Les plantes riches en composés secondaires dans l'alimentation des ruminants à l'auge et dans des systèmes pastoraux en régions Méditerranéennes

Plant secondary compounds in small ruminant feeding in stall-fed and pastoral system in the Mediterranean

• Auteur / Autrice : Noor-Ehsan Mohammad Newaz Gobindram
• Direction : Charles-Henri Moulin, Magali Jouven
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ecosystemes et sciences agronomiques
• Date : Soutenance le 24/02/2015
• Etablissement(s) : Montpellier, SupAgro en cotutelle avec Università degli studi (Catane, Italie)
• Ecole(s) doctorale(s) : Systèmes Intégrés en Biologie, Agronomie, Géosciences, Hydrosciences, Environnement (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2014)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Système d'élevage méditerranéens et tropicaux - SELMET - Montpellier SupAgro, dir-selmetcirad.fr
• Jury : Président / Présidente : Antonello Cannas
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Charles-Henri Moulin, Magali Jouven, Antonello Cannas, Gilles Brunschwig, Luisa Biondi, Araba Abdelilah
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Antonello Cannas, Gilles Brunschwig

Mots clés

Mots clés libres

Composé Secondaire Vegetale

Tannin

Comportement Alimentaire

Paturage

Petit Ruminant

Conduite du pâturage

Plant secondary Compounds

Tannin

Feeding Behaviour

Pasture

Small Ruminant

Grazing management

Résumé

L'utilisation de ressources alimentaires alternatives tels les parcours ou les sous-produits de l'agro-industrie peut contribuer à atténuer l'empreinte de carbone des systèmes d'élevage et améliorer leur durabilité. Ma thèse a pour objectif d'étudier comment ingérer ces ressources alimentaires alternatives qui contiennent des concentrations élevées en composes secondaires par rapport aux concentres et fourrages utilisés habituellement. Dans la région méditerranéenne, il est reconnu que les composés secondaires sont présents dans les sous-produits agro industriels ainsi que dans la végétation naturelle des parcours. Ils sont souvent associés à des propriétés anti-nutritives telles que la réduction de l'appétence et la digestion des protéines, mais peuvent aussi avoir des effets positifs, notamment sur la santé. Deux systèmes de production d'agneau de viande ont été étudiés ; un système en stabulation dans la Sicile centrale et un système pastorale au Maroc.Dans le système de stabulation, nous avons étudié le potentiel de remplacer l'orge par deux sous-produits qui contiennent les polyphénols et qui sont disponibles localement : la pulpe de caroube et la pulpe d'agrumes déshydratée (PAD). Pour des agneaux de race Comisana de 90 jours nourris avec ces sous-produits durant la phase d'engraissement, la prise alimentaire et le profil métabolique hématique ont été contrôlés. L'ingestion d'une ration contenant 35% de ces sous-produits a donné lieu à des performances comparables en terme d'efficacité alimentaire, poids et rendement carcasse par rapport à une alimentation à base de céréales. Le pattern de consommation journalière d'aliments a été sensiblement affecté mais l'apport global d'alimentation était inchangé. Le pourcentage le plus élevé de PAD dans la ration a donné lieu a un taux de prise alimentaire différent par rapport au groupe contrôle. Les animaux alimentés à base de caroube avaient un taux de cholestérol plus bas mais l'urée et le NEFA supérieurs par rapport aux animaux du groupe témoin, par contre aucun de ces paramètres n'as été changé par l'ingestion de PAD. L'addition de caroube a eu des effets mineurs sur le profil protéique : on a observé une tendance à avoir un rapport albumine globuline (AG) plus élevé, plus marquée avec le PAD, mais sans arriver aux niveaux de stress métabolique.Dans le système pastoral, nous avons pu recueillir les connaissances écologiques locales (CEL) de bergers et analyser la relation entre la conduite du pâturage et la teneur en composés secondaires de plantes. Trois sites du Moyen Atlas Marocain ont été étudiés, autour des villes de Boulemane, Guigou et El Ksabi. Trente-cinq agriculteurs ont été rencontrés pour décrire les systèmes agricoles locaux, et sélectionner onze bergers à interviewer in situ. En parallèle, sur la base des interviews, des échantillons de plantes ingérées ont été recueillies et analysés en termes de composition chimique, phénols totaux et tanins. Chaque site a pu être associé à un type de système de pâturage. Les parcours étaient classés par les bergers selon la plante prédominante. La connaissance des bergers augmentait avec l'expérience et l'implication dans la prise de décision. Seulement quelques plantes étaient considérées importantes et classées en fonction de leur rôle dans l'alimentation. Le contenu en phénols des plantes était relativement faible mais variable (0,7% à 4% de la MS). Les bergers identifiaient des différences dans l'appétence circonstancielle des plantes et concevaient des circuits de pâturage pour stimuler l'ingestion d'une diversité de plantes. L'étude a démontré que les plantes qui contiennent des composés secondaires jouent un rôle central soit dans le système pastoral qu'en stabulation, et dans chaque cas qu'il existe des stratégies qui permettent d'augmenter leur ingestion. Ceci contribuera à réduire l'empreinte environnementale, améliorer la durabilité des systèmes tout en respectant le bien-être animal.

