Profilage sanguin pour évaluer indirectement l'efficacité alimentaire des génisses de boucherie nourries à l'herbe

Le coût élevé des aliments pour les producteurs de bœuf peut être réduit en augmentant l'efficacité alimentaire. L'amélioration de l'efficacité alimentaire dans les troupeaux de vaches comporte des avantages en gain de productivité qui peuvent se répercuter dans tous les secteurs de l'industrie, puisqu'il s'agit d'un caractère héréditairei. L'indice de consommation net (ICN) est une mesure de l'efficacité alimentaire qui nécessite l'évaluation de la prise alimentaire, un processus qui coûte trop cher et qui prend trop de temps pour être utilisé dans les exploitations commerciales de boucherie. Toutefois, des mesures indirectes, comme le profilage des constituants sanguins, peuvent servir d'indicateurs pour évaluer l'efficacité alimentaire, en raison de leur association avec le métabolisme énergétique. Les paramètres sanguins spécifiques étudiés comprennent la formule sanguine complète (FSC), le test de provocation du système immunitaire et les métabolites du plasma sanguin.

Génisses et expérimentation

Un groupe de 107 génisses de remplacement croisées (figure 1A) ont été expédiées par 16 producteurs de bœuf des Maritimes (figure 1B) et logées à la Maritime Beef Testing Society à Nappan, en Nouvelle-Écosse. Les génisses, sur un régime alimentaire à base d'ensilage d'herbe, ont été évaluées pour leurs performances de productivité (prise alimentaire individuelle, croissance et composition corporelle) pendant 124 jours. Une évaluation de la FSC a été mise en œuvre au début et à la fin du test de performance. L'analyse des métabolites du plasma sanguin a été effectuée tous les 28 jours durant la période d'évaluation de la performance. En outre, toutes les génisses ont été vaccinées à l'ovalbumine (OVA), et une injection de rappel a suivi 14 jours plus tard. Ce régime d'immunisation à l'étude a permis d'évaluer les réponses immunitaires primaires et secondaires spécifiques à l'immunoglobuline (Ig) IgG1 et IgM de l'OVA.

Les génisses ont été classées comme efficaces (54 génisses; faible ICN = -1,02 kg/jour de matière sèche consommée de moins que prévu) ou inefficaces (53 génisses; ICN élevé = +1,06 kg/jour de matière sèche consommé de plus que prévu) et les moyennes de ces groupes d'efficacité alimentaire ont été comparées. Tous les résultats rapportés étaient statistiquement différents.

Vaches de boucherie dans un parc d'engraissement

Figure 1A : Génisses évaluées pendant l'expérience.

Carte des provinces maritimes où les étoiles indiquent les endroits où les veaux sont situés

Figure 1B : Les producteurs de bœuf, répartis dans trois provinces des Maritimes, qui ont gardé les 107 génisses faisant l'objet de cette étude.

Formule sanguine complète

La FSC est une évaluation utilisée régulièrement pour évaluer l'état de santé des bovins. L'analyse comprend la numération des globules rouges, la numération des globules blancs, les plaquettes et les teneurs en protéines, comme l'hémoglobine, lesquelles sont liées aux fluctuations énergétiques associées à la variation de la consommation alimentaire. Les résultats indiquent que les génisses efficaces avaient une concentration moyenne d'hémoglobine cellulaire plus faible (figure 2A), mais aucune différence dans le nombre de globules rouges. Cela suggère que les génisses efficaces peuvent avoir une capacité de transport d'oxygène plus faible, appuyant ainsi les résultats antérieurs de notre laboratoireii, où une faible concentration de CO2 dans le plasma sanguin a été observée chez les génisses inefficaces (Gonano et coll. 2014), étant donné que ces deux gaz sanguins sont étroitement liés au taux métabolique.

Série de trois graphiques à barres où les barres bleues à gauche représentent les génisses efficaces et les barres rouges à droite les génisses inefficaces. Le graphique de gauche est la moyenne d'hémoglobine cellulaire. Le graphique du centre représente les neutrophiles et le graphique de droite les valeurs lymphocytaires.

Figure 2: (A) Moyenne d'hémoglobine cellulaire (B) neutrophile et (C) valeurs lymphocytaires des génisses efficaces et inefficaces au début de l'essai à 287 ± 27,6 jours d'âge.

La FSC permet aussi d'analyser des différences ciblées dans les globules blancs (figures 2B et 2C), en lien avec l'efficacité alimentaire, ce qui laisse croire à des différences dans la fonction immunitaire cellulaire. Les besoins en oxygène plus faibles des génisses efficaces peuvent offrir aux lymphocytes une plus grande quantité d'oxygène à métaboliser, ce qui pourrait mener à l'augmentation du nombre de lymphocytes observés. La grande quantité de polynucléaires neutrophiles chez les génisses inefficaces pourrait être liée à la sensibilité au stress. L'abondance accrue des polynucléaires neutrophiles chez les bovins légèrement stressés est liée à une montée de cortisol, ce qui provoque la libération des neutrophiles des parois des vaisseaux sanguins.

