Le devenir des oligo-éléments dans l'organisme des animaux d'élevage : quantification, imagerie et spéciation

The fate of supplemented trace elements in the organism of farm animals:quantification, imaging & speciation

• Auteur / Autrice : Amanda Jorge cascao
• Direction : Dirk Schaumloffel, Marian angels Subirana
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie analytique
• Date : Inscription en doctorat le 06/01/2025
• Etablissement(s) : Pau
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Exactes et leurs Applications
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences analytiques et de Physico-chimie pour l'Environnement et les Matériaux

Mots clés

Mots clés libres

Nutrition animale

Éléments traces métalliques/oligo-éléments

Stratégies analytiques

Imagerie

Animal nutrition

Trace elements

Analytical strategies

Imaging

Résumé

Les oligo-éléments (Zn, Cu, Mn, Fe, Se, I) ont un rôle très important dans le métabolisme animal, de ce fait, ils sont supplémentés dans l'alimentation des animaux d'élevage pour satisfaire leurs besoins physiologiques. L'absorption des éléments traces métalliques (ETM) est donc un domaine d'études important pour la nutrition animale. Malgré toutes les connaissances, les mécanismes d'action des ETM dans l'animal reste à élucider, surtout que différentes sources d'additifs de Zn, Cu et Mn sont présentes sur le marché. Ces différentes sources ont leurs propres caractéristiques physico-chimiques qui vont influer sur leur mode d'action. Dans les études sur la nutrition animale, particulièrement sur la supplémentation des animaux d'élevage avec des ETM, l'application des nouvelles techniques analytiques est rare et souvent limitée sur l'analyse totale des oligo-éléments par la spectrométrie atomique. L'intégration de sciences analytiques modernes et les sciences de nutrition promettent un progrès et un impact énorme dans ces domaines. L'objectif principal de la thèse est de développer des méthodes de chimie analytique pour suivre le devenir d'éléments traces métalliques (ETM), particulièrement le Zn, le Cu et le Mn, utilisés dans la nutrition animale afin de comprendre leur mode d'action chez l'animal. Cela permettra d'acquérir des informations sur le devenir des ETM provenant de la supplémentation dans les matrices biologiques, et ainsi, d'améliorer la formulation des produits pour obtenir une meilleure biodisponibilité, et de diminuer ainsi leurs concentrations dans les aliments et donc dans les déjections animales. En outre, les objectifs incluent : - Des études in-vitro pour étudier le comportement des ETM de différentes sources d'additif actuellement utilisées sur le marché, et déterminer les concentrations des ETM et leur forme chimique dans le tube digestif. - Des études de matrices biologiques issu d'animaux d'élevage pour tracer le devenir des ETM provenant des différentes sources de supplémentations dans le système digestif et dans les tissus après absorption intestinale. Ces informations mèneront une meilleure compréhension de la biodisponibilité et du mode d'action des ETM. Les échantillons pour les développements envisagés proviendront des additifs utilisés dans le marché et de tissus biologiques issues des essais nutritionnels d'Animine. Le but de la thèse en général est d'acquérir de nouvelles connaissances sur la biodisponibilité des ETM, leur absorption intestinale et leur mode d'action post-absorption. Ce sont des informations précieuses pour le domaine de la nutrition animale.

Trace elements (Zn, Cu, Mn, Fe, Se, I) play a very important role in animal metabolism, so they are supplemented in livestock feed to meet their physiological needs. The absorption of trace metals (TMEs) is therefore an important area of study for animal nutrition. Despite all our knowledge, the mechanisms of action of TMEs in animals remain to be elucidated, especially as different sources of Zn, Cu and Mn additives are available on the market. These different sources have their own physico-chemical characteristics that will influence their mode of action. In studies on animal nutrition, particularly on the supplementation of farm animals with TMEs, the application of new analytical techniques is rare and often limited to the total analysis of trace elements by atomic spectrometry. The integration of modern analytical sciences and nutritional sciences promises enormous progress and impact in these areas. The main objective of the thesis is to develop analytical chemistry methods for monitoring the fate of trace metal elements (TMEs), particularly Zn, Cu and Mn, used in animal nutrition in order to understand their mode of action in animals. This will make it possible to acquire information on the fate of TMEs from supplementation in biological matrices, and thus improve product formulation to obtain better bioavailability, and thus reduce their concentrations in feed and therefore in animal waste. In addition, the objectives include: - In-vitro studies to investigate the behaviour of ETMs from different sources of additives currently used on the market, and to determine the concentrations of ETMs and their chemical form in the digestive tract. - Studies of biological matrices from farm animals to trace the fate of ETMs from different sources of supplementation in the digestive system and in tissues after intestinal absorption. This information will lead to a better understanding of the bioavailability and mode of action of ETMs. The samples for the planned developments will come from additives used in the market and biological tissues from Animine's nutritional trials. The aim of the thesis in general is to acquire new knowledge on the bioavailability of TMEs, their intestinal absorption and their post-absorption mode of action. This is valuable information for the field of animal nutrition.