

de l’activité microbienne

rumi-nale

(protéosynthèse, cellulolyse),

et notam-ment incidence des conditions

physico-chi-miques

dans le rumen et du transit vers les

intestins,

afin de mieux

comprendre

les inter-actions

digestives

liées à la nature des

ali-ments ;

-

régulation

des

échanges

à travers la

paroi

ruminale

(absorption

des acides gras

volatils,

recyclage

de

l’urée) ;

- à

un niveau

plus global,

effet de la

com-position

et des modalités de distribution des

rations sur les processus

digestifs

chez les animaux à niveau de

production

élevé

(vaches,

chèvres).

La

digestion

microbienne dans le gros intestin fait

l’objet

de recherches semblables

chez les

équins.

Chez les

porcins,

l’accent

sera mis

principalement

sur les effets

physio-logiques

et l’intérêt nutritionnel des acides

gras

volatils,

ainsi que sur le

recyclage

d’azote ammoniacal. Chez le

lapin,

on abor-dera

plus particulièrement

l’influence respec-tive des

glucides dégradables

et des

glucides

pariétaux

sur le transit

digestif.

Ainsi,

les recherches sur la

digestion

micro-bienne des

glucides complexes

à différents

niveaux du tractus

digestif

constituent un

pôle

d’intérêt commun à la

plupart

des

espè-ces.

Chez les

porcins,

le veau

préruminant

et les

volailles,

l’étude des

aspects

enzymatiques

de la

digestion

sera renforcée

(régulation

des sécrétions

digestives, hydrolyse

et flux de

substrats,

nature et

quantité

des nutriments

absorbables),

avec un intérêt

particulier

pour la biochimie de la

digestion

des

protéines,

les

pertes

d’azote

d’origine endogène

et les méca-nismes de l’intolérance

digestive

aux pro-téines alimentaires.

La

dynamique

des flux de

digesta

liée à la

régulation

de la motricité du tube

digestif

et

des

sphincters,

est un élément essentiel du contrôle de la

cinétique

de la

digestion qui

sera étudiée chez les

porcins.

Enfin,

les méca-nismes du

prélèvement

et de la

métabolisa-tion des nutriments par

l’épithélium

de la

paroi digestive

seront abordés dans diffé-rentes

espèces

(porcins

et

ovins).

Les recherches sur la

digestion

sont à la base de l’évaluation de la valeur nutrition-nelle des

aliments ;

les

priorités

actuelles dans ce domaine concernent :

- l’incidence des traitements

technolo-giques

ou des différences variétales pour les matières

premières

d’origine végétale

(concentrés,

produits

de substitution des

céréales,

fourrages) ;

-

l’aptitude

comparée

des différentes

espèces

à valoriser les différentes sources

ali-mentaires ;

- l’effet des

enzymes

ajoutées

à l’aliment

(phytases, xylanases) qui

augmentent

la

digestibilité

chez les

monogastriques,

et per-mettent une diminution

importante

des

rejets ; plus généralement,

l’efficacité et l’in-nocuité des substances

ajoutées

telles que les

conservateurs,

les

anti-microbiens,

les

pig-ments ;

-

enfin,

la calibration de la méthode

d’éva-luation des aliments par

spectrométrie

infra-rouge

(SPIR)

en relation avec l’industrie de

l’alimentation du bétail.

Recherches

sur

l’utilisation

métabolique

des nutriments

Les recherches sur le métabolisme concer-nent le fonctionnement des différents tissus

(5)

pla-centa,

oviducte des

oiseaux...), des

organes et des tissus

(foie,

tube

digestif,

tissus

adipeux,

complexe utéro-placentaire,

ovaire)

qui

ser-vent de relais dans la

transformation,

le

stoc-kage

ou le

partage

des nutriments.

Les facteurs de variation étudiés sont les conditions

d’élevage

(alimentation,

environ-nement),

et le

type

d’animal

(état

physiolo-gique,

type

génétique,

sexe).

L’importance

de ces recherches est variable

selon les

espèces,

en fonction de leurs

parti-cularités et des

productions envisagées.

La

régulation

du métabolisme musculaire est un thème

prioritaire

commun, avec un effort

particulier

sur le métabolisme

protéique

(équilibre protéosynthèse-protéolyse)

chez les

porcins

et les

volailles,

et le métabolisme

énergétique

chez les ruminants. La

régula-tion hormonale du métabolisme concerne toutes les

espèces,

mais l’intérêt accordé aux

différentes hormones

dépend

des

particulari-tés de chacune : hormone de croissance chez

les

mammifères,

insuline chez les oiseaux.