Test de provocation du système immunitaire à l'aide d'ovalbumine

L'entretien du système immunitaire nécessite une quantité considérable d'énergie. Il s'ensuit une réduction de l'énergie disponible pour la croissance et la reproduction, entre autres dissipateurs métaboliques. Il a été observé que la réponse à une infection peut réduire l'accrétion de protéines dans les muscles, réduisant ainsi la productivité. Chez les bovins, IgM et G1 sont les principaux répondeurs du système immunitaire humoral requis pour détecter les agents pathogènes. Les génisses efficaces ont affiché une réponse secondaire IgM à OVA de 43 % supérieure, indiquant une fonction immunitaire supérieure, pouvant peut être associée à leur efficacité alimentaire accrue. Malgré l'absence de différences dans les IgG1, les résultats des IgM sont encourageants, compte tenu de l'association bien connue de la présence des IgM comme étant les premiers répondants à un nouvel antigène.

Profil des métabolites du plasma sanguin

Série de trois graphiques à barres où les barres bleues à gauche représentent les génisses efficaces et les barres rouges à droite les génisses inefficaces. Le graphique de gauche montre les concentrations de métabolites plasmatiques pour le phosphore; le graphique du centre pour le potassium et le graphique de droite pour la phosphatase alcaline.

Figure 3: Concentrations de métabolites plasmatiques en lien avec l'efficacité alimentaire; (A) : phosphore; (B) : potassium et (C) : phosphatase alcaline.

Les métabolites du sang peuvent fournir de l'information au sujet de la biochimie sous-jacente associée à la variation individuelle de l'efficacité alimentaire. Les mesures du plasma sanguin, comme les ions minéraux, les protéines, les composés, les enzymes et les hormones, peuvent être liées à des processus qui affectent la consommation d'énergie. Les génisses efficaces avaient des concentrations supérieures de phosphore (figure 3A). Le phosphore plasmatique contribue à la production de molécules de stockage des muscles, dont le phosphate de créatine et l'adénosine triphosphate (ATP), qui sont des sources d'énergie facilement assimilables. Les génisses efficaces avaient aussi des niveaux plus élevés de potassium (figure 3B) qui peuvent être liés à une baisse du taux de renouvellement des protéines, conduisant à une croissance plus efficace des génisses efficaces; cependant, cette explication nécessite des recherches complémentaires. Les génisses inefficaces présentaient des taux plus élevés de phosphatase alcaline (PAL) (figure 3C), ce qui peut être lié à une demande accrue d'énergie pour le transport des phosphates dans les membranes cellulaires, soutenant ainsi une plus grande demande pour les processus métaboliques d'arrière-plan, plutôt que pour la croissance. De plus, les génisses efficaces ont présenté des taux inférieurs de triiodothyronine (T3), en comparaison aux génisses inefficaces (1,8 mmol/L contre 1,9 mmol/L). Cette hormone que la glande thyroïde produit est essentielle dans la régulation du métabolisme.

Implications

  • Les paramètres de l'analyse de la FSC, y compris de la concentration d'hémoglobine et du profil des globules blancs, peuvent constituer une simple évaluation de la biologie complexe qui sous-tend l'efficacité alimentaire.
  • Les génisses avec une efficacité alimentaire accrue peuvent être dotées d'une capacité immunitaire humorale supérieure, d'après la réponse spécifique de leur immunoglobuline M à un nouvel antigène (ovalbumine).
  • Les métabolites du plasma sanguin, comme le T3, le PAL, le potassium et le phosphore peuvent contribuer à l'évaluation indirecte de l'efficacité alimentaire, dans le cadre du protocole des tests de routine des bovins de boucherie.

Remerciements

Nous remercions le Beef Cattle Research Council, Agriculture et Agroalimentaire Canada, le ministère de l'Agriculture de la Nouvelle-Écosse, les éleveurs de bétail du Nouveau-Brunswick, les éleveurs de bétail de la Nouvelle-Écosse, les éleveurs de bétail de l'Île-du-Prince-Édouard et le Maritime Beef Testing Society pour leur soutien.

Références

iPitchford WS (2004) Genetic improvement of feed efficiency of beef cattle: what lessons can be learnt from other species? Australian Journal of Experimental Agriculture 44, 371-382.

iiGonano CV, Montanholi YR, Schenkel FS, Smith BA, Cant JP, and Miller SP (2014) The relationship between feed efficiency and the circadian profile of blood plasma analytes measured in beef heifers at different physiological stages. Animal 10, 1-15.


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