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

4

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

13/10/2011

5

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

13/10/2011

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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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8

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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