Enfin,

les recherches sur la

synthèse

des constituants du lait sont actuellement

spéci-fiques

aux

ruminants,

mais elles intéressent

potentiellement

les autres mammifères.

Les recherches futures seront

principale-ment focalisées sur :

-

l’approvisionnement

en nutriments et

leur utilisation pour la

synthèse

des pro-téines chez le

foetus,

dans le muscle chez les animaux en

croissance,

et dans la

glande

mammaire chez les animaux

laitiers ;

- la

régulation

de la

lipogenèse

et de la

lipolyse

dans le tissu

adipeux

et le

foie ;

la

synthèse

et la sécrétion des

lipoprotéines,

ainsi que

l’oxydation

des acides aminés dans le

foie ;

-

enfin,

l’approche globale

du métabolisme au niveau de

l’animal,

avec l’étude de la

régu-lation à court terme

(circadienne)

et à moyen terme

(cycle

de

production)

des métabolismes

énergétique, protéique,

lipidique

et minéral. A cet

égard,

il conviendrait de redonner à

l’étude du métabolisme minéral la

place

qu’elle

a

perdue

dans le

département

au cours des dernières années.

Interface

entre

nutrition

et

d’autres

disciplines

Au thème initial et presque exclusif de

nutrition-production, s’ajoutent

maintenant

des thèmes nouveaux :

sous-nutrition,

nutri-tion-reproduction, nutrition-pathologie,

nutri-tion et

thermorégulation.

Adaptation

à la sous-nutrition

Chez les

mammifères,

les femelles adultes à

l’entretien,

en

gestation

ou allaitantes peu-vent

s’adapter

de

façon

limitée à des

périodes

de sous-nutrition variables en

durée,

en

intensité,

et par la nature des nutriments concernés. Ces

adaptations

entrent en

jeu

chez les ruminants allaitants en raison des

fluctuations saisonnières des ressources

four-ragères,

et chez les femelles hautes

produc-trices en début de lactation. De

même,

la sous-nutrition souvent inévitable chez le

por-celet au moment du sevrage,

pourrait

limiter

l’expression

à

long

terme du

potentiel

géné-tique

de croissance musculaire. L’effort

entre-pris

sur

l’analyse

de la

capacité d’adaptation

digestive

et

métabolique

des animaux et de

son interaction avec les

rythmes

saisonniers sera accentué.

Influence

de la sous-nutrition

sur la

reproduction

Alors que chez les

reproducteurs

aviaires

de

type

chair,

la restriction alimentaire est

une nécessité pour maintenir leurs

perfor-mances

reproductrices,

la situation est diffé-rente chez les mammifères. Dans ces

espèces,

la sous-nutrition a un effet

négatif

à court et à

long

terme sur la

cyclicité,

la fécondité et la

fertilité,

par des mécanismes encore peu connus. On

développera

des recherches sur

l’interaction nutrition

reproduction

chez la

chevrette,

chez la vache

allaitante,

et aussi chez les

espèces

aviaires destinées à la

pro-duction de

viande,

dont les conditions

nutri-tionnelles

pendant

la

période

de croissance influencent la

reproduction

ultérieure.

Incidence de la nutrition

sur la

pathologie

L’état nutritionnel

peut

avoir un effet

posi-tif ou

négatif

sur le

développement

de cer-taines

pathologies :

stéatose

hépatique,

acéto-némie,

fièvre

vitulaire,

mammites, boiteries,

rétention

placentaire,

réactions d’intolérance alimentaire dues à des facteurs

antinutrition-nels ou

allergéniques (principalement

chez le

jeune

mammifère).

Il faudra maintenir et encourager les recherches sur ces thèmes d’interface dont les retombées

pratiques

sont très

importantes.

Nutrition et

thermorégulation

La

thermorégulation,

fonction

prioritaire

chez le

nouveau-né,

interfère directement

avec la nutrition en mettant en

jeu

des

adap-tations

enzymatiques, hormonales,

bioénergé-tiques

et

comportementales.

Les

priorités

à court terme concernent

l’analyse

des méca-nismes

thermorégulateurs

en situation vitale

critique

(période

néonatale chez le

porcelet

et

l’agneau)

ou en conditions

thermiques

diffi-ciles

(fortes

chaleurs estivales chez les

volailles),

ainsi que la détermination des conditions

climatiques optimales

chez les

volailles et les porcs en croissance.

Effet

non nutritionnel des nutriments On a démontré l’effet de certains acides aminés sur la

régulation

des sécrétions

hor-monales avec des

conséquences

sur le

méta-bolisme ou la

régulation

de

l’ingestion.

