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Submitted on 1 Jan 1995
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publics ou privés.
Les recherches en élevage et nutrition des animaux
J. Robelin, Y. Geay
To cite this version:
J. ROBELIN
Chef
duDépartement
Elevage
et Nutritiondes Animaux Y. GEAY
(adjoint)
INRA Theix 63122
St-Genès-Champanelle
Ce texte est extrait du document « LesPro-ductions Animales :
politique scientifique
1993-1996 »,
édité par
la Directionscienti-fique
des Productions Animales de l’INRA. Il a étérédigé
avec la collaboration des direc-teurs des laboratoires et du conseilscienti-fique
duDépartement Elevage
et Nutrition des Animaux.Les
recherches
en
élevage
et
nutrition
des animaux
La mission des recherches
enélevage
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
enparticipant
à
la
préservation
et
à
l’entretien
de
l’environnement.
Un
des
principaux
apports
de
cesrecherches
au coursdes dernières
décennies
aété
la rationalisation de l’alimentation des différentes
espèces
animales,
avecl’élaboration
de recommandations alimentaires
pour
les différentes
productions,
et
de tables de la valeur des aliments.
Chez les
espèces
les
plus
prolifiques
(oiseaux, lapins),
uneautre
voie
de
progrès
aété
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
unaccroissement
constant
du
potentiel
génétique
de
production
des
animaux,
à
unemeilleure
maîtrise
de la
reproduction,
et
enfin
à
la
prévention
des
pathologies,
sont
à
l’origine
des
progrès
spectaculaires
de
productivité
au coursdes
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 uneamélioration
importante
de
l’efficacité alimentaire.
La saturation des marchés
agricoles
conduit à abandonnerl’objectif principal
deproductivité
maximale par animal et à accen-tuer l’effort sur laqualité
desproduits.
Cependant,
la notion deproductivité
du tra-vail de l’éleveurprend
uneimportance
crois-sante,
dans dessystèmes
deproduction
économes en main d’oeuvre. La relative abon-dance des alimentsdisponibles
pour les ani-maux, liée àl’augmentation
du rendement des céréales et des surfaces enherbe,
et leurdiversification au niveau du marché mondial
(tourteaux,
produits
issus de l’industrie de latransformation,
produits
desynthèse
tels queles acides
aminés),
conduira à de nouvellesstratégies
d’alimentation. Ces finalités nou-velles se traduisent par une évolution de la notion de besoinnutritionnel,
et par une diversification desobjectifs
des recherches enélevage qui
devrontprendre
encompte
main-tenant desaspects
nonproductifs,
commel’envi-ronnement et le bien-être des
animaux,
ainsi que lapénibilité
du travail de l’éleveur.Domaines de
compétence
L’objet
central des recherches enélevage
estl’organisme
animal,
cequi implique
desétu-des à des niveaux fins
(tissu,
voirecellule),
mais aussi une
approche plus globale
du trou-peau. Cette démarchesynthétique
et la diver-sité desproblèmes
à résoudre nécessitent descompétences
dansplusieurs disciplines.
Ladiscipline spécifique
est la nutritionani-male : c’est le domaine d’excellence du
dépar-tement. Avec
plus
de 50 % de l’ensemble des moyens dudépartement,
c’est leplus
impor-tantpotentiel d’expertise
en nutrition del’INRA. Les recherches en
élevage s’appuient
aussi sur l’étudeintégrée
des fonctions(reproduction,
croissance,
lactation)
qui
abou-tissent auxproductions (lait, viande,
oeufs),
et sur celles ducomportement
et du bien-êtreanimal. En interface avec le
département
dePhysiologie,
chacun intervient avec sescom-pétences, qui
dansl’analyse
des mécanismesde
régulation
de cesfonctions,
qui
dans la mise en évidence desparticularités
dechaque
espèce,
ou dans la mise en oeuvre desrégula-tions
grâce
à la conduited’élevage.
Les recherches en
élevage
font aussiappel
à de nombreusescollaborations,
structurées ou non, avec desdépartements
du secteur des Productions animales(génétique, physiologie,
pathologie, hydrobiologie)
ou d’autres sec-teurs(technologie,
économie,
agronomie,
génétique
et amélioration desplantes,
sys-tèmesagraires).
Le défi
permanent
etl’originalité
de cesrecherches à caractère
finalisé,
sontqu’au-delà de leur contribution au
progrès
des connaissancesscientifiques
sur labiologie
desdifférentes
espèces,
elles aboutissent à une activité desynthèse
de cesconnaissances,
focalisée sur desobjectifs
concrets. Lesrecherches en
élevage
conduisent,
avec la col-laboration d’autresdisciplines biologiques
et celle del’économie,
à l’élaboration desys-tèmes
d’élevage,
définis par un ensemble derègles
de fonctionnement d’uneproduction
dans son
contexte,
formalisé ou non sous forme demodèle,
etqui
permettront
depré-voir la réaction de cette
production
à des fluc-tuations de laconjoncture.
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 conduited’élevage,
ensuite les travauxplus
synthé-tiques
sur les différentesproductions
ani-males,
et enfin ceuxqui
sont en relation avecla
préservation
de l’environnement.Nutrition
Les trois
principales
étapes
de la nutrition-
ingestion,
digestion-absorption
et utilisationmétabolique
des nutriments - sont abordées selon uneapproche 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 debase des études de nutrition animale. Les recherches actuelles
comportent,
enplus,
uneanalyse plus
précise
des différentesétapes
del’utilisation des aliments et des
nutriments,
souvent au niveau del’organe
(comparti-mentsdigestifs,
tissuseffecteurs,
foie,
tissuadipeux...), voire
de la cellule.L’approche
in vitro(fermenteur
artificiel,
culture de tissu ou decellules)
comme alternativepartielle
àl’expérimentation
animale,
devra êtrerenfor-cée pour
répondre
à un durcissementprévi-sible de la
législation
européenne.
