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 évacuer efficacement leur chaleur, car ils transpirent peu et comptent sur leur respiration pour se rafraîchir.

De plus, les processus de fermentation qui se déroulent dans le rumen génèrent de la chaleur supplémentaire que l'animal doit évacuer. Le stress thermique désigne l'incapacité de l'organisme à maintenir une température normale dans des conditions de forte chaleur et d'humidité élevée. Un déséquilibre se produit entre la chaleur métabolique produite à l'intérieur du corps de l'animal et sa dissipation vers 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 énergétiques. Le stress thermique peut être évalué à l'aide de l'indice de température et d'humidité (THI). Plus le THI est élevé, plus les bovins doivent lutter contre la chaleur.

Le stress thermique est l'un des principaux défis auxquels sont confrontés les éleveurs. En effet, au cours des vingt-cinq dernières années, les vaches, tout comme les autres animaux d'élevage, ont été sélectionnées principalement en fonction de leur productivité et non de leur tolérance à la chaleur ou de leur capacité d'adaptation au climat. En conséquence, les animaux sont devenus très productifs, mais aussi particulièrement sensibles aux variations environnementales et aux conditions de chaleur. De plus, 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 devrait s'intensifier dans les années à venir.

Les signes visibles du stress thermique résultent des réactions physiologiques et métaboliques de l'animal face à ce stress, comme le montre la figure 1. Les effets néfastes du stress thermique sont dus à ces réactions et aux efforts déployés par l'animal pour rétablir l'homéostasie de son organisme. Ces réactions provoquent notamment 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 de la croissance, une fertilité réduite, une augmentation des frais vétérinaires et une baisse de la qualité du lait, autant d'éléments qui se traduisent par une hausse des coûts et une diminution des bénéfices, ce qui réduit les marges des producteurs.

St-Pierre et al. (2003) ont mis au point un modèle permettant de calculer les pertes économiques liées au stress thermique en tenant compte de ses effets sur la consommation de matière sèche, la production laitière, la reproduction, l'abattage et la mortalité tant chez les jeunes animaux que chez les vaches adultes. Ils ont estimé que le stress thermique entraînait chaque année 2,4 milliards de dollars de pertes dans le secteur de l'élevage, dont environ 900 millions de dollars pour l'industrie laitière. 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.

De plus, avec la hausse des températures mondiales et la multiplication des vagues de chaleur, il faut s’attendre à une augmentation des pertes économiques liées au stress thermique. Des investissements dans des systèmes de lutte contre la chaleur ainsi que des solutions nutritionnelles et à long terme plus efficaces pour combattre les effets néfastes du stress thermique sont donc nécessaires pour relever ce défi actuel et futur. Une étude a été menée afin d’évaluer la rentabilité des stratégies de lutte contre la chaleur au cours du XXIe siècle à l’aide de projections climatiques. Elle a montré que des stratégies de lutte contre le stress thermique intense (par exemple, avec la climatisation) au milieu du XXIe siècle permettraient de réduire les coûts de 30 à 190 dollars US par vache laitière et de 20 à 590 dollars US par vache laitière à la fin du XXIe siècle (Gunn et al., 2019).

3. Limiter le stress thermique grâce à une gestion nutritionnelle

La gestion nutritionnelle est un outil efficace pour lutter contre le stress thermique lorsqu'elle est associée à des pratiques d'élevage telles que :

• Adapter son rythme quotidien à la chaleur
• Optimiser l'accès à l'eau
• Réglage de l'avance
• Éviter les autres sources de stress
• Améliorer la circulation de l'air autour des animaux
• Utilisation d'arroseurs
• Le déclin des populations de mouches
• Optimiser l'ombrage

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 son métabolisme et en réparant les molécules endommagées (figure 2). Ces systèmes reposent sur la synthèse d'antioxydants biologiques, notamment des 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 sélénium (par l'intermédiaire d'enzymes antioxydantes telles que la glutathion peroxydase et le système thiorédoxine). La supplémentation alimentaire en ces antioxydants contribue à soutenir la défense antioxydante de l'animal, améliorant ainsi son état de santé et maintenant ses performances.

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

Les animaux recevant un apport complémentaire en sélénium (Se) sont plus résistants au stress oxydatif et conservent leurs performances ainsi que leur état de santé général. En effet, le Se joue un rôle central au sein du système antioxydant (figure 3) ; il est un composant essentiel de deux acides aminés, la sélénométhionine (SeMet) et la sélénocystéine (SeCys). La forme de stockage naturelle du sélénium estl'
e SeMet, tandis que la SeCys est la forme active présente au niveau du site catalytique des sélénoprotéines. À l'heure actuelle, 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 interviennent également dans le métabolisme thyroïdien, la fonction des spermatozoïdes, ainsi que dans les réponses inflammatoires et immunitaires.