L’utili-sation de tels nutriments à effet

régulateur

pourrait

à terme

remplacer

celle

d’adjuvants

(6)

Reproduction

La

reproduction

est un

paramètre majeur

de la

productivité

chez les mammifères à

pro-lificité élevée

(porcins,

lapins)

et chez les

oiseaux ;

son déroulement normal à intervalle

maîtrisé est aussi gage de

productivité

chez les autres

espèces (bovins, ovins,

caprins).

La conduite

d’élevage

et l’environnement

phy-sique

(habitat, température,

lumière)

peu-vent avoir différents effets sur la

reproduc-tion,

aussi bien au cours de la croissance chez le futur

reproducteur

que durant le

cycle

de

reproduction

chez l’adulte. La

physiologie

de la

reproduction

des oiseaux et l’effet des facteurs

d’élevage

sur la

prolificité

et le

rythme

de

reproduction

de toutes les

espèces

constituent les deux

principaux

thèmes de recherches actuels.

Production de

gamètes

et

des oeufs chez les oiseaux

La

reproduction

chez les

espèces

aviaires

présente

de nombreuses

particularités

(ovipa-rité,

développement embryonnaire,

couvai-son, rôle des hormones

hypophysaires

et

sté-roïdiennes...)

qui

justifient

la conduite de recherches

spécifiques

dans le

département

d’élevage,

tant pour la

compréhension

des

mécanismes non abordés par le

département

de

physiologie

que pour leur mise en valeur

pratique.

Elle revêt une

grande

incidence

éco-nomique,

aussi bien par l’intensité de la

ponte

que par la

quantité

et la

qualité

des

spermatozoïdes

pour l’insémination artifi-cielle.

Les travaux à venir concerneront surtout l’influence de la

photopériode

sur l’intensité de la

reproduction

(mâle

et

femelle),

la rela-tion entre le niveau

nutritionnel,

la croissance et la

gamétogenèse

chez le mâle

(coq,

canard,

jars)

ou la femelle

(oie,

poule,

dinde),

et enfin la réduction de la

production

des

gamètes

avec le

vieillissement,

voire la

suppression

des ovulations lors de la couvaison. On étudiera

également

les conditions de survie des

sper-matozoïdes

(coq,

canard,

dindon et

jars)

dans le tractus

génital

femelle et in

vitro,

afin de

développer

l’insémination artificielle.

Rythme

de

reproduction

des mammifères

Il existe des différences

importantes

de

rythme

de

reproduction

entre les

espèces,

avec un retour en

gestation

très

rapide

après

la

parturition (lapine),

un anoetrus

profond

de lactation

(truie),

ou encore une situation intermédiaire avec une durée de lactation

variable selon la durée d’allaitement du

(des)

jeune(s)

ou la durée de la

période

de traite

(vache,

brebis et

chèvre).

La recherche d’un accroissement du

rythme

de

reproduction

conduit à mettre au

point

des conditions

d’élevage

des femelles

permettant

de hâter l’ovulation soit à la

puberté

soit

après

la mise

bas,

sans

conséquences

néfastes sur la

longévité

des

reproductrices.

Les programmes

à venir concerneront l’influence des hormones

de la

reproduction

sur la lactation chez la

lapine

et d’autres

espèces,

ainsi que celle des hormones de la

gestation

sur le métabolisme

des réserves

corporelles

chez la truie.

Dans ces deux

espèces,

la mortalité

embryonnaire

représente

un

handicap

impor-tant. En

complément

de son déterminisme

génétique qui

fait

l’objet

de recherches par

ailleurs,

on étudiera l’effet des facteurs d’éle-vage et notamment celui de la nutrition

foetale (transferts

materno-foetaux).

Lactation

L’objectif

de ces recherches est d’améliorer l’efficacité alimentaire pour réduire les coûts de

production,

maîtriser la

qualité

biochi-mique

et

technologique

du lait chez les femelles laitières

(vache,

brebis et

chèvre),

et assurer

l’apport

nutritionnel nécessaire à une croissance

optimale

des

jeunes

chez les

femelles allaitantes

(vache, brebis, chèvre,

truie,

lapine).

Les thèmes de recherches concernent la

régulation

nutritionnelle et hormonale des métabolismes mammaire et

extra-mammaire,

le contrôle de la sécrétion et de

l’éjection

laitière.