Par
ailleurs,
l’étude des métabolismesdevra
intégrer
deplus
enplus
les différenteséchelles de
temps (heure, jour,
saison)
impli-quées
dans l’utilisation desnutriments,
enrelation avec les
phénomènes
derégulation
à court terme(homéostase)
ou àlong
terme(homéorhèse).
Enfin,
une connaissanceplus large
de laréponse
des animaux est maintenantnéces-saire,
en terme de lois deréponse
à une variation desintrants,
deréponse
simultanéeà différents niveaux
(production, composition
des
produits, efficacité,
fluxd’excrétas...), voire
de
répercussion
de la nutrition sur d’autresfonctions
(reproduction).
Cetteapproche
com-plexe
rendplus indispensable
encore l’effortde
développement
de la modélisation méca-nisteintégrant
différentes échellesd’organi-sation.
Régulation
de
l’ingestion
d’aliments
et
d’eau
Les recherches sur
l’ingestion
ontpermis
jusqu’à
présent
deprédire
lesquantités
d’ali-ments
ingérées
par les animaux dans le but de valoriser au mieux les ressources àmoindre coût
(sous-produits, fourrages
pour lesherbivores...)
et en cherchant à satisfaire les besoins nutritionnels.Cependant,
il arrive que lacapacité
d’ingestion
obtenueaprès
sélection
génétique
nepermette
pas àl’ani-mal de couvrir ses besoins dans le cas des
femelles laitières fortes
productrices
(vaches,
chèvres, brebis,
truies...)
ou d’assurer desper-formances satisfaisantes dans le cas des ani-maux en croissance.
La
régulation
desquantités ingérées
dépend
soit descaractéristiques
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,
stadephysiologique,
étatcorporel,
apti-tude
individuelle...). Bien
que les effetsdécrits,
il reste àpréciser
les mécanismes misen jeu.
Les études sur le déterminisme du compor-tement alimentaire (succession d’actes
ali-mentaires de courte
durée)
serontdévelop-pées
dans les différentesespèces,
enprenant
encompte
leursparticularités digestives,
métaboliques
etcomportementales
(rumina-tion, pâturage).
Elles seront focalisées sur la nature des
signaux
perçus par l’animal et leur effet surle
comportement
alimentaire :-
signaux
d’origine digestive
(encombre-ment et
vidange
despré-estomacs
chez lesruminants et de l’estomac chez le porc,
ciné-tique d’apparition
desproduits
terminaux de ladigestion)
etmétabolique (disponibilité
etutilisation des
nutriments,
étude du cas par-ticulier des acides aminés chez lesmonogas-triques, lipolyse
etlipogénèse,
thermogé-nèse) ;
-
signaux
d’origine
externe à l’animal(per-ception
sensorielle desaliments,
composante
de leur
palatabilité
signaux
issus de fac-teurs anti-nutritionnels.Par
ailleurs,
l’analyse
del’ontogénèse
descomportements
ingestifs
devraitpermettre
de limiterl’importance
desphénomènes
denéo-phobie
chez lesporcelets
et lespoussins.
Enfin,
des travaux sur le déterminisme dela consommation d’eau chez les volailles
devront être
entrepris,
afin de mieux maîtri-ser les conditionsd’élevage,
et notamment les effluents.Recherches
surla
digestion
Les recherches sur la
digestion
ont pourbut
d’adapter
la fourniture de nutriments aux besoinsquantitatifs
etqualitatifs
desanimaux,
en limitant lesrejets polluants.
Enoutre,
elles servent de base à l’évaluation dela valeur nutritive des aliments. Les diffé-rences entre
espèces
animales sont trèsmar-quées,
en raison del’importance particulière
de ladigestion
microbienne chez les herbi-vorespolygastriques,
et de laprédominance
de ladigestion
par les enzymes de l’animal hôte chez lesmonogastriques.
L’optimisation
des fermentations dans le rumen, avec lesaspects
biochimiques
etmicrobiologiques
de ladégradation
desparois
végétales
et desprotéines alimentaires,
constitue un domaine de recherche propre aux herbivores ruminants avec les
priorités
suivantes :-
régulation
de l’activité microbiennerumi-nale
(protéosynthèse, cellulolyse),
et notam-ment incidence des conditionsphysico-chi-miques
dans le rumen et du transit vers lesintestins,
afin de mieuxcomprendre
les inter-actionsdigestives
liées à la nature desali-ments ;
-
régulation
deséchanges
à travers laparoi
ruminale(absorption
des acides grasvolatils,
recyclage
del’urée) ;
- à
un niveau
plus global,
effet de lacom-position
et des modalités de distribution desrations sur les processus
digestifs
chez les animaux à niveau deproduction
élevé(vaches,
chèvres).
La
digestion
microbienne dans le gros intestin faitl’objet
de recherches semblableschez les
équins.
Chez lesporcins,
l’accentsera mis
principalement
sur les effetsphysio-logiques
et l’intérêt nutritionnel des acidesgras
volatils,
ainsi que sur lerecyclage
d’azote ammoniacal. Chez le
lapin,
on abor-deraplus particulièrement
l’influence respec-tive desglucides dégradables
et desglucides
pariétaux
sur le transitdigestif.
Ainsi,
les recherches sur ladigestion
micro-bienne desglucides complexes
à différentsniveaux du tractus
digestif
constituent unpôle
d’intérêt commun à laplupart
desespè-ces.
