Desnoyers, Marion (2008) Yeast supplementation in ruminant: effects on the susceptibility to acidosis and on feeding behaviour (application to dairy goats). PhD thesis Sciences animales, UMR INRA-AgroParisTech Physiologie de la Nutrition et Alimentation, AgroParistech 2008AGPT0042 p.297.

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Abstract

Sub-clinical acidosis is poorly detected and is not easily prevented in intensive herds

because it is mainly characterized by instability of intake, production and rumen parameters.

A meta-analysis performed on 110 papers showed that yeast supplementation can stabilize

rumen fermentations, especially in animals with high intake levels and fed high concentrate

diets.

Feeding a high concentrate diet led to subclinical acidosis (pH < 6.25), and a variable

number of spontaneous bouts of acidosis depending on the goat. These acidosis bouts could

influence milk production during several weeks. Daily measurements of rumen pH, intake and

milk production were used to model the day-to-day evolution of these parameters during

bouts of acidosis. This model is a first step towards a more mechanistic model of sub-clinical

acidosis.

Several methodologies were developed in order to simultaneously and continuously

record intake, rumen pH and chewing behaviour (time scale around one minute) during

several weeks. These measurements allowed to design a new method to analyse intake

kinetics by segmentation / classification and to determine some typical feeding behaviours,

observed whatever the offered diet, and more or less stable depending on the goat. These

types of feeding behaviours lead to different rumen pH kinetics despite a similar daily intake.

Bouts of acidosis were characterized by a very low intake and a diminution in nycthemeral

organisation of feeding behaviour. However, no relationship was found between feeding

behaviour variability and goat susceptibility to acidosis.

Taking the bouts of acidosis into account for the analyses of yeast supplementation effects

allowed to avoid confounding effects. Yeast supplementation increased milk yield without

influencing dry matter intake or milk fat and protein production. This might have been due to

the higher sorting behaviour performed by supplemented goats which allowed them to eat a

less fibrous diet than the one eaten by control goats. Yeast supplementation tended to increase

ruminal biodiversity, which might explain the fact that the decrease in the percentage of fibre

ingested by supplemented goats compared to control goats did not influence rumen pH.

This study showed that spontaneous bouts of acidosis can lead to many drastic

consequences and showed the relevance of analysing feeding behaviour in order to better

understand the modifications in digestive or metabolic parameters.

Table of content

CHAPITRE 1 : INTRODUCTION GENERALE 1

1. Contexte 1

2. Acidose : définition, physiopathologie et régulation 2

2.1. Définition 2

2.2. Périodes à risques 3

2.3. Symptômes 3

2.4. Physiopathologie 4

2.5. Mécanismes de régulation 7

3. Comportement alimentaire et rythme d’activité : définitions et régulations 9

3.1. Comportement alimentaire : définitions 9

3.2. Rythme d’activité 11

3.3. Particularités des chèvres ou des petits ruminants 12

3.4. Variabilité individuelle du comportement alimentaire 13

3.5. Mécanismes de régulation du comportement alimentaire 14

4. Facteurs influençant la susceptibilité des animaux à l’acidose 19

4.1. Composition du régime 19

4.2. Adaptation du comportement alimentaire à la composition du régime 22

4.3. Conduite d’élevage 25

5. Conséquences d’une acidose induite sur le comportement alimentaire 30

5.1. Conséquences sur l’ingestion 30

5.2. Conséquences sur les choix alimentaires 32

6. Prévention de l’acidose 33

6.1. Recommandations pour l’élaboration des rations 34

6.2. Supplémentations 35

Table des matières

v

7. Méta-analyse : Influence de l’apport de Saccharomyces cerevisiae sur les

paramètres ruminaux, l’ingestion et la production laitière chez les ruminants 39

8. Objectifs de la thèse 67

8.1. Apport de levures 67

8.2. Acidose sub-clinique 67

8.3. Problématique 68

CHAPITRE 2 : MISES AU POINT METHODOLOGIQUES 69

1. Effet du pourcentage de concentré sur le pH ruminal et le budget-temps de

chèvres laitières 70

2. Etude comparée du comportement alimentaire de chèvres laitières en cases

individuelles mesuré par enregistrement vidéo ou grâce à un appareil électronique

