Etude des relations entre microbiote du gros intestin, métabolisme énergétique et performance sportive chez le cheval athlète

Study of the relationships between microbiota, energetic metabolism and physical performance in equine athletes

• Auteur / Autrice : Maximilien Vasseur
• Direction : Romuald Lepers, Pauline Grimm
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie des populations et écologie
• Date : Soutenance le 06/05/2025
• Etablissement(s) : Dijon, Université Bourgogne Europe
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Cognition, Action, et Plasticité Sensorimotrice
• Jury : Président / Présidente : Caroline Nicol
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Annabelle Meynadier, Nathalie Boisseau
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Annabelle Meynadier, Nathalie Boisseau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Propionate de fluticasone

Appareil digestif

Cheval

Amidons

Fibres

Mots clés libres

Fibrolyse

Exercice

Acétate

Fibres

Amidon

Fibrolysis

Exercise

Acetate

Fibers

Starch

Résumé

Le cheval est un herbivore dont le gros intestin et le microbiote qui le compose sont particulièrement adaptés pour dégrader les glucides des parois végétales (cellulose, hémicellulose et pectines) présents dans le régime alimentaire et non digérés par l’hôte. Cette activité de dégradation amène à la production d’acides gras à chaîne courte (AGCC), l’acétate, le propionate et le butyrate qui fournissent un apport énergétique considérable chez le cheval. L’acétate, principal AGCC circulant, peut contribuer de manière significative au métabolisme énergétique à l’effort. Cependant, les chevaux athlètes ayant des besoins énergétiques importants, sont en grande partie nourris avec des régimes riche en amidon favorisant une énergie rapidement disponible sous forme de glucose. Apporté en trop grande quantité, une fraction de cet amidon atteint le gros intestin et y est fermenté par des bactéries amylolytiques entraînant une altération de l’écosystème microbien dont une baisse de l’activité fibrolytique. Cette thèse a étudié les relations au sein du triptyque microbiote - métabolisme - performance afin d’évaluer si les meilleurs athlètes ont un microbiote plus efficace pour dégrader les fibres et dans quelle mesure une augmentation du ratio fibres/amidon de la ration, visant à favoriser cette activité, peut influencer le métabolisme énergétique et la performance. L’approche globale utilisée au cours de cette thèse pour étudier le triptyque montre que l’activité du microbiote du gros intestin, au-delà de sa composition, peut influencer le métabolisme énergétique et la performance. En parallèle, la réduction de l’ingestion d’amidon avec un apport de fibres supplémentaire montre une amélioration de l’activité fibrolytique du microbiote. La modulation du métabolisme énergétique en résultant suggère une utilisation de l’acétate plus importante au détriment de la voie glycolytique amenant à une augmentation des capacités physiques des chevaux. Cette thèse conforte et précise l’influence que pourrait avoir le microbiote du gros intestin et plus particulièrement son activité sur les capacités physiques d’un individu.

Horse is an herbivorous whose large intestine and microbiota can degrade plant cell-wall (cellulose, hemicelluloses and pectin) composing the diet and not digested by the host. This degradation activity leads to the production of short chain fatty acids (SCFA), acetate, propionate and butyrate which supply a considerable amount of energy to the horse. Acetate is the principal circulating SCFA which can significantly contribute to energy metabolism during exercise. However, athlete horses have greater nutritional requirements and are mainly fed starch-rich diets to cover energy needs and rapidly available energy as glucose. Provided in too high quantity, part of the starch reaches the large intestine and is fermented by amylolytic bacteria leading to an altered microbial ecosystem. This thesis studied the relationships within the microbiota – energy metabolism – exercise performance triptych to assess whether the best athletes have a microbiota that is more efficient at breaking down fiber, and to what extent increasing the fiber/starch ratio of the ration to favor this activity can influence energy metabolism and performance. The global approach used in this thesis to study the triptych shows that the activity of the microbiota, rather than its composition, can influence energy metabolism and thus exercise performance. In parallel, the reduction in the dietary starch content combined with an additional supply in fibers demonstrate an improvement in the fibrolytic activity. The resulting modulation of energy metabolism suggests a greater utilization of acetate at the expense of glycolytic pathway leading to increased exercise capacity in horses. This thesis confirms and clarifies the influence that the large intestine microbiota, and more specifically its activity, could have on an individual's physical capacities.