Chez les
porcins,
le veaupréruminant
et lesvolailles,
l’étude desaspects
enzymatiques
de la
digestion
sera renforcée(régulation
des sécrétionsdigestives, hydrolyse
et flux desubstrats,
nature etquantité
des nutrimentsabsorbables),
avec un intérêtparticulier
pour la biochimie de ladigestion
desprotéines,
lespertes
d’azoted’origine endogène
et les méca-nismes de l’intolérancedigestive
aux pro-téines alimentaires.La
dynamique
des flux dedigesta
liée à larégulation
de la motricité du tubedigestif
etdes
sphincters,
est un élément essentiel du contrôle de lacinétique
de ladigestion qui
sera étudiée chez lesporcins.
Enfin,
les méca-nismes duprélèvement
et de lamétabolisa-tion des nutriments par
l’épithélium
de laparoi digestive
seront abordés dans diffé-rentesespèces
(porcins
etovins).
Les recherches sur la
digestion
sont à la base de l’évaluation de la valeur nutrition-nelle desaliments ;
lespriorités
actuelles dans ce domaine concernent :- l’incidence des traitements
technolo-giques
ou des différences variétales pour les matièrespremières
d’origine végétale
(concentrés,
produits
de substitution descéréales,
fourrages) ;
-
l’aptitude
comparée
des différentesespèces
à valoriser les différentes sourcesali-mentaires ;
- l’effet des
enzymes
ajoutées
à l’aliment(phytases, xylanases) qui
augmentent
ladigestibilité
chez lesmonogastriques,
et per-mettent une diminutionimportante
desrejets ; plus généralement,
l’efficacité et l’in-nocuité des substancesajoutées
telles que lesconservateurs,
lesanti-microbiens,
lespig-ments ;
-
enfin,
la calibration de la méthoded’éva-luation des aliments par
spectrométrie
infra-rouge(SPIR)
en relation avec l’industrie del’alimentation du bétail.
Recherches
surl’utilisation
métabolique
des nutriments
Les recherches sur le métabolisme concer-nent le fonctionnement des différents tissus
pla-centa,
oviducte desoiseaux...), des
organes et des tissus(foie,
tubedigestif,
tissusadipeux,
complexe utéro-placentaire,
ovaire)
qui
ser-vent de relais dans latransformation,
lestoc-kage
ou lepartage
des nutriments.Les facteurs de variation étudiés sont les conditions
d’élevage
(alimentation,
environ-nement),
et letype
d’animal(état
physiolo-gique,
type
génétique,
sexe).
L’importance
de ces recherches est variableselon les
espèces,
en fonction de leursparti-cularités et des
productions envisagées.
Larégulation
du métabolisme musculaire est un thèmeprioritaire
commun, avec un effortparticulier
sur le métabolismeprotéique
(équilibre protéosynthèse-protéolyse)
chez lesporcins
et lesvolailles,
et le métabolismeénergétique
chez les ruminants. Larégula-tion hormonale du métabolisme concerne toutes les
espèces,
mais l’intérêt accordé auxdifférentes hormones
dépend
desparticulari-tés de chacune : hormone de croissance chez
les
mammifères,
insuline chez les oiseaux.Enfin,
les recherches sur lasynthèse
des constituants du lait sont actuellementspéci-fiques
auxruminants,
mais elles intéressentpotentiellement
les autres mammifères.Les recherches futures seront
principale-ment focalisées sur :
-
l’approvisionnement
en nutriments etleur utilisation pour la
synthèse
des pro-téines chez lefoetus,
dans le muscle chez les animaux encroissance,
et dans laglande
mammaire chez les animauxlaitiers ;
- la
régulation
de lalipogenèse
et de lalipolyse
dans le tissuadipeux
et lefoie ;
lasynthèse
et la sécrétion deslipoprotéines,
ainsi quel’oxydation
des acides aminés dans lefoie ;
-
enfin,
l’approche globale
du métabolisme au niveau del’animal,
avec l’étude de larégu-lation à court terme
(circadienne)
et à moyen terme(cycle
deproduction)
des métabolismesénergétique, protéique,
lipidique
et minéral. A cetégard,
il conviendrait de redonner àl’étude du métabolisme minéral la
place
qu’elle
aperdue
dans ledépartement
au cours des dernières années.Interface
entre
nutrition
et
d’autres
disciplines
Au thème initial et presque exclusif de
nutrition-production, s’ajoutent
maintenantdes thèmes nouveaux :
sous-nutrition,
nutri-tion-reproduction, nutrition-pathologie,
nutri-tion etthermorégulation.
Adaptation
à la sous-nutritionChez les
mammifères,
les femelles adultes àl’entretien,
engestation
ou allaitantes peu-vents’adapter
defaçon
limitée à despériodes
de sous-nutrition variables en
durée,
enintensité,
et par la nature des nutriments concernés. Cesadaptations
entrent enjeu
chez les ruminants allaitants en raison desfluctuations saisonnières des ressources
four-ragères,
et chez les femelles hautesproduc-trices en début de lactation. De
même,
la sous-nutrition souvent inévitable chez lepor-celet au moment du sevrage,
pourrait
limiterl’expression
àlong
terme dupotentiel
géné-tique
de croissance musculaire. L’effortentre-pris
surl’analyse
de lacapacité d’adaptation
digestive
etmétabolique
des animaux et deson interaction avec les
rythmes
saisonniers sera accentué.Influence
de la sous-nutritionsur la
reproduction
Alors que chez les
reproducteurs
aviairesde
type
chair,
la restriction alimentaire estune nécessité pour maintenir leurs
perfor-mances
reproductrices,
la situation est diffé-rente chez les mammifères. Dans cesespèces,
la sous-nutrition a un effet
négatif
à court et àlong
terme sur lacyclicité,
la fécondité et lafertilité,
par des mécanismes encore peu connus. Ondéveloppera
des recherches surl’interaction nutrition
reproduction
chez lachevrette,
chez la vacheallaitante,
et aussi chez lesespèces
aviaires destinées à lapro-duction de
viande,
dont les conditionsnutri-tionnelles
pendant
lapériode
de croissance influencent lareproduction
ultérieure.Incidence de la nutrition
sur la
pathologie
L’état nutritionnel
peut
avoir un effetposi-tif ou
négatif
sur ledéveloppement
de cer-tainespathologies :
stéatosehépatique,
acéto-némie,
fièvrevitulaire,
mammites, boiteries,
rétention
placentaire,
réactions d’intolérance alimentaire dues à des facteursantinutrition-nels ou
allergéniques (principalement
chez lejeune
mammifère).
