Poulets de chair - Maintenir les performances même en  conditions chaudes

Le stress thermique est à l'origine, chaque année, d'importantes pertes économiques dans le secteur avicole mondial. La production de poulets de chair dans des conditions de forte chaleur constitue actuellement un défi majeur dans de nombreuses régions et devrait se généraliser à l'avenir. Le changement prévu de la température moyenne mondiale devrait être de l'ordre de 0,3 °C à 0,7 °C pour la période 2016-2035, par rapport à la période de référence 1986-2005. En conséquence, les épisodes de chaleur extrême seront plus fréquents à l'échelle mondiale, même dans des régions où les températures sont habituellement plus douces (FAO, 2015). Le stress thermique coûte à l'industrie des milliards de dollars américains en termes de perte de productivité et de mise en œuvre de stratégies de contrôle – une situation qui semble s'aggraver.

Le stress thermique : qu'est-ce que c'est ?

Les scientifiques ont défini le stress thermique comme le résultat d’« un déséquilibre entre la quantité nette d’énergie transférée du corps de l’animal vers son environnement et la quantité d’énergie thermique produite par l’animal » (1).

Depuis des décennies, les poulets de chair sont sélectionnés pour leur forte consommation alimentaire et leurs taux de croissance élevés. Ils présentent donc une activité métabolique intense, ce qui entraîne une production accrue de chaleur et d'humidité. Néanmoins, en tant qu'animaux homéothermes évoluant dans une zone thermo-neutre (18-27 °C), ils sont capables d'équilibrer la production et la perte de chaleur. Ils recourent à divers mécanismes, notamment : la régulation par les hormones thyroïdiennes, l'évaporation respiratoire, la convection, le rayonnement et la conduction. Ils maintiennent ainsi efficacement leur température corporelle et peuvent exprimer pleinement leur potentiel de croissance génétique. Cependant, lorsque la température ambiante dépasse le seuil de confort, ces mécanismes perdent de leur efficacité et les poulets de chair subissent un stress thermique.

En cas de stress thermique, plusieurs stratégies d'adaptation sont mises en œuvre pour évacuer l'excès de chaleur. Tout d'abord, lorsque les températures sont élevées, les poulets de chair augmentent considérablement leur consommation d'eau et réduisent leur consommation alimentaire (diminuant ainsi l'apport en nutriments). Ensuite, ils dissipent l'énergie en augmentant leur fréquence cardiaque, en haletant et par d'autres adaptations métaboliques. Tous ces phénomènes ont un effet néfaste sur les performances en termes de gain moyen quotidien, d'indice de conversion alimentaire et de taux de survie.

En termes d'adaptations métaboliques, plusieurs réactions endocriniennes et immunitaires se produisent. Afin d'augmenter la fréquence cardiaque, la pression artérielle et la respiration haletante, le système sympathique-médullaire surrénalien libère de grandes quantités d'adrénaline et de noradrénaline. La circulation accrue de ces hormones entraîne une surstimulation du système immunitaire, entraînant notamment une augmentation du nombre de lymphocytes circulants et de la production de la cytokine pro-inflammatoire IL-6. Lorsque des taux élevés d'adrénaline continuent de circuler, les voies de libération du cortisol et de la corticostérone sont activées. Des taux élevés de glucocorticoïdes, et en particulier un taux élevé de corticostérone, peuvent diminuer les taux d'hormones thyroïdiennes : TSH (hormone thyréostimulante), T4 (thyroxine) et, par conséquent, T3 (triiodothyronine). Ces hormones sont liées à la régulation de la température corporelle ainsi qu'à la croissance. Plusieurs études ont montré que les hormones thyroïdiennes interviennent dans le contrôle de la thermorégulation chez les oiseaux et les mammifères : elles indiquent que les concentrations de T3 diminuent systématiquement à des températures élevées (1, 2, 3).

Au niveau cellulaire, tous ces changements métaboliques entraînent une surproduction de radicaux libres. Parmi ceux-ci figurent les espèces réactives de l'oxygène (ERO), connues pour endommager considérablement les molécules biologiques telles que les lipides, les protéines et l'ADN, ce qui altère par conséquent les fonctions cellulaires. Pour faire face à ces défis, la cellule doit être protégée en renforçant sa défense antioxydante.

Il a été démontré que, dans des conditions de stress thermique (cyclique ou chronique), l'ajout d'antioxydants à l'alimentation peut aider les oiseaux à prévenir ou à faire face aux effets néfastes. Le sélénium (Se), considéré comme le pilier du système antioxydant, intervient à plusieurs niveaux de la défense antioxydante (4). À ce titre, il est le mieux placé pour offrir une protection contre le stress thermique. Toutefois, pour obtenir les meilleurs résultats, il convient de tenir compte de la forme sous laquelle le sélénium est administré.