Prélèvement

et

utilisation

des nutriments

par

la mamelle

On recherche actuellement un lait

plus

riche en

protéines

avec un taux inférieur en matières grasses. L’incidence de l’alimenta-tion sur les

proportions respectives

de ces deux constituants est en

partie

connue, mais

les mécanismes en cause doivent être

préci-sés. Dans ce

but,

on renforcera les recherches relatives à l’effet de

l’équilibre

des acides aminés et la nature de

l’énergie

sur la syn-thèse des

protéines

et des matières grasses chez la

vache,

la chèvre et la

brebis,

en

inté-grant

la

régulation

hormonale de ces syn-thèses. Ces études seront abordées au niveau

de l’animal

entier,

de

l’organe

et de la

cellule,

afin de détecter le niveau de

régulation

le

plus

limitant :

précurseurs

plasmatiques,

capacité

d’extraction de ces

précurseurs

et

capacité

de

synthèse

de la

glande

mammaire.

Métabolisme extra-mammaire

Chez toutes les

espèces

de

mammifères,

la

production

laitière au début de la lactation est en

partie supportée

par la mobilisation des réserves

corporelles.

Ainsi,

les recherches sur la

régulation

de la

quantité

et du

profil

des nutriments

disponibles

au niveau mam-maire en relation avec le métabolisme des

tis-sus

splanchniques,

et celui des réserves

cor-porelles

seront

développées.

C’est en nutrition animale une

approche privilégiée,

dépassant

la notion

globale

de besoin de

l’in-dividu ;

elle a pour

objectif

de déterminer les

transformations et les flux de nutriments entre les différents organes relais

(foie,

tissu

(7)

l

à

ection

et sécrétion laitière

Ces recherches ont pour but de réduire les contraintes de travail liées à la traite et de

participer

à la maîtrise

quantitative

et

quali-tative de la

production

du lait. Pour

cela,

on

cherche à mieux connaître les stimuli

d’ori-gine

mammaire ou non, et les mécanismes

physiologiques qui

contrôlent la descente du

lait

pendant

et entre les traites. On cherche

aussi à

préciser

le rôle et les mécanismes d’action de la

stagnation

et de l’évacuation du

lait sur la sécrétion.

L’apparition

de nouvelles

techniques

de traite robotisée renforce l’inté-rêt de ce thème.

Croissance

Le tassement de la demande en viande

dans

la

plupart

des

espèces,

fait passer au

premier

plan l’exigence

croissante de

qualité

de la

part

des transformateurs et des consom-mateurs. La

qualité

des

produits

alimen-taires et des

produits

carnés en

particulier,

dépend

étroitement des

caractéristiques

des

tissus

(muscle,

tissu

adipeux)

dont ils pro-viennent.

L’objectif

des recherches sur la croissance des animaux des différentes

espèces

élevées pour la

production

de viande

(porcins,

bovins, ovins,

lapins,

volailles)

est de maîtriser les

caractéristiques qualitatives

des carcasses et des muscles afin de

garantir

aux transformateurs et aux consommateurs une viande de

qualité.

Ces recherches pren-nent en

compte

la vie entière de

l’animal,

du

stade foetal au stade

adulte,

car les

caracté-ristiques

des tissus chez l’adulte

dépendent

en

partie

des processus de différenciation chez

l’embryon,

mais aussi du milieu et de la

conduite

d’élevage

des animaux durant leur vie

post-natale.

Ces recherches concernent les trois

princi-paux tissus

(muscle,

tissus

adipeux,

tissu

osseux) et se situent au niveau de la

cellule,

du tissu ou de l’animal

entier ;

elles

complè-tent celles

qui

s’adressent

plus

directement

aux mécanismes de la

prolifération

et de la

différenciation conduites dans le

département

de

physiologie.

Elles concernent

toujours

dif-férentes races ou

lignées

animales,

choisies

pour leurs

caractéristiques

extrêmes

(crois-sance

rapide

vs croissante

lente)

et sont

fré-quemment

associées à des travaux de

géné-tique.

Elles

impliquent

nécessairement les différentes

espèces

d’intérêt

agronomique,

en raison des

objectifs appliqués

propres à ces

espèces,

et des différences

importantes

entre elles dans les modalités de la différenciation et de la croissance des tissus.

Néanmoins,

la

coordination entre ces

recherches,

en

partie

assurée par des Actions Incitatives

Program-mées

(AIP)

passées

et en cours, devra être

renforcée.

Tissu

musculaire

C’est

l’aspect

le

plus développé

à ce

jour

dans les différentes

espèces ;

il

comprend

la

différenciation des fibres chez

l’embryon,

et la

régulation

du

développement post-natal.