La biodisponibilité du sélénium dépend de la forme sous laquelle il est apporté à l'animal dans son alimentation. Les compléments alimentaires à base de sélénium peuvent être classés en deux grandes catégories :

• 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) ;
• les sources organiques, notamment les levures enrichies en sélénium (SY) – qui fournissent en moyenne 60 % du sélénium sous forme de SeMet – et les formes pures de sélénium organique – fournissant 100 % du sélénium sous forme de SeMet ou d'OH-SeMet (Selisseo® 2 %).

Le principal avantage de l'apport de SeMet dans l'alimentation des animaux réside dans le fait que le SeMet présent dans l'alimentation est stocké dans les tissus de l'organisme avant la survenue d'un épisode de stress. Cela permet de constituer une réserve de sélénium que l'animal peut utiliser lorsque le niveau de stress augmente et que l'apport en nutriments, en sélénium et en autres antioxydants diminue. Cette caractéristique permet aux animaux de maintenir la synthèse des sélénoprotéines même en situation de stress, ce qui les aide à mieux faire face au stress thermique et à conserver de meilleures performances.

Figure 3: Le sélénium, pilier du système antioxydant

En savoir plus sur les effets de Selisseo® chez les vaches laitières

3.2 Équilibre des acides aminés grâce à une supplémentation en méthionine protégée

La méthionine est un nutriment essentiel initialement connu pour son effet sur la production de lait, de protéines laitières et de matière grasse pendant la lactation. Ses effets sur la santé et la reproduction avant et après le vêlage ont été mis en évidence plus récemment. Aujourd’hui, la recherche s’attache à déterminer comment la méthionine atténue les effets négatifs du stress thermique.

« Le nombre de nutritionnistes spécialisés dans le secteur laitier qui ajustent régulièrement les teneurs en acides aminés des rations destinées aux vaches en phase de pré-parturition et en lactation ne cesse d’augmenter. En répondant aux besoins des vaches en méthionine, il est possible d’améliorer la production de lait et de ses composants, l’état de santé lors de la transition et l’efficacité reproductive », explique le Dr Brian Sloan, directeur commercial – Acides aminés protégés, chez Adisseo.

Des recherches menées à l'Université agricole de Nanjing, en Chine, ont montré que les vaches laitières exposées à des températures pouvant atteindre 36 °C (96,8 °F) présentaient des taux de biomarqueurs sanguins caractéristiques du stress thermique. L'ajout de méthionine, généralement l'acide aminé limitant, afin d'équilibrer la composition en acides aminés des rations, a permis de stabiliser ces marqueurs de stress thermique. Cela suggère que l'équilibrage des rations par l'ajout de méthionine contribue à lutter contre le stress thermique chez les vaches.

Tableau 1: Taux de biomarqueurs chez les animaux soumis à un stress thermique et recevant un complément alimentaire à base de MetaSmart® Dry

Une étude menée à l'université de l'Illinois a examiné l'effet du stress thermique sur les performances de lactation chez des vaches nourries soit avec un supplément de méthionine sous forme de Smartamine® M, soit sans méthionine protégée contre la dégradation ruminale (groupe témoin). Le stress thermique a eu un effet négatif significatif sur la teneur en protéines et en matière grasse du lait, tandis que le supplément de méthionine a considérablement amélioré ces teneurs en période de stress thermique (Pate et al., 2020).

Figure 4: Évolution de la concentration des composants ± méthionine d'appoint lors d'une exposition au stress thermique

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

« Prendre des mesures proactives pour préparer les vaches à donner le meilleur d’elles-mêmes en période de stress thermique relève d’une bonne gestion du troupeau. Cela permet aux vaches d’être plus performantes pendant et après cette période de stress », explique le Dr Sloan.

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

Conclusion

Les réactions métaboliques et physiologiques d'un animal soumis à un stress thermique ont des répercussions négatives sur ses performances, tant au niveau de la production que de la reproduction, et altèrent son état de santé général. Il s'agit d'un problème récurrent, qui ne manquera pas de s'aggraver en raison du réchauffement climatique. Les conséquences économiques sont et deviendront de plus en plus graves pour les exploitations d'élevage. Il existe toutefois des solutions pour limiter les effets néfastes du stress thermique. L'alimentation animale, en particulier, constitue un levier d'action majeur. L'apport d'antioxydants aux animaux et l'équilibrage des rations en acides aminés sont des moyens efficaces de lutter contre le stress thermique et d'en atténuer les effets.

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