Les bienfaits des antioxydants

La glutathion peroxydase (GSH-Px) est un antioxydant essentiel qui protège l'organisme en permanence contre les dommages causés par les radicaux libres. On estime que l'activation de la GSH-Px constitue une réponse adaptative particulièrement importante au stress oxydatif provoqué par le stress thermique. Des taux accrus de GSH-Px ont été observés chez des poulets de chair soumis à un stress thermique, au niveau du foie, du sérum et du muscle de la cuisse. Cependant, si le stress est trop intense, l'organisme ne parvient pas à s'adapter et l'activité de la GSH-Px diminue. D'autres études ont montré que lorsque les poulets de chair sont nourris avec du sélénium organique, l'activité de la GSH-Px augmente à la fois dans le sang et dans le foie (4).

En remplaçant le sélénite de sodium par du sélénium organique, les chercheurs ont mis en évidence une augmentation significative de l'activité de la GSH-Px dans le sang des poussins de chair (5). Cette différence d'activité de la GSH-Px dans le sang a été maintenue après un stress thermique, et la réponse de la protéine de choc thermique (HSP70) au stress thermique s'est avérée différente selon les sources de sélénium administrées aux oiseaux. Dans le groupe nourri au sélénite, elle a augmenté, mais dans le groupe nourri au sélénium organique, elle a diminué, indiquant que les oiseaux surmontaient plus facilement le stress thermique. Les protéines de choc thermique sont produites par les cellules en réponse au stress thermique. Afin de protéger les cellules contre les dommages oxydatifs, elles agissent en repliant les protéines qui ont été endommagées par le stress cellulaire. Par conséquent, un niveau plus faible indique moins de dommages médiés par les ROS et, par conséquent, une réduction des effets négatifs sur le système immunitaire.

Dans des conditions de stress thermique, une forme pure de sélénium organique (100 % d'hydroxy-sélénométhionine, OH-SeMet ; Selisseo® – Adisseo France S.A.S.) constituerait un complément alimentaire précieux, aidant les volailles à constituer des réserves tissulaires de sélénium disponibles en cas de besoin. Le potentiel de l'OH-SeMet pour contrer les effets négatifs du stress thermique chez les poulets de chair a fait l'objet d'études.

Effets d'une supplémentation en sélénium sur des poulets de chair soumis à un stress thermique

En collaboration avec l'INRA (URA, France), l'effet d'une supplémentation en sélénium organique pur (OH-SeMet) a été évalué sur les performances de croissance et la qualité de la viande de poulets de chair exposés à un stress thermique. 960 poussins mâles Cobb 500 âgés d'un jour ont été répartis de manière aléatoire dans l'un des quatre traitements selon un plan factoriel 2×2 :

• TN SS-0,2 : Environnement thermo-neutre, sélénite de sodium (SS) 0,2 ppm de Se
• TN OH-SeMet-0,2 : environnement thermo-neutre, sélénium organique pur (OH-SeMet) à 0,2 ppm de sélénium
• HS SS-0,2 : Stress thermique, sélénite de sodium (SS) 0,2 ppm Se
• HS OH-SeMet-0,2 : Stress thermique, sélénium organique pur (OH-SeMet) 0,2 ppm

Les animaux ont été nourris avec les régimes expérimentaux pendant cinq semaines. La moitié des oiseaux a été maintenue dans un environnement thermiquement neutre pendant toute la durée de l'expérience. L'autre moitié a été maintenue dans un environnement thermiquement neutre pendant les deux premières semaines, puis à 32 °C pendant les trois dernières semaines de l'expérience.

Le stress thermique a entraîné une baisse des performances de croissance pour les deux traitements à base de sélénium. Chez les poulets de chair nourris à l'OH-SeMet, cette baisse a été atténuée : leurs performances ont été numériquement supérieures à celles des poulets de chair nourris à l'SS soumis au stress thermique. Les poulets de chair nourris à l'OH-SeMet pesaient 52 g de plus à 35 jours (figure 1), et leur indice de conversion alimentaire était supérieur d'un point (figure 2).

Le régime alimentaire a également eu une incidence sur la composition chimique de la viande. Les groupes nourris avec le régime OH-SeMet ont présenté une teneur en protéines de la poitrine significativement plus élevée dans les deux environnements thermiques (figure 3). Alors que sous l'effet du stress thermique, la teneur en protéines a diminué chez le groupe nourri avec le régime SS, cela n'a pas été le cas avec le régime OH-SeMet. De plus, la différence entre les résultats du régime SS et ceux du régime OH-SeMet après le stress thermique était 2,36 fois plus importante que la différence observée en l'absence de stress thermique.

Cette étude suggère que, en période de stress thermique, le sélénium organique pur est plus efficace que le sélénium minéral pour favoriser les performances et la qualité de la viande des poulets de chair.

La police d'assurance Selenium

Le maintien de l'équilibre antioxydant, grâce à une production suffisante de sélénoprotéines, est un facteur clé pour permettre la pleine expression du potentiel génétique d'un poulet de chair. En cas de stress thermique, l'augmentation de l'expression des sélénoprotéines nécessite un apport supplémentaire en sélénium. Cependant, en raison d'une baisse de la consommation alimentaire, l'apport alimentaire est moindre. Les réserves de sélénium dans l'organisme (sous forme de SeMet) sont essentielles pour maintenir une défense antioxydante efficace en permettant la production de sélénoprotéines.