portatif 86

CHAPITRE 3 : MODELISATION DE L’ETAT D’ACIDOSE ET VARIABILITE DU

COMPORTEMENT ALIMENTAIRE 103

1. Modélisation des chutes d’ingestion dues à de l’acidose sub-clinique chez des

ruminants laitiers en élevage intensif, application aux chèvres 104

2. Variabilité intra- et inter-jours du comportement alimentaire de chèvres

laitières en cases individuelles 124

CHAPITRE 4 : INFLUENCE DES LEVURES ET DE L’ACIDOSE SUR LES PARAMETRES

ZOOTECHNIQUES ET PHYSIOLOGIQUES 145

1. Supplémentation en levures vivantes et acidose chez des chèvres laitières

recevant deux régimes différant par leur pourcentage de concentré. Influence sur les

paramètres zootechniques, le pH ruminal et la digestibilité 146

2. Supplémentation en levures vivantes chez des chèvres laitières. Influence sur

les paramètres ruminaux et sanguins 165

CHAPITRE 5 : INFLUENCE DES LEVURES ET DE L’ACIDOSE SUR LE COMPORTEMENT

ALIMENTAIRE 182

1. Supplémentation en levures vivantes et acidose chez des chèvres laitières

recevant deux régimes différant par leur pourcentage de concentré. Influence sur le

budget-temps et le comportement alimentaire 183

2. Une nouvelle méthode d’analyse des cinétiques d’ingestion par segmentation /

classification. Application à l’acidose et à la supplémentation en levures 204

Table des matières

vi

CHAPITRE 6 : SURVIE DES LEVURES DANS L’ORGANISME ET INFLUENCE DES LEVURES SUR

L’ECOSYSTEME MICROBIEN RUMINAL 221

1. Cinétiques d’apparition, survie et disparition de Yea-Sacc®1026 (Saccharomyces

cerevisiae, CBS 493.94, Alltech) dans le rumen et les fèces de chèvres recevant un

régime riche en concentré 224

2. Effet d’une supplémentation en levures vivantes sur les activités

polysaccharidases dans le rumen de chèvres recevant un régime riche en concentré 225

3. Effet d’une supplémentation en levures vivantes sur la biodiversité bactérienne

du rumen de chèvres recevant un régime riche en concentré 234

CHAPITRE 7 : DISCUSSION GENERALE 236

1. Conséquences analytiques du dispositif experimental 236

1.1. Différentes échelles de temps disponibles 236

1.2. Nécessité d’intégrer les crises d'acidose dans les analyses 237

2. Pourcentage de concentré et acidose 239

2.1. Effet du pourcentage de concentré dans le régime 239

2.2. Acidose sub-clinique et crises spontanées d’acidose 241

2.3. Modélisation des épisodes spontanés d’acidose 244

2.4. Conséquences à court terme des crises et régulations associées 245

2.5. Conséquences à moyen et long terme, enjeux et conséquences analytiques 251

3. Apport de levures vivantes 255

3.1. Des résultats variables dans la littérature 255

3.2. Un effet inférieur à celui des crises d’acidose 258

3.3. Un effet par l’intermédiaire du comportement alimentaire ? 259

3.4. Latence et rémanence 260

4. Variabilité individuelle 262

4.1. Comportement alimentaire 262

4.2. Susceptibilité des animaux à l’acidose 266

CONCLUSION 268

Références bibliographiques 270

Annexe 1 : Contraintes méthodologiques et conséquences analytiques 284

Annexe 2 : Ethogramme utilisé pour l’analyse du budget-temps 290

Annexe 3 : Analyse individuelle du comportement alimentaire 291

Annexe 4 : Expérience réalisée en 2005 297

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