ARTICLE ORIGINAL Amélioration des performances de reproduction par l utilisation de la mélatonine chez la brebis à contre saison en Tunisie I. ZAIEM, J. CHEMLI, H. SLAMA et D. TAINTURIER École Nationale de Médecine Vétérinaire, 2020 Sidi Thabet, Tunisie École Nationale Vétérinaire de Nantes, B.P. 3013, F-44087 Nantes cedex 03 RÉSUMÉ Trois cents ovins dont 150 de race Queue fine de l Ouest (140 brebis et 10 béliers) et 150 de race Noire de Thibar (140 brebis et 10 béliers) sont utilisés dans cette étude. Pour chaque race, les femelles sont réparties en deux lots (traité et témoin) de 70 brebis chacun. Chez les brebis traitées, l implant de mélatonine est inséré 40 jours avant la lutte qui s est déroulée le 17 mars pour les deux races. Chez les béliers, l implant est placé le 17 janvier, soit 60 jours avant la lutte. La fertilité est comparable entre les lots traités et témoins de 95,7 vs 90 et 92,8 vs 88,6 % respectivement pour les races Queue fine de l Ouest et Noire de Thibar. La fécondité des brebis traitées à la mélatonine est significativement supérieure à celle des témoins : 1,19 vs 0,98 et 1,20 vs 0,97 agneaux par brebis mise à la lutte respectivement pour les races Queue fine de l Ouest et Noire de Thibar (p < 0,05). La prolificité des brebis traitées à la mélatonine est significativement supérieure à celle des témoins : 123,8 vs 109,5 et 129,2 vs 109,6 respectivement pour les races Queue fine de l Ouest et Noire de Thibar (p < 0,05). MOTS-CLÉS : mélatonine - fécondité - prolificité - Queue fine de l Ouest - Noire de thibar - brebis. SUMMARY Use of melatonin treatment to improve reproductive performance of Tunisian ewes. By I. ZAIEM, J. CHEMLI, H. SLAMA and D. TAIN- TURIER. 150 Queue fine de l Ouest and 150 Noire de Thibar sheeps (140 ewes and ten rams for each breed) were used in this study. The treated ewes received a subcutaneous implant of melatonin (Mélovine R) 40 days before mating, on 17 March. The fertility of treated ewes was not significantly different from that of control ewes, 95,7 vs 90 percent and 92,8 vs 88,5 percent, respectively for Queue fine de l Ouest and Noire de Thibar ewes. The fecondity of treated ewes was significantly higher than that of control ewes, 1,19 vs 0,98 and 1,2 vs 0,97 lambs by ewe mated respectively for Queue fine de l Ouest and Noire de Thibar breeds (p < 0,05). The prolificity of treated ewes was significantly higher than that of control ewes, 123,8 vs 109,5 and 129,2 vs 109,6 lambs percent ewes lambing, respectively for Queue fine de l Ouest and Noire de Thibar breeds (p < 0,05). KEY-WORDS : melatonin - fecondity - prolificity - Queue fine de l Ouest - Noire de Thibar - ewes. Introduction L élevage ovin occupe une place importante dans l économie agricole de la Tunisie car il contribue à environ 48 % de la couverture des besoins en viande rouge. Le cheptel ovin tunisien est estimé à 3 650 000 brebis en 1997 dont 20 % de races Noires de Thibar et Queue fine de l Ouest. Bien que considéré comme le pays ayant la plus forte densité ovine (21,42 unité femelle par km 2 ) en Afrique du nord, la Tunisie possède des races à viande moyennement fertiles mais peu prolifiques. Contrairement à d autres espèces animales domestiques, les ovins ont conservé une activité sexuelle à caractère saisonnier. En Tunisie les femelles manifestent deux saisons sexuelles : une principale qui s étend du mois d août au mois de janvier et une saison secondaire dite encore contre saison plus courte au printemps (avril et mai) au cours de laquelle les brebis manifestent des chaleurs peu intenses (80 % des brebis). Les taux de fertilité et de prolificité sont de 80 % et de 110 % respectivement lors de la lutte du printemps. L amélioration de ces paramètres devient alors une priorité afin de rentabiliser cette production de viande ovine aux périodes où le cours est le plus élevé.