The utilization of alternative feed resources such as agro-industrial by-products or rangelands may contribute to reduce carbon footprint and improve sustainability of livestock farming systems.My thesis aimed at investigating how animals can be made to ingest alternative feed resources containing higher amounts of Plant Secondary compounds (PSCs) than usual forages and concentrates. PSCs are present in agroindutrial by products and in the natural vegetation of rangelands in the Mediterranean area. They are often associated with anti-nutritive properties such as reduced palatability and protein digestion but can also have positive effects especially on health. Two systems of lamb meat production were investigated, namely stall-fed in Siciliy and pastoral in Morocco. In the stall-fed system, we investigated the potential of replacing barley by two locally available agro industrial by- products containing polyphenols, namely carob pulp and dehydrated citrus pulp (DCP). The animals were 90 days of age Comisana lambs assessed during fattening. Food intake pattern and blood metabolic profile were monitored. It was found that ingestion of a diet containing 35% of carob pulp or DCP resulted in comparable performance, feed efficiency and carcass weight and yield as compared to animals ingesting a cereal based diet (control). The daily feed consumption pattern was markedly affected by the inclusion of carob pulp in the diet but the overall feed intake was unchanged. The highest level of DCP inclusion in the diet also produced a different rate of feed consumption, as compared to the control group. Carob ingesting animals had lower cholesterol, higher urea and higher NEFA compared to the control whilst with DCP ingestion none of the parameters measured were affected. Carob pulp addition gave a tendency for the albumin/globulin (AG) ratio to rise; in the case of DCP, the serum albumin and the AG ratio were higher compared to the control, but the values were not at a level to cause metabolic distress. In the pastoral system, we collected the local ecological knowledge (LEK) of shepherds and analysed the possible relationship between grazing management and the PSCs content of rangeland plants. Three sites were investigated in the Middle Atlas of Morocco, around the towns of Boulemane, Guigou and El Ksabi. Thirty-five farmers were encountered to describe local farming systems, and select eleven shepherds to be interviewed in situ. In parallel, based on the interviews, samples of plants ingested were collected and the chemical composition in terms of nutrients, total phenols and tannins was assessed. It was found that each site could be associated to a type of grazing system. The rangelands were classified based on the predominant plant. Shepherds' LEK increased with experience and involvement in decision making. Only a handful of plants were considered as important and classified as a function of their role in the daily intake. Polyphenols were relatively low and varied between the plants assayed (from 0.7 %DM to 4.0%DM). Shepherds identified the plants which differed in circumstantial palatability and designed the grazing circuits to stimulate the intake of a diversity of plants. The study demonstrated that PSCs have a central role in both stall-fed and pastoral system of livestock prodcution and in each case. Strategies are available to increase their intake and thereby enhance the use of agro-industrial by products in the former and PSCs rich plants in the latter. This will contribute in reducing carbon footprint, improve the sustainability of the systems and at the same time maintain animal well-being.