Les

principaux

programmes

engagés

pour les

prochaines

années concernent :

- les

étapes

de la

myogénèse

avec notam-ment la mise en

place

des différentes

lignées

de

myoblastes embryonnaires

qui

détermi-nent en

partie

la

répartition

des

types

de fibres

musculaires,

et l’activité des cellules

satellites musculaires

qui

participent

à leur croissance

post-natale ;

- la

régulation

de la

multiplication

et de la

différenciation de ces

lignées

par les hor-mones et les facteurs de

croissance ;

- la

régulation

hormonale,

via les axes

somatotrope

et

thyroïdien,

de la croissance musculaire

post-natale,

ainsi que l’effet de

l’insuline et de l’ensemble des facteurs

insuli-notropes

du tube

digestif

sur l’utilisation des nutriments : acides

aminés,

glucose

et acides gras ;

-

enfin,

à un niveau

plus global,

l’incidence

des conditions

d’élevage post-natal

sur les

aspects

quantitatifs

et

qualitatifs

de la crois-sance musculaire.

Tissus

adipeux

Chez la

plupart

des

espèces,

on cherche à maîtriser la croissance des tissus

adipeux,

en

relation avec la

qualité

des carcasses et de la

viande. Il

s’agit

de limiter

l’importance

des

dépôts

sous-cutanés et

abdominaux,

sans

trop

réduire celle des

lipides

intramusculaires

nécessaires à

l’expression

de la flaveur et de la tendreté de la viande. Dans ce

but,

on

ana-lysera plus

finement l’effet des facteurs

d’éle-vage sur l’accroissement du nombre et de la taille des

adipocytes

des différents

dépôts

en relation avec leur métabolisme :

captation

et

synthèse

des acides gras, flux entre les tissus

adipeux

et les tissus

splanchniques.

On

déve-loppera

aussi les travaux sur la

composition

en acides gras des

dépôts,

en raison de leur effet

potentiel

sur les

propriétés

technolo-giques,

diététiques

et

organoleptiques

des

produits

carnés.

Squelette

Le

développement

du

squelette

conditionne en

partie

celui des autres tissus et notam-ment celui des muscles. A une croissance

osseuse ralentie durant la vie foetale chez les ovins ou les

porcins correspond

une matura-tion

plus rapide

du

squelette

et

parfois

un

ralentissement

global

de la croissance

post-natale. De même un

développement

mal

pro-portionné

du

squelette

chez les volailles de

chair,

le bovin ou le

cheval,

entraîne

généra-lement des déformations des os et des articu-lations

préjudiciables

à la croissance

postna-tale. On

privilégiera

dans ce

domaine,

les recherches sur la

régulation

de la croissance osseuse

(différenciation

des cellules osseuses, métabolisme

phospho-calcique

du

foetus),

l’analyse histomorphométrique

des

déforma-tions du

squelette,

et enfin l’éradication de

ces anomalies

(sélection,

milieu

d’élevage,

(8)

coordon-ner ces recherches avec celles du

départe-ment

Nutrition,

alimentation et sécurité

ali-mentaire

qui

utilise le porc comme modèle.

Comportement

et

bien-être

L’évolution des

pratiques

d’élevage

entraîne

parfois

des modifications

profondes

de l’environnement

social,

physique

et ali-mentaire des

animaux,

avec des consé-quences

importantes

sur leur

comportement

pouvant

conduire à une

inadaptation

préjudi-ciable à leur

productivité

et leur

bien-être,

voire à la

qualité

des

produits.

L’étude des

capacités d’adaptation

compor-tementale des animaux et de leurs facteurs de variations

génétiques

et

ontogénétiques

sera

poursuivie.

De

plus,

on

développera

l’analyse

des

capacités

d’apprentissage

des animaux et celle des mécanismes

neurobiolo-giques

mis en oeuvre

(systèmes opiacés

et

catécholaminergiques,

axe

corticotrope).

).

Comportement

social

Les relations

intraspécifiques (congénères,

mère, jeune)

ou

interspécifiques

(homme)

feront

l’objet

d’études aussi bien en milieu extensif

(ruminants)

qu’en élevage

fermé intensif

(porc

et

volailles).

L’étude des rela-tions

mère-jeune

et surtout animal-homme

sera

poursuivie.

On se focalisera notamment sur la

rupture

du lien

mère-jeune

lors du sevrage chez les

mammifères,

et sur l’établis-sement ou la

rupture

de la couvaison chez les

oiseaux,

périodes d’adaptation

propices

à

l’analyse

des mécanismes neuroendocriniens

impliqués.

Les

phénomènes d’adaptation

au

milieu et d’attractivité entre individus seront étudiés en

élevage

en groupe chez les volail-les et les porcs, afin de déterminer avec des critères

objectifs l’espace

nécessaire aux ani-maux et la structure

optimale

de cet espace.

Enfin,

l’approche génétique

de certains

com-portements

d’émotivité et d’attractivité sera

poursuivie

chez les oiseaux.