518 ZAIEM (I.) ET COLLABORATEURS Dans la plupart des populations ovines mondiales, sous des latitudes supérieures à 23, les variations saisonnières de l activité sexuelle sont sous la dépendance de la photopériode. Les jours décroissants et courts de la fin de l été et de l automne stimulent l activité sexuelle alors que les jours croissants et longs de la fin de l hiver et du printemps l inhibent. La mélatonine, substance naturelle, synthétisée principalement par la glande pinéale est le messager biochimique qui permet aux mammifères (ovins) de traduire l information photopériodique et par conséquent de mesurer la durée de l éclairement quotidien. La mélatonine est sécrétée uniquement pendant la phase obscure et c est grâce à la durée de cette sécrétion que les animaux perçoivent la durée de la nuit et donc du jour [1]. Dans les races ovines présentant une activité sexuelle saisonnière marquée, la mélatonine par l intermédiaire de sa durée de sécrétion contrôle les variations d activité sexuelle au cours des saisons [10]. Lorsque la durée de sécrétion de la mélatonine est longue, les brebis interprètent cette durée comme un jour court déclenchant ainsi leur activité sexuelle et ceci même si leurs yeux perçoivent des jours longs [1]. Plusieurs auteurs ont rapporté l efficacité de la mélatonine dans le déclenchement précoce de l activité sexuelle, le raccourcissement de la période de lutte ainsi qu une amélioration de la fertilité et de la prolificité [7, 8, 11]. Les essais réalisés dans les hémisphères nord et sud montrent que l insertion d un implant de mélatonine après une période de jours longs naturels (printemps) entraîne un déclenchement précoce de la saison de reproduction et une amélioration des paramètres de fertilité et de la prolificité. Cette particularité nous a conduit à tester les effets des implants de mélatonine insérés au mois de février, période où naturellement l activité sexuelle des femelles est à son niveau le plus bas, sur la saison de lutte du printemps couramment pratiquée en Tunisie et sur les paramètres de reproduction. 1. Matériel et méthodes L expérimentation s est déroulée du mois de janvier au mois de novembre 1997, dans un élevage au Nord Ouest du pays, à 10 km de Bousalem, gouvernorat de Béja. A) ANIMAUX Trois cents ovins, dont 150 de race Noire de Thibar et 150 de race Queue fine de l Ouest, âgés de 2 à 5 ans, ont fait l objet de cette expérimentation. Ces animaux appartiennent à un grand troupeau de 860 brebis, conduit selon un mode semiintensif. Pour chaque race, les animaux sont répartis en deux lots de 75 têtes, soit 70 femelles et 5 mâles. Les béliers sont séparés du reste du troupeau à partir de la période des agnelages (début octobre) et ne sont réintroduits dans le troupeau qu un mois avant la lutte qui débute normalement pour les deux races à partir du mois d avril et qui se poursuit sur 2 mois. Dès le mois de septembre, les animaux sont placés en bergerie et reçoivent du foin, de l ensilage d herbe (vesceavoine) à volonté et une complémentation à base d orge ou d avoine en grains (250 grammes par animal et par jour). De décembre à mars, le troupeau est mis sur un parcours d orge vert. Au printemps, les animaux sont laissés sur quelques parcours naturels et en été sur des chaumes. Les femelles n ayant jamais mis bas ainsi que celles ayant présenté un écoulement vaginal suspect sont exclues de cette étude. Les lots expérimentaux sont homogènes pour les caractéristiques connues des individus, essentiellement la date de la dernière mise bas et l âge des femelles. B) TRAITEMENT À LA MÉLATONINE L implant contenant 18 mg de mélatonine (MELOVINE ND)* est inséré par voie sous cutanée à la base de l oreille, à l aide d un pistolet muni d une aiguille d un diamètre extérieur de 3,5 mm. L implant de mélatonine n est pas retiré. C) PROTOCOLE EXPÉRIMENTAL Cent quarante brebis (70 de race Queue fine de l Ouest et 70 de race Noire de Thibar) et 10 béliers (5 Queue fine de l Ouest et 5 Noire de Thibar) ont reçu un implant de mélatonine selon le protocole suivant : Chez les béliers, l implant est inséré 60 jours avant la date de lutte (17 janvier) et chez les brebis, la pose de l implant est réalisée 40 jours avant la période de lutte (7 février). Les béliers, pour les deux races aussi bien que pour les lots traités et témoins, ont été introduits le 17 mars soit 40 jours après la pose des implants chez les brebis. Les béliers sont introduits pour une durée d environ 70 jours, identique entre les lots. La lutte est libre et aucune détection des chaleurs n est effectuée. D) ANALYSES STATISTIQUES Les pourcentages de fertilité, prolificité et fécondité entre les lots témoins et traités ont été comparés par le test de l écart réduit. Une probabilité inférieure à 5 % a été considérée comme significative. 2. Résultats Pour évaluer les résultats de cette étude, les paramètres suivants ont été retenus : Fertilité, fécondité et prolificité, Dates des mises bas. * SANOFI Santé Nutrition Animale, La Ballastière, B.P. 126, F-33501 Libourne Cedex.
