Dans le cadre du projet SMARTER, l’objectif était d’évaluer l’intérêt du béta-hydroxybutyrate en races Alpine et Saanen, en tant qu’indicateur potentiel des changements d’équilibres énergétiques chez les chèvres. Ce corps cétonique qui intervient dans le métabolisme énergétique des animaux a été dosé à grande échelle dans 5 fermes pilotes. Les réponses attendues visaient à i) caractériser la variabilité entre animaux et l’influence des facteurs d’élevage ; ii) étudier la relation avec de possibles troubles métaboliques, iii) analyser l’association avec les caractères de production et reproduction. Isabelle Palhière présente les résultats obtenus dans le cadre du Webinaire coanimé par l'UMT Pilotage de la Santé des Ruminants et l'OMACAP, autour de la santé caprine.
Le béta-hydroxybutyrate, un nouveau marqueur pour étudier le métabolisme énergétique chez la chèvre ?
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Le béta-hydroxybutyrate, un nouveau
marqueur pour étudier le métabolisme
énergétique chez la chèvre ?
Isabelle PALHIERE, INRAE, UMR GenPhySE, UMT STAR
INRAE : Rachel Rupp, José Pires, P3R Bourges
idele : Marjorie Chassier
Webinaire UMT PSR et OMACAP, 10 octobre 2022
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Qu’est-ce que le béta-hydroxybutyrate (BHB) ?
Corps cétonique, au même titre que acétone et acéto-acétate cétonémie
Présent dans le sang, le lait et l’urine
Produit par le rumen et le foie
Fonction : assurer une source d’énergie de secours afin d’épargner le glucose dans
les moments de jeûne ou de bilan énergétique négatif
Si lipomobilisation très forte, excès de corps cétonique dans le sang troubles
métaboliques (cétose, toxémie de gestation)
Marqueur biologique d’intérêt pour étudier
le métabolisme énergétique des chèvres
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Contexte
Des connaissances acquises en petits ruminants :
La concentration en BHB dans le sang est un marqueur pertinent pour détecter
le déficit énergétique (ovins allaitants, thèse T. Macé)
Il y a un lien génétique entre métabolisme énergétique et réponse immunitaire
(ovins lait, Bouvier-Muller, JDS, 2016)
La concentration en BHB dans le sang est un caractère héritable (ovins allaitants,
thèse T. Macé)
Une possibilité de dosage à grande échelle et en fermes
Permet de s’affranchir de la mesure « classique » en labo, dans le plasma, qui
n’est pas applicable en fermes
Utilisation d’un lecteur facile d’utilisation, peu couteux,
et faisant des dosages instantanés sur sang total
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Objectifs de l’étude
Caractériser la variabilité inter-individuelle de la cétonémie (BHB)
et l’influence de certains facteurs d’élevage
Etudier l’association du BHB sanguin avec les caractères de
production et de reproduction
Estimer les paramètres génétiques du BHB sanguin
https://www.smarterproject.eu/
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Protocole et données
LACTATION
Mise-bas Tarissement
32j 86j 217j 276j
4 points de mesure par lactation
Mesure à jeun, le matin
Le même jour : contrôle laitier, ration, ingestion précise
4 fermes pilotes (Alpine et Saanen)
+ Unité Expérimentale INRAE P3R Bourges
Primipares uniquement
Stade moyen de lactation (réalisé)
1836 dosages
530 chèvres différentes
3,5 mesures/chèvre en moyenne
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Quelle est la variabilité du BHB sanguin ?
Moyenne Ecart-type Min Max Coefficient de variation
BHB (mmol/L) 0,48 0,18 0,10 1,70 38%
LAIT (kg) 2,92 0,93 0,40 5,90 32%
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Quelle est la variabilité du BHB sanguin ?
Distribution des dosages BHB sanguins
Moyenne Ecart-type Min Max Coefficient de variation
BHB (mmol/L) 0,48 0,18 0,10 1,70 38%
LAIT (kg) 2,92 0,93 0,40 5,90 32%
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Quelle est la variabilité du BHB sanguin ?
Distribution des dosages BHB sanguins
Moyenne Ecart-type Min Max Coefficient de variation
BHB (mmol/L) 0,48 0,18 0,10 1,70 38%
LAIT (kg) 2,92 0,93 0,40 5,90 32%
Des valeurs cohérentes par rapport à la biblio
Une grande variabilité des mesures
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Quels sont les facteurs de variation ?
1. Elevage
Valeurs moyenne, min, max des dosages BHB par élevage
moyenne
max
min
Des niveaux moyens de BHB très différents selon les élevages (simple au double)
Une hétérogénéité de dispersion des dosages entre élevages
0,50
0,71
0,36
0,46 0,43
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Quels sont les facteurs de variation ?