Stratégies

alimentaires

Au-delà des

phénomènes

de

régulation

phy-sique

(encombrement

digestif)

et

métabolique

(nutriments circulants)

de

l’ingestion

évoqués

plus

haut,

des recherches sur le contrôle

psy-chosensoriel de la motivation à

ingérer

ou l’arrêt du repas seront

développées

chez les

porcs et les volailles. Chez les

herbivores,

les

préférences

alimentaires

dépendent

du cou-vert

végétal

(espèces

seules ou en

association,

structure,

morphologie

et

répartition spatiale

des

plantes),

mais aussi de

l’espèce

animale

(bovins, ovins,

caprins,

chevaux...), de

l’indi-vidu et de son état

physiologique,

et enfin des

caractéristiques

environnementales

(durée

du

jour,

climat...). En

prévision

d’une

partici-pation

accrue des herbivores à l’entretien du couvert

végétal,

le renforcement des recherches

entreprises

récemment dans ce

domaine est une

priorité,

afin de tirer le

meilleur

parti

de la biomasse

végétale

tout en

respectant

les

équilibres écologiques

(zones

de

plaine

en

déprise,

zones de

montagne,

milieu

méditerranéen...), et

en utilisant les

complémentarités possibles

entre

espèces

animales.

Bien-être animal

La

perception

par

l’opinion publique

des

conditions

d’élevage

des

espèces

domestiques,

rend

indispensable

la mise en

place

d’une réflexion sur le bien-être des animaux. Il est nécessaire de définir le bien-être et les

méthodes

permettant

de

l’apprécier

afin

d’adapter

les conditions

d’élevage

à ce nou-veau

type

de besoin et de

disposer

de critères

objectifs

pour la discussion entre les diffé-rentes

parties impliquées

protection-nistes »,

producteurs,

consommateurs).

Ainsi,

nos efforts seront

principalement

concentrés sur la mise au

point

de méthodes

d’appré-ciation

objective

du

bien-être,

chez les ani-maux élevés en groupes dans un espace réduit

(volailles,

veaux de

boucherie, porcs)

et

chez les

palmipèdes

soumis au gavage, afin

d’acquérir rapidement

des

compétences qui

pourront

servir de bases

scientifiques

à la définition des

réglementations

européennes

futures.

Productions

Les recherches sur les fonctions ne concer-nent souvent

qu’un

aspect

partiel

d’une pro-duction. Elles sont

complétées

par des

tra-vaux entièrement orientés vers un

appui

aux filières de

production

ou à la

gestion

de

l’es-pace rural. Ces recherches se situent à un niveau de

synthèse

assez

large,

rassemblant

souvent les

compétences

de

plusieurs

disci-plines

des

productions

animales

(nutrition,

génétique, physiologie),

d’autres secteurs de l’INRA

(industries

agricoles

et

alimentaires,

économie),

celles

d’organismes

de

développe-ment

(instituts

techniques)

et de firmes

pri-vées. Elles sont directement liées au contexte

économique

européen

(PAC)

et mondial

(GATT).

Ces recherches conduisent

parfois

à une activité

expérimentale spécifique,

ou font

l’objet

d’une activité de

synthèse

et de

rela-tions avec l’aval

(développement,

profession-nels, enseignement spécialisé).

Cette syn-thèse trouvera un

appui

croissant dans le

développement

de la modélisation

qui

sera

encouragé.

Les

exemples

rapportés

ci-dessous illus-trent les

projets

de recherches concernant les

principales

productions

(lait, viande,

oeufs).

Viande

Selon les

espèces (volailles, lapins, porcins,

ovins ou bovins) et leurs

particularités,

les efforts de recherche sont

répartis

sur les dif-férentes

phases

du

cycle

de

production,

de la

reproduction

mâle et

femelle,

à

l’élevage

du

(9)

objectifs

concernant la dernière

partie

du

cycle

de

production

(croissance,

engraisse-ment)

seront de

plus

en

plus

focalisés sur la

qualité,

la diversité et

l’image

du

produit.

Chez les

volailles,

l’influence du milieu

physique

et

nutritionnel,

et le déterminisme

génétique

de la fonction de

reproduction

demeurent des

priorités :

fertilité des

repro-ducteurs,

maîtrise de la

ponte,

de la survie

embryonnaire

et du taux d’éclosion chez les

lignées

lourdes des différentes

espèces.

Par

ailleurs,

des études de

synthèse

permettant

le choix raisonné de

systèmes

d’élevage

en fécondation naturelle ou en insémination

artificielle seront

poursuivies.