AMÉLIORATION DES PERFORMANCES DE REPRODUCTION PAR L UTILISATION DE LA MÉLATONINE CHEZ LA BREBIS 519 A) FERTILITÉ, FÉCONDITÉ ET PROLIFICITÉ Sur 70 brebis de race Queue fine de l Ouest traitées à la mélatonine, 67 ont mis bas de 51 portées simples et de 16 portées doubles contre 63 (57 portées simples et 6 portées doubles) pour le lot témoin (Figure 1). Pour la race Noire de Thibar sur 70 brebis traitées, 65 ont mis bas de 46 portées simples et de 19 portées doubles contre 62 (56 portées simples et 6 portées doubles) pour le lot témoin (Figure 1). Aucun avortement n a été observé et aucune naissance triple n a été obtenue pour les deux races. La fertilité chez les brebis de race Queue fine de l Ouest est de 95,7 % pour le lot traité et de 90 % pour le lot témoin (Tableau I). La différence entre les deux lots n est pas significative. Chez les brebis de race Noire de Thibar, la fertilité est de 92,8 et de 88,5 % dans les lots traité et témoin respectivement (Tableau I). La différence entre les deux lots n est pas significative. FIGURE 1. Répartition des naissances selon leur mode après lutte naturelle chez les brebis témoins et traitées à la mélatonine.
520 ZAIEM (I.) ET COLLABORATEURS La fécondité des brebis Queue fine de l Ouest traitées à la mélatonine est significativement supérieure à celle des témoins : 1,19 vs 0,98 agneaux par brebis mise à la lutte, soit une augmentation de 21 % dans le lot traité par rapport au lot témoin (P < 0,05) (Tableau I). La fécondité des brebis Noire de Thibar est de 1,20 et de 0,97 agneaux par brebis mise à la reproduction dans les lots traité et témoin respectivement. La différence est significative entre les deux lots avec une augmentation de 23 % dans le lot traité par rapport au lot témoin (P < 0,05) (Tableau I). La prolificité des brebis de race Queue fine de l Ouest est de 123,8 % pour le lot traité et de 109,5 % pour le lot témoin (P < 0,05) (Tableau I, Figure 1). Pour les brebis de race Noire de Thibar, la prolificité des femelles traitées est supérieure à celle des témoins : 129,2 % vs 109,6 % (P < 0,05) (Tableau I, Figure 1). C- DATES DES MISES BAS Dans la race Queue fine de l Ouest, le premier agnelage a eu lieu le 21 août dans le lot traité et le 3 septembre dans le lot témoin. La date moyenne des agnelages correspond au 14 septembre pour le lot traité et au 29 septembre pour le lot témoin. La période d agnelage est avancée de 15 jours en faveur du lot traité par rapport au lot non traité (Tableau II). Ches les brebis de race Noire de Thibar, la première misebas est obtenue le 16 août dans le lot traité et le 1 septembre dans le lot témoin. (*) : p < 0,05 TABLEAU I. Fertilité, fécondité et prolificité de brebis Queue fine de l Ouest et Noire de Thibar témoins ou traitées avec la mélatonine et conduites en lutte naturelle. moy. : moyenne ; agn. : agnelages ; j. : jours ; Sep. : Septembre ; Oct. : Octobre TABLEAU II. Dates et périodes d agnelages dans les lots.