Il faudra maintenir et encourager les recherches sur ces thèmes d’interface dont les retombéespratiques
sont trèsimportantes.
Nutrition et
thermorégulation
La
thermorégulation,
fonctionprioritaire
chez lenouveau-né,
interfère directementavec la nutrition en mettant en
jeu
desadap-tations
enzymatiques, hormonales,
bioénergé-tiques
etcomportementales.
Lespriorités
à court terme concernentl’analyse
des méca-nismesthermorégulateurs
en situation vitalecritique
(période
néonatale chez leporcelet
etl’agneau)
ou en conditionsthermiques
diffi-ciles(fortes
chaleurs estivales chez lesvolailles),
ainsi que la détermination des conditionsclimatiques optimales
chez lesvolailles et les porcs en croissance.
Effet
non nutritionnel des nutriments On a démontré l’effet de certains acides aminés sur larégulation
des sécrétionshor-monales avec des
conséquences
sur leméta-bolisme ou la
régulation
del’ingestion.
L’utili-sation de tels nutriments à effetrégulateur
pourrait
à termeremplacer
celled’adjuvants
Reproduction
La
reproduction
est unparamètre majeur
de laproductivité
chez les mammifères àpro-lificité élevée
(porcins,
lapins)
et chez lesoiseaux ;
son déroulement normal à intervallemaîtrisé est aussi gage de
productivité
chez les autresespèces (bovins, ovins,
caprins).
La conduited’élevage
et l’environnementphy-sique
(habitat, température,
lumière)
peu-vent avoir différents effets sur lareproduc-tion,
aussi bien au cours de la croissance chez le futurreproducteur
que durant lecycle
dereproduction
chez l’adulte. Laphysiologie
de lareproduction
des oiseaux et l’effet des facteursd’élevage
sur laprolificité
et lerythme
dereproduction
de toutes lesespèces
constituent les deuxprincipaux
thèmes de recherches actuels.Production de
gamètes
et
des oeufs chez les oiseaux
La
reproduction
chez lesespèces
aviairesprésente
de nombreusesparticularités
(ovipa-rité,
développement embryonnaire,
couvai-son, rôle des hormones
hypophysaires
etsté-roïdiennes...)
qui
justifient
la conduite de recherchesspécifiques
dans ledépartement
d’élevage,
tant pour lacompréhension
desmécanismes non abordés par le
département
dephysiologie
que pour leur mise en valeurpratique.
Elle revêt unegrande
incidenceéco-nomique,
aussi bien par l’intensité de laponte
que par laquantité
et laqualité
desspermatozoïdes
pour l’insémination artifi-cielle.Les travaux à venir concerneront surtout l’influence de la
photopériode
sur l’intensité de lareproduction
(mâle
etfemelle),
la rela-tion entre le niveaunutritionnel,
la croissance et lagamétogenèse
chez le mâle(coq,
canard,
jars)
ou la femelle(oie,
poule,
dinde),
et enfin la réduction de laproduction
desgamètes
avec le
vieillissement,
voire lasuppression
des ovulations lors de la couvaison. On étudieraégalement
les conditions de survie dessper-matozoïdes
(coq,
canard,
dindon etjars)
dans le tractusgénital
femelle et invitro,
afin dedévelopper
l’insémination artificielle.Rythme
de
reproduction
des mammifères
Il existe des différences
importantes
derythme
dereproduction
entre lesespèces,
avec un retour en
gestation
trèsrapide
après
la
parturition (lapine),
un anoetrusprofond
de lactation(truie),
ou encore une situation intermédiaire avec une durée de lactationvariable selon la durée d’allaitement du
(des)
jeune(s)
ou la durée de lapériode
de traite(vache,
brebis etchèvre).
La recherche d’un accroissement du
rythme
de
reproduction
conduit à mettre aupoint
des conditionsd’élevage
des femellespermettant
de hâter l’ovulation soit à la
puberté
soitaprès
la mise
bas,
sansconséquences
néfastes sur lalongévité
desreproductrices.
Les programmesà venir concerneront l’influence des hormones
de la
reproduction
sur la lactation chez lalapine
et d’autresespèces,
ainsi que celle des hormones de lagestation
sur le métabolismedes réserves
corporelles
chez la truie.Dans ces deux
espèces,
la mortalitéembryonnaire
représente
unhandicap
impor-tant. Encomplément
de son déterminismegénétique qui
faitl’objet
de recherches parailleurs,
on étudiera l’effet des facteurs d’éle-vage et notamment celui de la nutritionfoetale (transferts
materno-foetaux).
Lactation
L’objectif
de ces recherches est d’améliorer l’efficacité alimentaire pour réduire les coûts deproduction,
maîtriser laqualité
biochi-mique
ettechnologique
du lait chez les femelles laitières(vache,
brebis etchèvre),
et assurerl’apport
nutritionnel nécessaire à une croissanceoptimale
desjeunes
chez lesfemelles allaitantes
(vache, brebis, chèvre,
truie,
lapine).
