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13/10/2011
1
Intérêt de l’apport de probiotiques chez les
ruminants
Marion Cressent, IFCE,
Philippe Schmidely et Daniel Sauvant, AgroParisTech
Introduction• Qu’est ce qu’un probiotique ?
– Micro-organisme vivant : bactérie, levure, champignon
• Quels probiotiques ?– La plus utilisée : Saccharomyces cerevisae
– Test de nombreux autres organismes :• Aspergillus orizae• Sacharomyces uvarum, Sacharomyces boulardii,• Lactobacillus acidophillus, Lact. plantarum, Lact. Buchneri• Streptococcus faecium, • Pediococcus acidilactici, • Ruminobacter amyloprilum, Ruminobacter succinogenes• …
• Pour quels animaux et quelles pratiques d’élevage ?– Lait, viande, croissance…
– ovins, bovins, caprins, buffles
• Comment agit un probiotique ?– Influence l’écosystème ruminal : quantité de micro-organismes, proportion
entre les micro-organismes, substrats disponibles…
13/10/2011
2
20102005200019951990
90
80
60
40
20
0
Années
Nombre de publications
Evolution du nombre de publications avec "Probiotics" & "Ruminants"
Nb = 19,5 * exp(0,069 * Années)
Accroissement de 7%/an
Plan
Effet des probiotiques sur :
1. les paramètres ruminaux
2. la production laitière
3. la croissance
13/10/2011
3
Méta-analyseDesnoyers et al., 2009
• Uniquement Sacharomyces cerevisae
• Tous types de ruminants
• 110 publications, 157 expériences et 376 traitements
• Une base « rumen » (81 publications, 116 exp)
• ingestion,
• digestibilité MO
• Paramètres ruminaux : pH, acide lactique, A/P
• Une base « production laitière » (50 publications, 61 exp)
• Production et composition du lait
• Etude de facteurs interférents
Plan
Effet des probiotiques sur :
1. les paramètres ruminaux
2. la production laitière
3. la croissance
13/10/2011
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Méta-analyse : Paramètres ruminaux• effet positif sur
• pH ruminal
• concentration en AGV
• digestibilité de la matière organique
Desnoyers et al., 2009
6
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
pH
SC Témoins
*
nexp = 97nt = 231
80
90
100
110
120
AGV (mM) A.Lact(mg/L)
SC Témoins
�
* *
nexp = 77nt = 177
nexp = 16nt = 38
30
40
50
60
70
80
dMO (%)
**
• Pas d’effet sur acétate/propionate
• Mais des facteurs interfèrent : pH ruminal
Méta-analyse : Paramètres ruminaux
Desnoyers et al., 2009
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
10,4 26,3 46,3MSI (g/kg PV)
Influ
ence
de
SC
�
-0,20
-0,15
-0,10
-0,05
0,00
0,05
0,10
22 40,9 80
NDF régime (%)
Influ
ence
de
SC
*
0,00
0,05
0,10
0,15
0 50,5 100
% concentré
Influ
ence
de
SC
*
6
6,1
6,2
6,3
6,4
6,5
pH
SC Témoins
*
nexp = 97nt = 231
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Probiotiques et paramètres ruminaux• Publications récentes
• Lait ou viande
• probiotiques divers mais majorité de SC
• pH ruminal et AGV (Sacharomyces cerevisae)
animaux pH AGV Acetate Propionate C2/C3
Lascano and Heinrichs, 2009
Génisses NS ���� NS NS NS
Messana et al., 2009
Taurillons NS NS NS NS NS
Moya et al., 2009 génisses NS NS NS
Thrune et al. 2009 VL ���� ���� NS NS NS
Kizova et al., 2011 vaches ���� NS ���� NS
Kumar et al., 2011 Buffles ���� ����
Probiotiques et paramètres ruminaux
• Digestibilités
30
40
50
60
70
80
0 25 50 75 100% de soja remplacé par des levures (%)
digestibilité (%)
Dry matter crude protein NDF
d'après Freitas et al., 2011
50
55
60
65
70
75
80
85
0 15 30quantité de coproduit contenant des levures (g)
digestibilité apparente (%)
Dry matter Crude protein NDF ADF
d'après Pal et al., 2010
• D’autres d’expériences
• pas d’effet (Messana et al., 2009, Tripathi et karim, 2010)
• des effets essentiellement pour le NDF (Mukhtar et al. 2010, Bitencourt et al., 2011, Khalid et al., 2011)
chevreaux, SC
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6
Probiotiques et paramètres ruminauxConclusions
���� quelles conditions optimales
d’utilisation des probiotiques ?
• influence globalement positive mais grande hétérogénéité :
• des résultats
• des situations expérimentales : animaux, probiotique, régime, …
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
pH moy pHmin
SC T Rémanence
NS
�
NS
*
Desnoyers et al., non publié
• Attention aux confusions d’effets et au phénomène de rémanence ?
� Le probiotique n’est pas toujours le seul facteur testé
� beaucoup d’expérimentations sur le principe du carré latin
Origines du CH4 produit sur terre
32%
21%
16%
12%
10%4%
Fermentations
aqueusesEnergies fossiles
Elevage ruminants
Déchets humains
Selon Wikipedia
CH4 « ruminants » représente 2.5-3%
des GES
Production de méthane
À 90 % d’origine bovine
À 80% en provenance du
rumen
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«GLUCOSE»
PYRUVATE
BUTYRATE PROPIONATEACETATE
PECTINES SUCRES
SOLUBLES
CH4
CO2
CELLULOSE
HEMICELLULOSES
AMIDON
Rappel: les fermentations du rumen
Probiotiques et production de méthane: les défis ?