2. Stade de lactation
Valeurs moyenne, min, max des dosages BHB par classe de stade de lactation
moyenne
max
min
Début de lactation : valeurs moyennes + élevées et une plus grande diversité entre chèvres
Cohérent avec ce qui est attendu en termes de bilan énergétique
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Concentration en BHB et caractères laitiers
Corrélations entre dosages BHB et caractères laitiers, pour l’ensemble des données mesurées
LAIT TB TP TB/TP Cellules
0,36 0,13 -0,10 0,27 -0,07
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Concentration en BHB et quantité de lait
Zoom sur le stade de lactation 0-60 jours : analyse du BHB pour 4 classes de niveau laitier
Les chèvres hautes-productrices en début de lactation ont des concentrations en BHB
beaucoup plus élevées
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La concentration en BHB est-elle héritable ?
Génétique ?
Facteurs
d’environnement
Variabilité des dosages BHB
Correspond à la proportion du carré gris
par rapport au total
Estimation de l’héritabilité
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La concentration en BHB est-elle héritable ?
Génétique ?
Facteurs
d’environnement
Variabilité des dosages BHB
Correspond à la proportion du carré gris
par rapport au total
Estimation de l’héritabilité
h²= 11%
Il existe bien un déterminisme génétique de la concentration en BHB sanguin en caprins
Héritabilité faible : la sélection sur ce caractère serait très lente
Fait sur l’ensemble
du jeu de données
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Conclusion et perspectives
Les concentrations en BHB sanguin sont très différentes entre chèvres
Ces différences s’expliquent surtout par l’élevage, le stade et la race
Mais également par une aptitude génétique à contrôler le métabolisme énergétique
Relations entre concentration BHB et autres caractères (ingestion, efficacité
alimentaire, repro, longévité,…)
Quel est le meilleur moment pour doser la concentration en BHB ?
Jeu de données en chèvre des Pyrénées
Explorer les métabolites dosés dans le lait et la réponse à un stress nutritionnel
thèse Marie Ithurbide
Evaluer la possibilité de prédire le BHB via les MIR du lait
Conclusion
La suite…
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Merci pour votre attention
Remerciements
Aux éleveurs
Aux personnes ayant contribué aux chantiers :
Emilie Cobo, Florian Mosnier, Morgane Bastide
Notas del editor
STAR : sélection génétique pour la transition agroécologique des PR
On parle de métabolite
Attention les concentrations ne sont pas les mêmes dans le sang et dans le lait, on ne peut pas comparer
Cétonémie : présence de corps cétoniques dans le sang
3 corps cétoniques chez les mammifères
Si excès, on parle d’hypercétonémie
Chez les ruminants, cétogénèse effectuée par le foie ET le rumen (fermentation ruminale de la cellulose)
Chez les bovins, spectres MIR, cf projet OPTIMIR
Corr BHB lait et BHB sang = 0,39
Le lecteur Abott permet il de doser d’autre métabolite ? (insuline surement, mais AGNE ?)
On est passé 4 fois dans l’élevage : ça ne fait pas tout à fait 4 points par chèvre !
Avec 4 points par lactation, on balaie différents stade et donc différents « états » métaboliques
Elevages avec systèmes variés et zones géographiques variées. Eleveurs sélectionneurs
Stade 217j = autour de la repro (un peu après). Car on veut une fécondation à 210j pour avoir une mise bas par an
Autres infos enregistrées : bien-être, statut sanitaire troupeau, poids, TPO, pointages
Ici variabilité entre chèvres et entre mesures
Mesures BHB plasma Bourges : en moyenne, entre 0,4 et 0,5 hors challenge / entre 0,7 et 0,8 pendant challenge alim (3 j paille)
Moyenne conforme aux valeurs observées en OL La Fage et aux données bovins lait (si dosage dans le sang, sans spectres MIR)
Queue de distribution sur la droite avec valeurs extrêmes
Quel seuil pour déterminer que la chèvre a un pb ?
Moyenne = 0,48
Gaorig = 0,36 / michellier = 0,71 simple au double entre elv2 et elv3
Même si on a fait 4 points / lactation, on a couvert le stade car toutes les chèvres n’étaient pas au même stade le jour des mesures
Moyenne = 0,48
Gaorig = 0,36 / michellier = 0,71 simple au double entre elv2 et elv3
Pourquoi ça remonte au dernier stade : bizarre car normalement les besoins de gestation ne sont pas encore > apports (seulement dans les 2 derniers mois de gestation)
Stade 100-150j = celui avec le moins de mesures mais c’est pas négligeable quand même : 159 obs (plutôt 300 obs aux stades 1,2,5,6)
Biblio : Les hautes concentration de BOH après MB (>10mg/dl) conduisent à une réduction de la quantité de lait, une augmentation de la MG dans le lait, une réduction de la MP (à cause à une disponibilité moindre de glucose pour la microflore ruminale) (Ranaraja, 2018). Pour cette raison les vaches en hypercétonémie ont souvent un rapport TB/TP + élevé
Corr BHB x LAIT = 0,52 si on regarde que le stade 0-60j
Entre classe 3 et classe 4 : +0,9kg lait / +0,22 mmol/L BHB
LAIT = 0,30
Même niveau que les bovins
C’est la 1ere fois que c’est montré en caprins
On est en conditions en fermes, moins contrôlé donc c’est bien de le retrouver
Même h² si on regarde le stade 0-60j
Répétabilité = 0,28
Ecart type genetique = 0,046 / CV genetique = 10%