Les thèmes de recherches concernent larégulation
nutritionnelle et hormonale des métabolismes mammaire etextra-mammaire,
le contrôle de la sécrétion et del’éjection
laitière.Prélèvement
et
utilisation
des nutriments
par
la mamelle
On recherche actuellement un lait
plus
riche enprotéines
avec un taux inférieur en matières grasses. L’incidence de l’alimenta-tion sur lesproportions respectives
de ces deux constituants est enpartie
connue, maisles mécanismes en cause doivent être
préci-sés. Dans ce
but,
on renforcera les recherches relatives à l’effet del’équilibre
des acides aminés et la nature del’énergie
sur la syn-thèse desprotéines
et des matières grasses chez lavache,
la chèvre et labrebis,
eninté-grant
larégulation
hormonale de ces syn-thèses. Ces études seront abordées au niveaude l’animal
entier,
del’organe
et de lacellule,
afin de détecter le niveau de
régulation
leplus
limitant :précurseurs
plasmatiques,
capacité
d’extraction de cesprécurseurs
etcapacité
desynthèse
de laglande
mammaire.Métabolisme extra-mammaire
Chez toutes les
espèces
demammifères,
laproduction
laitière au début de la lactation est enpartie supportée
par la mobilisation des réservescorporelles.
Ainsi,
les recherches sur larégulation
de laquantité
et duprofil
des nutrimentsdisponibles
au niveau mam-maire en relation avec le métabolisme destis-sus
splanchniques,
et celui des réservescor-porelles
serontdéveloppées.
C’est en nutrition animale uneapproche privilégiée,
dépassant
la notionglobale
de besoin del’in-dividu ;
elle a pourobjectif
de déterminer lestransformations et les flux de nutriments entre les différents organes relais
(foie,
tissul
à
ection
et sécrétion laitièreCes recherches ont pour but de réduire les contraintes de travail liées à la traite et de
participer
à la maîtrisequantitative
etquali-tative de la
production
du lait. Pourcela,
oncherche à mieux connaître les stimuli
d’ori-gine
mammaire ou non, et les mécanismesphysiologiques qui
contrôlent la descente dulait
pendant
et entre les traites. On chercheaussi à
préciser
le rôle et les mécanismes d’action de lastagnation
et de l’évacuation dulait sur la sécrétion.
L’apparition
de nouvellestechniques
de traite robotisée renforce l’inté-rêt de ce thème.Croissance
Le tassement de la demande en viande
dans
laplupart
desespèces,
fait passer aupremier
plan l’exigence
croissante dequalité
de lapart
des transformateurs et des consom-mateurs. Laqualité
desproduits
alimen-taires et desproduits
carnés enparticulier,
dépend
étroitement descaractéristiques
destissus
(muscle,
tissuadipeux)
dont ils pro-viennent.L’objectif
des recherches sur la croissance des animaux des différentesespèces
élevées pour laproduction
de viande(porcins,
bovins, ovins,
lapins,
volailles)
est de maîtriser lescaractéristiques qualitatives
des carcasses et des muscles afin de
garantir
aux transformateurs et aux consommateurs une viande de
qualité.
Ces recherches pren-nent encompte
la vie entière del’animal,
dustade foetal au stade
adulte,
car lescaracté-ristiques
des tissus chez l’adultedépendent
enpartie
des processus de différenciation chezl’embryon,
mais aussi du milieu et de laconduite
d’élevage
des animaux durant leur viepost-natale.
Ces recherches concernent les trois
princi-paux tissus
(muscle,
tissusadipeux,
tissuosseux) et se situent au niveau de la
cellule,
du tissu ou de l’animalentier ;
ellescomplè-tent celles
qui
s’adressentplus
directementaux mécanismes de la
prolifération
et de ladifférenciation conduites dans le
département
de
physiologie.
Elles concernenttoujours
dif-férentes races oulignées
animales,
choisiespour leurs
caractéristiques
extrêmes(crois-sance
rapide
vs croissantelente)
et sontfré-quemment
associées à des travaux degéné-tique.
Ellesimpliquent
nécessairement les différentesespèces
d’intérêtagronomique,
en raison desobjectifs appliqués
propres à cesespèces,
et des différencesimportantes
entre elles dans les modalités de la différenciation et de la croissance des tissus.Néanmoins,
lacoordination entre ces
recherches,
enpartie
assurée par des Actions IncitativesProgram-mées
(AIP)
passées
et en cours, devra êtrerenforcée.
Tissu
musculaire
C’est
l’aspect
leplus développé
à cejour
dans les différentesespèces ;
ilcomprend
ladifférenciation des fibres chez
l’embryon,
et larégulation
dudéveloppement post-natal.
Lesprincipaux
programmesengagés
pour lesprochaines
années concernent :- les
étapes
de lamyogénèse
avec notam-ment la mise enplace
des différenteslignées
demyoblastes embryonnaires
qui
détermi-nent en
partie
larépartition
destypes
de fibresmusculaires,
et l’activité des cellulessatellites musculaires
qui
participent
à leur croissancepost-natale ;
- la
régulation
de lamultiplication
et de ladifférenciation de ces
lignées
par les hor-mones et les facteurs decroissance ;
- la
régulation
hormonale,
via les axessomatotrope
etthyroïdien,
de la croissance musculairepost-natale,
ainsi que l’effet del’insuline et de l’ensemble des facteurs
insuli-notropes
du tubedigestif
sur l’utilisation des nutriments : acidesaminés,
glucose
et acides gras ;-
enfin,
à un niveauplus global,
l’incidencedes conditions
d’élevage post-natal
sur lesaspects
quantitatifs
etqualitatifs
de la crois-sance musculaire.Tissus
adipeux
Chez la
plupart
desespèces,
on cherche à maîtriser la croissance des tissusadipeux,
enrelation avec la
qualité
des carcasses et de laviande. Il
s’agit
de limiterl’importance
desdépôts
sous-cutanés etabdominaux,
sanstrop
réduire celle des
lipides
intramusculairesnécessaires à
l’expression
de la flaveur et de la tendreté de la viande. Dans cebut,
onana-lysera plus
finement l’effet des facteursd’éle-vage sur l’accroissement du nombre et de la taille des
adipocytes
des différentsdépôts
en relation avec leur métabolisme :captation
etsynthèse
des acides gras, flux entre les tissusadipeux
et les tissussplanchniques.
