Évitez les pertes financières lors des vagues de chaleur dues à la baisse des performances et aux problèmes de santé

1. Conséquences du stress thermique chez les ruminants

Contrairement à d'autres animaux, les bovins ont beaucoup de mal à dissiper efficacement leur charge thermique, car ils ne transpirent pas beaucoup et dépendent de la respiration pour se refroidir.

En outre, les processus de fermentation qui ont lieu dans le rumen génèrent une chaleur supplémentaire que l'animal doit dissiper. Le stress thermique désigne l'incapacité du corps à maintenir une température normale dans des conditions de température et d'humidité élevées. Un déséquilibre se produit entre la chaleur métabolique produite à l'intérieur du corps d'un animal et sa dissipation dans l'environnement. Les animaux augmentent leur fréquence respiratoire et consomment de l'énergie pour dissiper l'excès de chaleur, ce qui contribue à une augmentation significative de leurs besoins d'entretien. Le stress thermique peut être évalué à l'aide de l'indice de température et d'humidité (THI). Plus le THI est élevé, plus le bétail doit lutter contre la chaleur.

Le stress thermique est l'un des principaux défis auxquels sont confrontés les éleveurs de bétail. En effet, au cours du dernier quart de siècle, les vaches, ainsi que d'autres animaux d'élevage, ont été principalement sélectionnés sur la base de leur productivité et non de leur thermotolérance ou de leur capacité d'adaptation au climat. En conséquence, les animaux ont évolué pour être hautement productifs, mais aussi particulièrement sensibles aux variations environnementales et aux conditions chaudes. En outre, dans le contexte du réchauffement climatique, qui s'accompagne d'une augmentation de la fréquence des vagues de chaleur, l'exposition au stress thermique devient de plus en plus courante et risque de s'intensifier dans les années à venir.

Les signes visibles de stress thermique résultent des réponses physiologiques et métaboliques d'un animal au stress thermique, comme le montre la figure 1. Les effets néfastes du stress thermique sont dus à ces réponses et aux efforts de l'animal pour rétablir l'homéostasie corporelle. En particulier, ces réponses provoquent un stress oxydatif qui compromet l'état de santé des animaux et entraîne une immunosuppression, ainsi qu'une baisse de la production et des performances reproductives.

Figure 1: Réponses physiologiques et métaboliques au stress thermique (Gonzales-Rivas et al, 2020)

2. Pertes économiques dues au stress thermique

Le stress thermique entraîne des pertes économiques importantes dans les exploitations d'élevage en raison de divers facteurs, notamment une baisse de la production laitière, un ralentissement des taux de croissance, une baisse de la fertilité, une augmentation des frais vétérinaires et une baisse de la qualité du lait, autant de facteurs qui entraînent une augmentation des coûts et une diminution des bénéfices, ce qui réduit les marges des producteurs.

St-Pierre et al. (2003) ont développé un modèle qui peut être utilisé pour calculer les pertes économiques dues au stress thermique en prenant en compte les effets du stress thermique sur l'ingestion de matière sèche, la production de lait, la reproduction, la réforme et la mort des jeunes animaux et des vaches adultes. Ils ont estimé que 2,4 milliards de dollars US sont perdus chaque année dans la production animale en raison du stress thermique, les pertes de l'industrie laitière représentant environ 900 millions de dollars US. À cela s'ajoutent les frais vétérinaires liés à l'augmentation de l'incidence de la mammite et de l'acidose dues au stress thermique. Ces pertes peuvent atteindre plusieurs centaines de dollars par vache laitière et par an.