AMÉLIORATION DES PERFORMANCES DE REPRODUCTION PAR L UTILISATION DE LA MÉLATONINE CHEZ LA BREBIS 521 La date moyenne des agnelages correspond au 8 septembre pour le lot traité et au 30 septembre pour le lot témoin. La saison d agnelage est avancée de 22 jours pour les femelles traitées par rapport aux témoins (Tableau II). La dernière mise-bas chez les brebis de race Queue fine de l Ouest a eu lieu respectivement le 20 octobre et le 29 octobre pour les lots traité et témoin. La durée de la période d agnelage (intervalle entre la première et la dernière mise-bas) est de 61 jours dans le lot traité et de 57 jours dans le lot témoin. L écart entre les deux lots est de 4 jours (Tableau II). Chez les brebis de race Noire de Thibar, la dernière misebas est enregistrée le 12 et le 30 octobre dans les lots traité et témoin respectivement. La durée de la période des naissances est de 58 et 60 jours dans les lots traité et témoin respectivement. L écart entre les deux lots est de 2 jours (Tableau II). 3. Discussion En lutte naturelle, la fertilité des brebis traitées avec des implants de mélatonine est comparable à celle des témoins dans les deux races Queue fine de l Ouest (95,7 vs 90 %) et Noire de Thibar (92,8 vs 88,5 %) mais significativement supérieure à la moyenne dans les deux races ovines (80 %) [6]. Ces résultats sont en accord avec ceux obtenus par certains auteurs chez d autres races peu saisonnées telles que la Rouge de l Ouest ou la Caussenarde du Lot ou encore la Corriedale Australienne [2, 3, 11]. En revanche, chez d autres races plus saisonnées comme la Suffolk [5] en Europe ou encore le Mérinos en Australie [11] et Coopworth en Nouvelle Zélande [7], l insertion d implant, au mois de juin pour la première et au mois de décembre pour les deux autres races, accroît la fertilité [85 vs 76 %). Notre résultat pourrait être expliqué par le fait que les races ovines Tunisiennes sont peu saisonnées. La saison sexuelle naturelle s étale du mois d aôut au mois de janvier alors que, pour des raisons de calendrier fourrager, les éleveurs tunisiens pratiquent depuis longtemps et avec succès la lutte à contre saison (printemps), pour obtenir des agneaux en automne et en hiver, qui seront sevrés au printemps, période caractérisée par l abondance fourragère, afin de mieux profiter des pâturages pour engraisser rapidement et au moindre coût les agneaux et préserver la santé des brebis [6]. Une des causes pour expliquer la fertilité élevée des brebis témoins peut sans doute être recherchée dans l existence d un phénomène d entraînement (ou effet groupe) de la saison de reproduction des brebis témoins par les brebis traitées. Une telle observation a été déjà décrite par ailleurs par d autres auteurs [1, 55, 11]. Les femelles traitées, en déclenchant leur activité ovulatoire et leur comportement d oestrus sous l effet du traitement, provoquent le démarrage de l activité sexuelle des brebis témoins dans les semaines qui suivent. La lutte du printemps est rendue possible par l existence d un état photoréfractaire aux jours longs qui rend les animaux insensibles aux effets inhibiteurs des jours longs du printemps ; ceci explique le succès de la lutte à contre saison pratiquée en Tunisie malgré une photopériode défavorable. La prolificité est améliorée dans les lots traités par rapport aux lots témoins dans les deux races Queue fine de l Ouest (123,8 vs 109,5 %) et Noire de Thibar (129,2 vs 109,6 %). L augmentation de la prolificité est obtenue par une augmentation du nombre des mises-bas doubles et une diminution de celui des simples sans obtention de naissances triples qui obligent impérativement l éleveur à recourir à l allaitement artificiel. La fécondité est accrue dans les lots traités par rapport aux lots témoins dans les deux races Queue fine de l Ouest (119,5 vs 98 %) et Noire de Thibar (120 vs 97 %). Ces résultats sont tout à fait comparables à ceux signalés par plusieurs auteurs chez d autres races en utilisant des brebis très saisonnées, traitées avec des implants de mélatonine pendant la période d anoestrus saisonnier en jours longs (juin dans l hémisphère Nord et décembre dans l hémisphère Sud) permettant une alternance rigoureuse de jours longs (printemps) et de jours courts (implants de mélatonine) indispensable au déclenchement de l activité sexuelle chez les ovins [1, 5, 11]. Compte tenu de ce mode d élevage, très répandu dans les grands troupeaux, et des particularités de reproduction des races ovines Tunisiennes, nos résultats montrent que les implants de mélatonine insérés à la fin de l hiver (février) permettent une lutte à contre saison, tout en augmentant la fécondité et la taille de la portée ce qui représente un avantage indéniable pour l éleveur. Le déclenchement des fécondations a lieu plus précocement dans les lots traités que dans les