Ondéve-loppera
aussi les travaux sur lacomposition
en acides gras desdépôts,
en raison de leur effetpotentiel
sur lespropriétés
technolo-giques,
diététiques
etorganoleptiques
desproduits
carnés.Squelette
Le
développement
dusquelette
conditionne enpartie
celui des autres tissus et notam-ment celui des muscles. A une croissanceosseuse ralentie durant la vie foetale chez les ovins ou les
porcins correspond
une matura-tionplus rapide
dusquelette
etparfois
unralentissement
global
de la croissancepost-natale. De même un
développement
malpro-portionné
dusquelette
chez les volailles dechair,
le bovin ou lecheval,
entraînegénéra-lement des déformations des os et des articu-lations
préjudiciables
à la croissancepostna-tale. On
privilégiera
dans cedomaine,
les recherches sur larégulation
de la croissance osseuse(différenciation
des cellules osseuses, métabolismephospho-calcique
dufoetus),
l’analyse histomorphométrique
desdéforma-tions du
squelette,
et enfin l’éradication deces anomalies
(sélection,
milieud’élevage,
coordon-ner ces recherches avec celles du
départe-ment
Nutrition,
alimentation et sécuritéali-mentaire
qui
utilise le porc comme modèle.Comportement
et
bien-être
L’évolution des
pratiques
d’élevage
entraîne
parfois
des modificationsprofondes
de l’environnementsocial,
physique
et ali-mentaire desanimaux,
avec des consé-quencesimportantes
sur leurcomportement
pouvant
conduire à uneinadaptation
préjudi-ciable à leur
productivité
et leurbien-être,
voire à laqualité
desproduits.
L’étude des
capacités d’adaptation
compor-tementale des animaux et de leurs facteurs de variations
génétiques
etontogénétiques
serapoursuivie.
Deplus,
ondéveloppera
l’analyse
descapacités
d’apprentissage
des animaux et celle des mécanismesneurobiolo-giques
mis en oeuvre(systèmes opiacés
etcatécholaminergiques,
axecorticotrope).
).Comportement
social
Les relations
intraspécifiques (congénères,
mère, jeune)
ouinterspécifiques
(homme)
feront
l’objet
d’études aussi bien en milieu extensif(ruminants)
qu’en élevage
fermé intensif(porc
etvolailles).
L’étude des rela-tionsmère-jeune
et surtout animal-hommesera
poursuivie.
On se focalisera notamment sur larupture
du lienmère-jeune
lors du sevrage chez lesmammifères,
et sur l’établis-sement ou larupture
de la couvaison chez lesoiseaux,
périodes d’adaptation
propices
àl’analyse
des mécanismes neuroendocriniensimpliqués.
Lesphénomènes d’adaptation
aumilieu et d’attractivité entre individus seront étudiés en
élevage
en groupe chez les volail-les et les porcs, afin de déterminer avec des critèresobjectifs l’espace
nécessaire aux ani-maux et la structureoptimale
de cet espace.Enfin,
l’approche génétique
de certainscom-portements
d’émotivité et d’attractivité serapoursuivie
chez les oiseaux.Stratégies
alimentaires
Au-delà des
phénomènes
derégulation
phy-sique
(encombrement
digestif)
etmétabolique
(nutriments circulants)
del’ingestion
évoqués
plus
haut,
des recherches sur le contrôlepsy-chosensoriel de la motivation à
ingérer
ou l’arrêt du repas serontdéveloppées
chez lesporcs et les volailles. Chez les
herbivores,
lespréférences
alimentairesdépendent
du cou-vertvégétal
(espèces
seules ou enassociation,
structure,
morphologie
etrépartition spatiale
des
plantes),
mais aussi del’espèce
animale(bovins, ovins,
caprins,
chevaux...), de
l’indi-vidu et de son étatphysiologique,
et enfin descaractéristiques
environnementales(durée
du
jour,
climat...). En
prévision
d’unepartici-pation
accrue des herbivores à l’entretien du couvertvégétal,
le renforcement des recherchesentreprises
récemment dans cedomaine est une
priorité,
afin de tirer lemeilleur
parti
de la biomassevégétale
tout enrespectant
leséquilibres écologiques
(zones
de
plaine
endéprise,
zones demontagne,
milieuméditerranéen...), et
en utilisant lescomplémentarités possibles
entreespèces
animales.Bien-être animal
La
perception
parl’opinion publique
desconditions
d’élevage
desespèces
domestiques,
rend
indispensable
la mise enplace
d’une réflexion sur le bien-être des animaux. Il est nécessaire de définir le bien-être et lesméthodes
permettant
del’apprécier
afind’adapter
les conditionsd’élevage
à ce nou-veautype
de besoin et dedisposer
de critèresobjectifs
pour la discussion entre les diffé-rentesparties impliquées
(«
protection-nistes »,
producteurs,
consommateurs).