En outre, à mesure que les températures mondiales augmentent et que les vagues de chaleur deviennent plus fréquentes, on peut s'attendre à des pertes économiques plus importantes dues au stress thermique. Des investissements dans des systèmes de réduction de la chaleur et des solutions nutritionnelles et à long terme plus efficaces pour lutter contre les effets néfastes du stress thermique sont donc nécessaires pour faire face à ce défi actuel et futur. Une étude a été menée pour examiner la rentabilité des stratégies de réduction de la chaleur au cours du 21e siècle en utilisant des projections climatiques. Elle a montré que les stratégies de réduction du stress thermique intense (par exemple, avec la climatisation) au milieu du 21e siècle réduiraient les coûts de -30 $US à 190 $US/vache laitière et de -20 $US à 590 $US/vache laitière à la fin du 21e siècle (Gunn et al., 2019).

3. Limiter le stress thermique par une gestion nutritionnelle

La gestion nutritionnelle est un outil efficace pour gérer le stress thermique lorsqu'elle est utilisée en complément de pratiques d'élevage telles que

• Adapter le rythme de la journée à la chaleur
• Optimiser l'accès à l'eau
• Réglage de l'alimentation
• Éviter les autres sources de stress
• Augmenter la circulation de l'air autour des animaux
• Utilisation d'arroseurs
• Diminution des populations de mouches
• Maximiser l'ombre

3.1 L'importance de la supplémentation en sélénium

Pour contrer les effets du stress thermique, le mécanisme de défense antioxydant de l'animal agit en piégeant les radicaux libres, en détoxifiant les produits de leur métabolisme et en réparant les molécules endommagées (figure 2). Ces systèmes reposent sur la synthèse d'antioxydants biologiques, notamment les enzymes antioxydantes, le glutathion, la thiorédoxine et la coenzyme Q. Les principaux acteurs du système antioxydant sont la vitamine E, la vitamine C, les caroténoïdes, les polyphénols et le Se (par l'intermédiaire d'enzymes antioxydantes telles que la glutathion peroxydase et le système de la thiorédoxine). La supplémentation alimentaire en ces antioxydants contribue à soutenir la défense antioxydante de l'animal, améliorant ainsi l'état de santé de l'animal et maintenant ses performances.

Figure 2: Mécanismes de défense antioxydants dans l'organisme (Surai et al, 2019)

Les animaux supplémentés en sélénium (Se) sont plus résistants au stress oxydatif et conservent leurs performances et leur état de santé général. En effet, le Se joue un rôle central dans le système antioxydant (Figure 3) ; c'est un composant clé de deux acides aminés, la sélénométhionine (SeMet) et la sélénocystéine (SeCys). La forme naturelle de stockage du sélénium est
SeMet, tandis que SeCys est la forme active que l'on trouve dans le site catalytique des sélénoprotéines. Actuellement, 25 sélénoprotéines ont été identifiées dans les tissus animaux et plus de la moitié d'entre elles sont directement ou indirectement impliquées dans le maintien de l'équilibre redox de l'organisme et de la défense antioxydante (par exemple, la glutathion peroxydase). Les sélénoprotéines sont également impliquées dans le métabolisme thyroïdien, la fonction des spermatozoïdes, ainsi que dans les réponses inflammatoires et immunitaires.

La biodisponibilité du Se dépend de la forme de Se alimentaire proposée à l'animal. Les additifs à base de sélénium peuvent être divisés en deux grandes familles :

• des sources inorganiques, telles que le sélénite de sodium (SS), le sélénate, le protéinate et le glycinate (qui sont des produits à base de SS) ;
• des sources organiques, dont les séléno-levures (SY) - qui apportent en moyenne 60 % du Se sous forme de SeMet - et les formes pures de Se organique - qui apportent 100 % du Se sous forme de SeMet ou d'OH-SeMet (Selisseo® 2 %).

Le principal avantage de l'alimentation des animaux avec le SeMet est que le SeMet alimentaire est stocké dans les tissus de l'organisme avant un épisode de stress. Cela permet de créer un réservoir de Se que l'animal peut utiliser lorsque les niveaux de stress augmentent et que l'apport de nutriments, de Se et d'autres antioxydants diminue. Cette caractéristique permet aux animaux de maintenir la synthèse des sélénoprotéines même dans des situations de stress et de les aider à mieux faire face au stress thermique et à maintenir de meilleures performances.