lots témoins (date moyenne des agnelages dans la race Queue fine de l Ouest : 14 septembre vs 29 septembre et Noire de Thibar : 8 septembre vs 30 septembre) mais de façon moins groupée puisque la durée totale des agnelages est voisine dans les lots traités et témoins, l écart est seulement de 2 à 4 jours. En lutte naturelle, la réintroduction des mâles après une période de séparation ou l effet bélier, provoque la reprise des ovulations chez les femelles dans les 7 à 9 jours qui suivent. Toutefois, la plupart des ovulations ne sont pas accompagnées d un comportement d oestrus et il est nécessaire d attendre 13 à 21 jours [6] après l introduction du mâle pour voir apparaître les premières saillies fécondantes. Le traitement à la mélatonine a permis l induction des ovulations plus précocement car plusieurs brebis ont mis bas 5 mois après l introduction des béliers, ce qui suppose une fécondation des brebis seulement quelques jours plus tard. Par ailleurs, l utilisation de la mélatonine a permis d avancer sensiblement la saison de reproduction de 20 jours ; elle a débuté le 17 mars alors que normalement elle commence vers le 7 avril. Cette observation reste toutefois intéressante car elle montre que le traitement à la mélatonine permet le déclenchement plus précoce de l activité sexuelle ce qui constitue une opportunité non négligeable en élevage ovin permettant
522 ZAIEM (I.) ET COLLABORATEURS aux éleveurs d obtenir plus d agneaux à une période où le cours de la viande ovine est élevé, notamment à l occasion de certaines fêtes religieuses telle que la fête du sacrifice dans les pays islamiques. Conclusion L utilisation des implants de mélatonine présente un intérêt zootechnique certain dans les élevages ovins car elle autorise une reproduction à contre saison, période où l activité sexuelle est à son plus bas niveau (printemps), elle permet également d avancer la saison de lutte avec un accroissement important de la fécondité et de la prolificité des brebis traitées. Toutefois, pour approfondir ce travail, une étude économique reste nécessaire pour évaluer la rentabilité de cette technique dans les différents systèmes de production ovine en Tunisie pendant la saison sexuelle et à contre saison avant son développement dans les élevages. Bibliographie 1. BITTMAN E.L., DEMPSEY R.J. et KARSCH F.J. : Pineal melatonin secretion drives the reproductive response to day length in the ewe. Endocrinol., 1983, 113, 2276-2283. 2. CHEMINEAU P., BERTHELOT X., DAVEAU A., MAURICE F., VIGUIE C. et MALPAUX B. : La mélatonine permet-elle la reproduction à contre saison chez les mammifères. Concept. Fert. Sex., 1993, 21, 10, 733-738. 3. CHEMINEAU P., VANDAELE E., BRICE G. et JARDON C. : Utilisation des implants de mélatonine pour l amélioration des performances de reproduction chez la brebis. Rec. Méd. Vét., 1991, 167 (3/4), 227-239. 4. FOLCH J., ALABART J.L., GARBAYO A., ECHEGOYEN E. et CHEMINEAU P. : Utilisacion de melatonina para- mejorar la reproduction de ojevas rasa Aragonesa en Primavera. IV Jornadas Sobre Production Animal. ITEA, 1991, Vol extra N 11 (Tomo 1), 142-144. 5. HARISSIGN W., PETERS A.R. et STAPLES L.D. : The effect of melatonin implants on breeding activity and litter size in commercial sheep Flocks in the U.K. Anim. Prod., 1990, 50, 111-121. 6. LASSOUED N. et KHALDI G. : Variations saisonnières de l activité sexuelle des brebis de race Queue fine de l Ouest et Noire de Thibar. Journée d étude en élevage ovin en zones arides et semi-arides, 1992, ATA-IMAZ, AEP Kairouan, Tunisie. 7. Mc.MILLAN W.H. et SEALEY R.C. : Do melatonin implants influence the breeding season in Coopworth ewes? Prod N.Z. Soc. Anim. Prod., 1989, Vol. 48, 43-45. 8. MOORE R.W., WILLER C.M., DOW B.W. et STAPLES L.D. : Effect of melatonin on early breeding of F + and ++ Boroola x Perendale and Romney ewes. Prod N.Z. Soc. Anim. Prod., 1988, 48, 109-111. 9. NOWAK R. et RODWAY R.G. : Length of melatonin exposure and onset of ovarian activity in anoestrus ewes. J. Reprod. Fert., 1987, 80, 343-347. 10. PELLETIER J., CHEMINEAU P., THIMONIER J. et VOLLAND NAIL P. : Environnement and changes in reproductive activity in sheep and goats in comparative physiology of environmental adaptations. PEVET (Ed), Vol. 3, 8th, ESCP Conf., 1987, Strasbourg 1986, Karger Basel (Publ.), 121-135. 11. STAPLES L.D., MC PHEE S., REEVE J. et WILLIAMS A.H. : Practical applications for controlled release melatonin implants in sheep in advances in pineal research. Vol. 6A., Editeurs Foldes A., REITER R.J. John Libbey Publishers, London, 1991, 199-208. 12. ZAIEM I., TAINTURIER D., CHEMLI J. et SOLTANI M. : Utilisation d éponges vaginales associées à des doses différentes de PMSG pour l amélioration des performances de reproduction chez la brebis Noire de Thibar à contre saison. Rev. Méd. Vét., 1996, 147, 4, 305-310.