Chez les volailles de

chair,

on

privilégiera

l’approche

génétique

afin de réduire les défauts associés aux croissances très

rapides :

troubles de la

locomotion,

sensibilité

à la

chaleur, ascites,

troubles

cardio-vascu-laires. Enfin des efforts

importants

seront faits en vue de diversifier les

espèces

avicoles et les

produits

au sein de ces

espèces

(Labels).

Chez les

palmipèdes

gras, on mettra l’accent sur l’alimentation et la conduite de gavage, en réduisant les traumatismes et en améliorant la

qualité

des

produits

(foie

gras,

viande).

Chez les

lapins,

la

première priorité

est le contrôle de la

reproduction,

avec l’influence de la

gestation

sur la

lactation,

la fertilité et la croissance foetale. Il faudra aussi maîtriser l’effet de la nature de l’alimentation

(aliment

concentré/fibreux)

sur la

physiopathologie

du tube

digestif,

et mieux connaître l’incidence

des méthodes

d’élevage

et d’alimentation en relation avec le

génotype,

sur la croissance et la

qualité

des

produits

(carcasse

et

viande).

Chez les

porcins,

les recherches

intégrées

sont rassemblées autour de trois thèmes

qu’il

conviendra d’harmoniser avec ceux

qui

seront

abordés à la station

expérimentale

de l’Insti-tut

Technique

du Porc

(ITP)

en cours de

créa-tion :

- valeur des aliments et

adaptation

des

apports

alimentaires aux besoins des

ani-maux,

qu’il s’agisse

de

corriger

les

insuffi-sances pour accroître la

productivité,

ou de

limiter les excès pour réduire les

rejets ;

- définition des conditions de milieu

qui

permettent

d’augmenter

le taux de survie

post-natale

et la

pleine expression

du

poten-tiel des

animaux,

dans le

respect

de leur

bien-être ;

-

enfin,

maîtrise des

caractéristiques

des tissus conduisant à une viande de bonne

qua-lité.

Chez les

herbivores,

les recherches concer-neront les femelles

reproductrices

et leurs

produits,

et seront réalisées à différents niveaux : individu et

troupeau,

court terme

(cycle

gestation

lactation)

et

long

terme (car-rière). Elles seront orientées sur la mise au

point

de

systèmes

de

production

utilisant les

capacités d’adaptation

des animaux pour

valoriser les ressources naturelles dans le contexte actuel

d’extensification,

et

prenant

en

compte

les contraintes de travail (en

colla-boration avec le

département

de recherche

Systèmes agraires

et

développement).

On

poursuivra

aussi l’étude de l’influence des facteurs

d’élevage

sur les

caractéristiques

des carcasses et des muscles pour proposer des

systèmes

de

production

de viande de

qualité.

Lait

Les recherches

plus synthétiques

en pro-duction laitière

(vaches, chèvres,

brebis)

devront

prendre

en

compte

les

grandes

ten-dances

socio-économiques

actuelles : la dimi-nution relative du

prix

des concentrés

(vs

fourrage

et

lait),

la réduction des intrants et de la

charge

animale sur la surface

fourra-gère,

et enfin les contraintes de

qualité

ainsi que la demande sociale sur le travail et

l’envi-ronnement. Ceci

pourrait

entraîner des modi-fications

importantes

des

systèmes

d’élevage

et d’alimentation.

L’accent sera mis en

particulier

sur :

-

l’adaptation

des

stratégies

d’alimenta-tion :

importance

et

répartition

du concentré en fonction du stade de lactation et du

poten-tiel individuel des

animaux ;

- la maîtrise de

l’équilibre qualitatif global

de l’alimentation : nature et

caractéristiques

des

concentrés ;

-

l’optimisation

des

pratiques

au

pâturage :

conduite de l’herbe et de l’animal dans des situations d’intensification

variées,

avec

quantification

des

quantités

d’herbe

ingé-rées ;

- les conduites alternatives du

cycle

de

pro-duction :

fréquence

des

traites,

durée de

tarissement ;

-

et enfin les

possibilités

d’adaptation

des individus à des

pratiques d’élevage

ou d’ali-mentation

simplifiées

ou extrêmes.

Oeufs

Les recherches sur la

production

de l’oeuf

de consommation intéressent à la fois les

sélectionneurs,

les fabricants

d’aliments,

les centres de conditionnement et les transfor-mateurs. Le

principal problème

actuel est la

dégradation

de la

qualité

de l’oeuf

(coquille

et

albumen)

en fin de

ponte.

En

outre,

la

part

croissante des

ovoproduits

(20

%

aujourd’hui

contre 10 % il y a 5

ans),

justifie

le redémar-rage de travaux sur l’influence de l’alimenta-tion sur les

caractéristiques chimiques

et les

propriétés technologiques

des constituants de l’aeuf.