Figure 3: Le sélénium, chef d'orchestre du système antioxydant

En savoir plus sur l'effet de Selisseo® chez les vaches laitières

3.2 Équilibrage des acides aminés par une supplémentation en méthionine protégée

La méthionine est un nutriment essentiel qui a d'abord été connu pour son effet sur la production de lait, de protéines et de matières grasses du lait pendant la lactation. Son impact sur la santé et la reproduction avant et après le vêlage a été établi plus récemment. Aujourd'hui, la recherche définit comment la méthionine minimise l'impact négatif du stress thermique.

"Le nombre de nutritionnistes laitiers qui équilibrent systématiquement les niveaux d'acides aminés dans les rations laitières pour les vaches pré-fraîches et en lactation continue d'augmenter. En répondant aux besoins de la vache en méthionine, la production de lait et de ses composants, l'état de santé au moment de la transition et l'efficacité de la reproduction peuvent tous augmenter", déclare le Dr Brian Sloan, Business Director - Protected Amino Acids, Adisseo.

Des recherches menées à l'université agricole de Nanjing, en Chine, ont montré que les vaches laitières soumises à des températures allant jusqu'à 36 °C présentaient des niveaux de biomarqueurs sanguins caractéristiques du stress thermique. L'apport de méthionine, qui est généralement le premier acide aminé limitant, pour équilibrer les rations en acides aminés a permis de stabiliser les marqueurs de stress thermique. Cela suggère que l'équilibrage des rations par l'ajout de méthionine aide à contrer le stress thermique chez les vaches.

Tableau 1: Niveaux de biomarqueurs chez les animaux soumis à un stress thermique et nourris avec MetaSmart® Dry

Des recherches menées à l'Université de l'Illinois ont examiné l'effet du stress thermique sur les performances de lactation lorsque les vaches étaient nourries avec un supplément de méthionine sous forme de Smartamine® M, ou sans méthionine protégée par le rumen (contrôle). Le stress thermique a eu un effet négatif significatif sur la teneur en protéines et en matières grasses du lait, alors qu'un supplément de méthionine a amélioré de manière significative la teneur en protéines et en matières grasses du lait pendant le stress thermique (Pate et al., 2020).

Figure 4: Variation de la concentration des composants ± supplément de méthionine au cours d'un stress thermique

D'autres recherches sur le rôle de la méthionine en tant que nutriment fonctionnel menées à l'université de l'Illinois ont montré comment la satisfaction totale des besoins en méthionine des vaches en lactation atténue l'impact du stress thermique. L'équilibrage des acides aminés par un apport supplémentaire de méthionine permet aux vaches laitières de moduler l'ARNm et l'abondance des protéines et des gènes liés au métabolisme, aux réponses immunitaires et aux systèmes antioxydants, ce qui rend les vaches plus résistantes à l'impact du stress thermique (Coleman et al., 2022a et b).

"Une bonne gestion du troupeau consiste à préparer de manière proactive les vaches à une performance optimale en cas de stress thermique. Cela permet aux vaches d'être plus performantes pendant et après le stress thermique", explique le Dr Sloan.

Les recherches en cours permettront de mieux définir les besoins en méthionine des vaches laitières et de maximiser leur capacité à donner le meilleur d'elles-mêmes en cas de stress thermique.

Conclusion

Les réponses métaboliques et physiologiques d'un animal soumis à un stress thermique ont un impact négatif sur ses performances, en termes de production et de reproduction, et altèrent son état de santé général. Il s'agit d'un problème annuel, qui ne manquera pas de s'aggraver en raison du réchauffement climatique. Les conséquences économiques sont et seront de plus en plus graves pour les élevages. Cependant, des solutions existent pour limiter les effets néfastes du stress thermique. L'alimentation en particulier est un levier d'action majeur. La supplémentation des animaux en antioxydants et les rations équilibrées en acides aminés sont des moyens efficaces de combattre et d'atténuer les effets du stress thermique.

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