Ainsi,
nos efforts seront
principalement
concentrés sur la mise aupoint
de méthodesd’appré-ciation
objective
dubien-être,
chez les ani-maux élevés en groupes dans un espace réduit(volailles,
veaux deboucherie, porcs)
etchez les
palmipèdes
soumis au gavage, afind’acquérir rapidement
descompétences qui
pourront
servir de basesscientifiques
à la définition desréglementations
européennes
futures.
Productions
Les recherches sur les fonctions ne concer-nent souvent
qu’un
aspect
partiel
d’une pro-duction. Elles sontcomplétées
par destra-vaux entièrement orientés vers un
appui
aux filières deproduction
ou à lagestion
del’es-pace rural. Ces recherches se situent à un niveau de
synthèse
assezlarge,
rassemblantsouvent les
compétences
deplusieurs
disci-plines
desproductions
animales(nutrition,
génétique, physiologie),
d’autres secteurs de l’INRA(industries
agricoles
etalimentaires,
économie),
cellesd’organismes
dedéveloppe-ment
(instituts
techniques)
et de firmespri-vées. Elles sont directement liées au contexte
économique
européen
(PAC)
et mondial(GATT).
Ces recherches conduisentparfois
à une activitéexpérimentale spécifique,
ou fontl’objet
d’une activité desynthèse
et derela-tions avec l’aval
(développement,
profession-nels, enseignement spécialisé).
Cette syn-thèse trouvera unappui
croissant dans ledéveloppement
de la modélisationqui
seraencouragé.
Les
exemples
rapportés
ci-dessous illus-trent lesprojets
de recherches concernant lesprincipales
productions
(lait, viande,
oeufs).
Viande
Selon les
espèces (volailles, lapins, porcins,
ovins ou bovins) et leursparticularités,
les efforts de recherche sontrépartis
sur les dif-férentesphases
ducycle
deproduction,
de lareproduction
mâle etfemelle,
àl’élevage
duobjectifs
concernant la dernièrepartie
ducycle
deproduction
(croissance,
engraisse-ment)
seront deplus
enplus
focalisés sur laqualité,
la diversité etl’image
duproduit.
Chez lesvolailles,
l’influence du milieuphysique
etnutritionnel,
et le déterminismegénétique
de la fonction dereproduction
demeurent despriorités :
fertilité desrepro-ducteurs,
maîtrise de laponte,
de la survieembryonnaire
et du taux d’éclosion chez leslignées
lourdes des différentesespèces.
Parailleurs,
des études desynthèse
permettant
le choix raisonné de
systèmes
d’élevage
en fécondation naturelle ou en inséminationartificielle seront
poursuivies.
Chez les volailles de
chair,
onprivilégiera
l’approche
génétique
afin de réduire les défauts associés aux croissances trèsrapides :
troubles de lalocomotion,
sensibilitéà la
chaleur, ascites,
troublescardio-vascu-laires. Enfin des efforts
importants
seront faits en vue de diversifier lesespèces
avicoles et lesproduits
au sein de cesespèces
(Labels).
Chez lespalmipèdes
gras, on mettra l’accent sur l’alimentation et la conduite de gavage, en réduisant les traumatismes et en améliorant laqualité
desproduits
(foie
gras,viande).
Chez les
lapins,
lapremière priorité
est le contrôle de lareproduction,
avec l’influence de lagestation
sur lalactation,
la fertilité et la croissance foetale. Il faudra aussi maîtriser l’effet de la nature de l’alimentation(aliment
concentré/fibreux)
sur laphysiopathologie
du tubedigestif,
et mieux connaître l’incidencedes méthodes
d’élevage
et d’alimentation en relation avec legénotype,
sur la croissance et laqualité
desproduits
(carcasse
etviande).
Chez les
porcins,
les recherchesintégrées
sont rassemblées autour de trois thèmes
qu’il
conviendra d’harmoniser avec ceux
qui
serontabordés à la station
expérimentale
de l’Insti-tutTechnique
du Porc(ITP)
en cours decréa-tion :
- valeur des aliments et
adaptation
desapports
alimentaires aux besoins desani-maux,
qu’il s’agisse
decorriger
lesinsuffi-sances pour accroître la
productivité,
ou delimiter les excès pour réduire les
rejets ;
- définition des conditions de milieu
qui
permettent
d’augmenter
le taux de surviepost-natale
et lapleine expression
dupoten-tiel des
animaux,
dans lerespect
de leurbien-être ;
-
enfin,
maîtrise descaractéristiques
des tissus conduisant à une viande de bonnequa-lité.
Chez les
herbivores,
les recherches concer-neront les femellesreproductrices
et leursproduits,
et seront réalisées à différents niveaux : individu ettroupeau,
court terme(cycle
gestation
lactation)
etlong
terme (car-rière). Elles seront orientées sur la mise aupoint
desystèmes
deproduction
utilisant lescapacités d’adaptation
des animaux pourvaloriser les ressources naturelles dans le contexte actuel
d’extensification,
etprenant
en
compte
les contraintes de travail (encolla-boration avec le
département
de rechercheSystèmes agraires
etdéveloppement).
Onpoursuivra
aussi l’étude de l’influence des facteursd’élevage
sur lescaractéristiques
des carcasses et des muscles pour proposer dessystèmes
deproduction
de viande dequalité.