Enfin,

les études en cours sur les méca-nismes de transfert utérin de calcium seront

poursuivies

compte

tenu de

l’importance

éco-nomique

de la solidité de la

coquille.

Préservation

de l’environnement

et

gestion

de

l’espace

Un nouvel

objectif important pris

en

(10)

polluants, participation

à l’entretien et à la

gestion

du couvert

végétal.

Il

s’agit

de réduire la

pollution,

et notam-ment les

rejets

azotés et minéraux des ani-maux élevés

généralement

hors sol

(volailles

et

porcs)

ou des animaux forts

producteurs

au

pâturage

(vaches laitières).

Dans ces diffé-rentes

filières,

on recherchera une meilleure

gestion

de l’utilisation de l’azote et du

phos-phore

grâce

à un

ajustement

précis

et continu des

apports

alimentaires aux besoins quan-titatifs et

qualitatifs

des

animaux,

à une

meilleure connaissance de la

biodisponibilité

du

phosphore

et des acides aminés

(chez

les

monogastriques),

et enfin

grâce

à l’utilisation

d’enzymes

adaptées ajoutées

à l’aliment.

Conclusion

et

principales

orientations

La mission des recherches sur

l’élevage

est

de proposer des innovations dans les méthodes de conduite des

animaux,

permet-tant d’améliorer

l’efficacité,

la diversité et la

qualité

des

productions,

en

participant

à la

préservation

et à l’entretien de

l’environne-ment.

Ainsi,

au-delà de leur contribution à

l’amélioration des connaissances

scienti-fiques,

ces recherches doivent

répondre

de

façon pertinente

et dans une forme

adaptée

aux

questions

des interlocuteurs de l’INRA :

développement,

éleveurs,

consommateurs,

aménageurs.

Pour mieux

remplir

cette

mis-sion,

nos efforts

porteront

prioritairement

sur trois finalités :

qualité

des

produits,

compor-tement et

bien-être,

gestion

de

l’espace.

Les recherches sur les fonctions liées aux

productions

(viande, lait,

oeufs)

n’ont

plus

comme seul but

d’augmenter

l’efficacité de ces

productions,

mais surtout de

participer

à

l’amélioration de leur

qualité

avec comme

première

étape

la maîtrise des

caractéris-tiques

de la matière

première,

par un choix

judicieux

des animaux et une conduite d’éle-vage

adaptée.

La

prise

en

compte

de la qua-lité des

produits

dans les recherches sur les

productions

date d’une dizaine

d’années ;

cependant

cette orientation doit être renfor-cée encore, en même

temps

que doit être sti-mulée la coordination des recherches avec le

département

de

technologie

des

produits

ani-maux.

L’adaptation comportementale

des ani-maux et leur bien-être constituent des

nou-velles dimensions de

l’élevage,

avec la perpec-tive d’une

plus grande adaptabilité

des

systèmes

d’élevage,

et d’une

plus grande

sen-sibilité du

public

aux conditions de vie des

animaux. Il faut accroître le

potentiel

de recherche dans ces domaines chez les herbi-vores, les volailles et les

porcins,

et assurer une articulation efficace avec le

pôle

de neuro-sciences du

département

de

Physiologie

ani-male.

La dimension croissante que

prend l’impact

de

l’élevage

sur la

pollution

ou sur la

gestion

du couvert

végétal,

incite à mobiliser nos

efforts pour

apporter

une connaissance

objec-tive sur cette nouvelle fonction de l’éleveur en relation avec l’environnement. Il faut

déve-lopper

le

potentiel d’expertise

du

départe-ment sur la réduction des

rejets

animaux

pol-luants,

et accentuer aussi notre effort sur l’entretien du couvert

végétal,

en collabora-tion avec

l’agronomie.

Les recherches en

élevage

reposent

en par-tie sur des installations

expérimentales

lourdes et coûteuses en moyens humains dont la technicité doit accompagner l’évolution des

thématiques. L’expérimentation

sur des lots

importants

d’animaux dans des conditions

rigoureusement contrôlées,

est le gage de la crédibilité des résultats. Le caractère

généra-lement peu

médiatique

de ces résultats et la difficile évaluation de leur

impact

écono-mique

à moyen

terme,

pourraient fragiliser

les moyens consacrés aux recherches en nutrition animale et en

élevage. Cependant,

l’importance

des

objectifs poursuivis,

en termes

économiques,

sociaux et

environne-mentaux,

nous rend confiants dans l’utilité de notre action et dans la

pérennité

de nos moyens, dans la mesure où nous saurons les

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