1.Accroitre les bactéries acétogènes…
2 CO2 + 8 H* ���� acétate + 2 H2O + 0,25 ATP
…Energie pour l’animal
…aux dépends des méthanogènes:
CO2 + 8 H* ���� CH4 + 2 H2O + 1 ATP
Résultats décevants (Demeyer et al., 1993; Nollet et al.,1998; Lopez
et al., 1999…)
et quelques réussites : réduction du % de méthane de 14 % (Thalib et
al.,2011)
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Probiotiques et production de méthane: les défis ?
2. Apporter des levures ?
… mécanismes d’action ?
Stimulation croissance microbienne (Newbold & Rode, 2006) et/ou des
bactéries acétogènes (Chaucheyras et al., 1995) ?
- Résultats plus probants in vitro que in vivo
- Pas d’effet systématique in vivo (Doreau & Jouany, 1998, Sauvant
et al., 2005 (metaA), Chaucheyras-Durand, 2008)
- Quelques résultats intéressants : réduction de 10% par SC (revue
par Jakhmola et al., 2010)
���� Sujet à travailler…
Plan
Effet des probiotiques sur :
1. les paramètres ruminaux
2. la production laitière
3. la croissance
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• Production laitière :
35
40
45
50
55
PLB (g/kgPV)
SC Témoins
*
nexp = 47nt = 114
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
TB (%) TP (%)
SC Témoins
�
NS
nexp = 52 nt = 121
nexp = 57 nt = 131
Méta-analyse : Production laitière
Desnoyers et al., 2009
• Mais des facteurs interfèrent
Méta-analyse : Production laitière
0.00
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
25.1 34.9 43.8MSI (g/kg PV)
Influ
ence
de
SC
***
0.00
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
7.5 50.9 70% concentré
Influ
ence
de
SC
***
0.00
0.25
0.50
0.75
1.00
1.25
1.50
1.75
2.00
26.2 34.1 46.5NDF (%MS)
Influ
ence
de
SC
**
35
40
45
50
55
PLB (g/kgPV)
SC Témoins
*
nexp = 47nt = 114
Desnoyers et al., 2009
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Probiotiques et production laitière• Peu de publications récentes sur la production laitière ?
• Revue : Robinson et Erasmus, 2009
• Articles depuis 1990 (22 exp), vaches laitières, SC
• Réponse à supplémentation � avec � % NDF ou ADF élevé
• réponse de PLB « absolue » d’environ 0,9 kg jour MAIS réponse « proportionnelle » dépend de la production des animaux contrôle.
Exploration des différences entre types de probiotiques
(Robinson & Erasmus, 2009)
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Probiotiques et production laitèreConclusions
���� quelles conditions optimales
d’utilisation des probiotiques ?
• influence globalement positive mais grande hétérogénéité :
• des résultats
• des situations expérimentales : animaux, probiotique, régime, …
• Attention aux confusions d’effets et au phénomène de rémanence ?
� Le probiotique n’est pas toujours le seul facteur testé
� beaucoup d’expérimentations sur le principe du carré latin
0
1
2
3
4
5
6
7
PLB PL35 TB TP
SC T Rémanence
*** ****
NS
*** ***
NS
NS
Desnoyers et al., non publié
Plan
Effet des probiotiques sur :
1. les paramètres ruminaux
2. la production laitière
3. la croissance
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Probiotiques et croissance
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
T Lact. a. SC LA + SC
Gain m
oyen quotidien (g)
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
semaines
MSI (%
PV)
T LA SC LA + SC
D’après Jinkurtar et al., 2011
Chevreaux de 8 mois
Probiotiques et croissance
Probiotique animaux MSI GMQ Gain poids total Age début
Mahyuddin & Winugroho, 2010
SC et Candida utilis
Taurillons NS NS 2,5-3 ans
Mikulec et al., 2010 SC agneaux NS NS NS sevrage
Morrison et al., 2010Streptococcus faecium
veaux NS NS 5 jours
Pal et al., 2010 SC chevreaux � � 3 à 5 mois
Tripathi et Karim, 2010
Kluyveromyces marximanus
agneaux
NS NS
90 joursSC NS �
Saccharomyces uvarum
NS NS
Khalid et al., 2011 Protexin® agneaux NS NS � 6 mois
Reddy et al., 2011
Pediococcus acidilactici
agneaux
�
3 semainesSacharomyces boulardii
�
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Probiotiques et croissanceconclusion
• Très grande diversité
• des probiotiques testés dans ce domaine
• Des situations de test
• Résultats hétérogènes mais prometteurs, en particulier pour SC
� une méta-analyse permettrait de dissocier les différents effets
Conclusion
• Probiotiques peuvent avoir une influence positive sur :– Les fermentations ruminales
– La production : lait ou viande
– La production de méthane
MAIS
• Nombreuses « interférences »• Niveau de production des animaux
• Composition du régime
• Niveaux d’ingestion
• …
Quel probiotique utiliser dans une situation donnée ?
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Conclusion
Et chez le cheval ?
� Bactérie lactique et levures : amélioration de l’utilisation des parois végétale : effet augmente avec la proportion de fourrage
� bactéries type E. Coli : Diminution de l’occurrence de diarrhées de chaleur chez des poulains nouveau nés
� Levures : limitation des maladies de type fourbures, coliques
� Utilisation préconisée pour les chevaux
� à l’exercice recevant des rations riches en céréales
� soumis à des stress (transport, concours …)
� âgés digérant mal les parois végétales
V. Julliand, 2010
Merci de votreattention
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