Lait
Les recherches
plus synthétiques
en pro-duction laitière(vaches, chèvres,
brebis)
devrontprendre
encompte
lesgrandes
ten-dances
socio-économiques
actuelles : la dimi-nution relative duprix
des concentrés(vs
fourrage
etlait),
la réduction des intrants et de lacharge
animale sur la surfacefourra-gère,
et enfin les contraintes dequalité
ainsi que la demande sociale sur le travail etl’envi-ronnement. Ceci
pourrait
entraîner des modi-ficationsimportantes
dessystèmes
d’élevage
et d’alimentation.L’accent sera mis en
particulier
sur :-
l’adaptation
desstratégies
d’alimenta-tion :importance
etrépartition
du concentré en fonction du stade de lactation et dupoten-tiel individuel des
animaux ;
- la maîtrise de
l’équilibre qualitatif global
de l’alimentation : nature et
caractéristiques
des
concentrés ;
-
l’optimisation
despratiques
aupâturage :
conduite de l’herbe et de l’animal dans des situations d’intensificationvariées,
avecquantification
desquantités
d’herbeingé-rées ;
- les conduites alternatives du
cycle
depro-duction :
fréquence
destraites,
durée detarissement ;
-
et enfin les
possibilités
d’adaptation
des individus à despratiques d’élevage
ou d’ali-mentationsimplifiées
ou extrêmes.Oeufs
Les recherches sur la
production
de l’oeufde consommation intéressent à la fois les
sélectionneurs,
les fabricantsd’aliments,
les centres de conditionnement et les transfor-mateurs. Leprincipal problème
actuel est ladégradation
de laqualité
de l’oeuf(coquille
etalbumen)
en fin deponte.
Enoutre,
lapart
croissante desovoproduits
(20
%aujourd’hui
contre 10 % il y a 5ans),
justifie
le redémar-rage de travaux sur l’influence de l’alimenta-tion sur lescaractéristiques chimiques
et lespropriétés technologiques
des constituants de l’aeuf.Enfin,
les études en cours sur les méca-nismes de transfert utérin de calcium serontpoursuivies
compte
tenu del’importance
éco-nomique
de la solidité de lacoquille.
Préservation
de l’environnement
et
gestion
de
l’espace
Un nouvel
objectif important pris
enpolluants, participation
à l’entretien et à lagestion
du couvertvégétal.
Il
s’agit
de réduire lapollution,
et notam-ment lesrejets
azotés et minéraux des ani-maux élevésgénéralement
hors sol(volailles
etporcs)
ou des animaux fortsproducteurs
aupâturage
(vaches laitières).
Dans ces diffé-rentesfilières,
on recherchera une meilleuregestion
de l’utilisation de l’azote et duphos-phore
grâce
à unajustement
précis
et continu desapports
alimentaires aux besoins quan-titatifs etqualitatifs
desanimaux,
à unemeilleure connaissance de la
biodisponibilité
du
phosphore
et des acides aminés(chez
lesmonogastriques),
et enfingrâce
à l’utilisationd’enzymes
adaptées ajoutées
à l’aliment.Conclusion
et
principales
orientations
La mission des recherches sur
l’élevage
estde proposer des innovations dans les méthodes de conduite des
animaux,
permet-tant d’améliorer
l’efficacité,
la diversité et laqualité
desproductions,
enparticipant
à lapréservation
et à l’entretien del’environne-ment.
Ainsi,
au-delà de leur contribution àl’amélioration des connaissances
scienti-fiques,
ces recherches doiventrépondre
defaçon pertinente
et dans une formeadaptée
aux
questions
des interlocuteurs de l’INRA :développement,
éleveurs,
consommateurs,
aménageurs.
Pour mieuxremplir
cettemis-sion,
nos effortsporteront
prioritairement
sur trois finalités :qualité
desproduits,
compor-tement etbien-être,
gestion
del’espace.
Les recherches sur les fonctions liées aux
productions
(viande, lait,
oeufs)
n’ontplus
comme seul butd’augmenter
l’efficacité de cesproductions,
mais surtout departiciper
àl’amélioration de leur
qualité
avec commepremière
étape
la maîtrise descaractéris-tiques
de la matièrepremière,
par un choixjudicieux
des animaux et une conduite d’éle-vageadaptée.
Laprise
encompte
de la qua-lité desproduits
dans les recherches sur lesproductions
date d’une dizained’années ;
cependant
cette orientation doit être renfor-cée encore, en mêmetemps
que doit être sti-mulée la coordination des recherches avec ledépartement
detechnologie
desproduits
ani-maux.L’adaptation comportementale
des ani-maux et leur bien-être constituent desnou-velles dimensions de
l’élevage,
avec la perpec-tive d’uneplus grande adaptabilité
dessystèmes
d’élevage,
et d’uneplus grande
sen-sibilité dupublic
aux conditions de vie desanimaux. Il faut accroître le
potentiel
de recherche dans ces domaines chez les herbi-vores, les volailles et lesporcins,
et assurer une articulation efficace avec lepôle
de neuro-sciences dudépartement
dePhysiologie
ani-male.
La dimension croissante que
prend l’impact
del’élevage
sur lapollution
ou sur lagestion
du couvertvégétal,
incite à mobiliser nosefforts pour
apporter
une connaissance objec-tive sur cette nouvelle fonction de l’éleveur en relation avec l’environnement. Il fautdéve-lopper
lepotentiel d’expertise
dudéparte-ment sur la réduction des
rejets
animauxpol-luants,
et accentuer aussi notre effort sur l’entretien du couvertvégétal,
en collabora-tion avecl’agronomie.
Les recherches en
élevage
reposent
en par-tie sur des installationsexpérimentales
lourdes et coûteuses en moyens humains dont la technicité doit accompagner l’évolution des
thématiques. L’expérimentation
sur des lotsimportants
d’animaux dans des conditionsrigoureusement contrôlées,
est le gage de la crédibilité des résultats. Le caractèregénéra-lement peu
médiatique
de ces résultats et la difficile évaluation de leurimpact
écono-mique
à moyenterme,
pourraient fragiliser
les moyens consacrés aux recherches en nutrition animale et en