Les sources minérales de sélénium, telles que le sélénite de sodium, ne peuvent pas être stockées dans les tissus. Par conséquent, elles ne peuvent garantir l'expression et la production de sélénoprotéines que lorsque la consommation alimentaire est conforme aux prévisions. En revanche, l'apport alimentaire d'une source de sélénium hautement biodisponible, telle que l'OH-SeMet, permet la constitution de réserves tissulaires de sélénium. Cette « assurance sélénium » permet aux animaux de produire des quantités suffisantes d'enzymes antioxydantes en cas de stress thermique, lorsque la consommation alimentaire est réduite. Une supplémentation alimentaire en OH-SeMet peut aider les éleveurs de poulets de chair à lutter contre les effets négatifs du stress thermique sur les performances et la santé.

Un modèle de stress thermique chronique cyclique

Une étude menée à l'université de Gand a utilisé un modèle de stress thermique cyclique pour étudier les effets de l'OH-SeMet sur l'indice de consommation des poulets de chair, ainsi que sur certains biomarqueurs liés au stress thermique. Au cours de la phase de finition du cycle d'élevage (du 25e au 39e jour), la température dans le poulailler expérimental a été augmentée de22 °Cà34 °Cpendant six heures par jour, avec une humidité relative comprise entre 50 et 60 %. Les poulets de chair ont été élevés pendant 39 jours et nourris avec un régime contenant soit 0,3 ppm de sélénium par kg d'aliment sous forme de sélénite de sodium (SS), soit 0,3 ppm de sélénium par kg d'aliment sous forme d'OH-SeMet.

Lors de l'exposition à un stress thermique cyclique, on a observé une amélioration significative de l'indice de conversion alimentaire chez le groupe OH-SeMet par rapport au groupe SS (1,56 contre 1,62, respectivement ; figure 4).

La mortalité pendant la phase d'engraissement, qui a considérablement augmenté sous l'effet du stress thermique cyclique, était numériquement inférieure (-4,2 points de pourcentage) chez les volailles nourries avec OH-SeMet par rapport au groupe SS (figure 5).

Les résultats des biomarqueurs ont montré que les taux de sélénium dans le plasma étaient significativement plus élevés dans le groupe OH-SeMet que dans le groupe SS, ce qui confirme la meilleure biodisponibilité de la forme organique. Au jour 39, les poulets de chair nourris à l'OH-SeMet présentaient un taux sérique de T3 significativement plus élevé que ceux nourris au SS (Figure 6). De plus, les poulets de chair nourris à l'OH-SeMet présentaient des taux plasmatiques numériquement plus faibles (mais non significatifs) de protéine de choc thermique 70 (HSP70) que ceux nourris au SS, tant au jour 26 qu'au jour 39 (Figure 7).

Ces résultats indiquent une meilleure adaptation au stress thermique chez les poulets de chair nourris à l'OH-SeMet.

Conséquences commerciales

Dans la production avicole, les conditions de stress constituent un facteur fréquent de baisse des performances des oiseaux. Le stress thermique fait partie de ces conditions et peut survenir dans diverses situations et environnements. Chez les poulets de chair exposés à un stress thermique, on observe des changements liés au stress oxydatif. Par conséquent, l'impact des antioxydants alimentaires peut être accru en présence de facteurs de stress, dont la chaleur. Des recherches ont démontré qu’en conditions de stress thermique, une supplémentation en OH-SeMet peut renforcer la protection antioxydante. Celle-ci améliore le statut en sélénium des poulets de chair et module positivement le système redox endogène, davantage que le sélénite de sodium. Cela souligne l'importance d'apporter aux poulets en croissance une source efficace de sélénium afin d'améliorer leur adaptation au stress thermique.

Références

1. Lara, L. J., & Rostagno, M. H. Impact du stress thermique sur la production avicole.Animals,3(2), 356-369 (2013).
2. Chiang, W., Booren, A., & Strasburg, G. Effet du stress thermique sur la réponse des hormones thyroïdiennes et la qualité de la viande chez des dindes issues de deux lignées génétiques.Meat Science,80(3), 615-622 (2008).
3. Geraert, P. A., Padilha, J. C. F., & Guillaumin, S. Modifications métaboliques et endocriniennes induites par une exposition chronique à la chaleur chez les poulets de chair : performances de croissance, composition corporelle et rétention énergétique.British Journal of Nutrition,75(2), 195-204 (1996).
4. Surai, P. F., Kochish, I. I., Fisinin, V. I., & Velichko, O. A. Le sélénium dans l'alimentation des volailles : du sélénite de sodium aux sources de sélénium organique.The Journal of Poultry Science,55(2), 79-93 (2018).
5. Mahmoud, K. Z., & Edens, F. W. Influence du sélénium organique sur la réponse des protéines de choc thermique HSP70 chez des poulets de chair (Gallus gallus) soumis à un stress thermique et infectés par Escherichia coli entéropathogène.Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Toxicology & Pharmacology,141(1), 69-75 (2005).

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