Biomarqueurs du lait en relation avec le métabolisme ruminal et la santé de la vache Veerle Fievez Ghent University Laboratory for Animal Nutrition and Animal Product Quality
Suivi de l efficacité des nutriments et des maladies liées à la production. Analyse du lait Additional info: milk parameters production diseases
Analyses du lait - résumé 1/ Analyses du lait couramment utilisées * contexte * contraintes * utilisation pratique 2/ Analyses du lait en cours de développement * contexte * potentiel d utilisation * contraintes d utilisation
1/ Rapport TB/TP 2/ Acétone du lait 3/ Urée du lait Analyses du lait couramment utilisées - échantillon de lait individuel du jour - analyse du lait en série par (FT)IR - quantification des différents paramètres - interprétation, indication de risques / vaches à surveiller
1/ Acidose Analyses du lait Déviation du rapport TB/TP F/C* 80/20 65/35 50/50 35/65 kg lait % TB % TP % Lact TB/TP 20,8 3,83 3,11 5,28 1,23 21,6 3,72 3,12 5,33 1,19 22,3 3,68 3,22 5,33 1,14 23,4 3,33 3,26 5,55 1,02 * F/C fourrages / concentrés De Peters and Cant, 1992
Fat content (%) Protein content (%) Milk production (kg) 1/ Acidose Analyses du lait Déviation du rapport TB/TP development structure evaluation system - parameter of deficiency: milk fat content - critical roughage: weekly roughage Fat content Protein content Milk production Semaines d experimentation
1/ Acidose - contraintes Analyses du lait Déviation du rapport TB/TP - Autres raisons de baisse du TB (ci dessous) - Pas potentiellement une alerte précoce - Acidose aiguë plutot que sub-aiguë - Autres biomarqueurs (voir plus loin) controle graines de lin extrud. t10c12cla TB (%) 4.14 3.87 3.78
2/ Cétose Analyses du lait Déviation du rapport TB/TP n Kg lait TB % TP % TB/TP % Lactose Acetone (mmol/l) Normal 663 39,9 4,43 3,29 1,35 4,60 0,05 Cétose 327 39,5 5,00 3,25 1,55 4,50 0,34
2/ Cétose TB Analyses du lait Déviation du rapport TB/TP aceton
2/ Cétose - contraintes Analyses du lait Déviation du rapport TB/TP - Diagnostic par rapport TB/TP valeur prédictive - Faux positifs 24% - Vrai positifs 64% - Double analyse TB, TP, acétone & BHBA (FTIR) indications de cétose positive chimie humide acétone ou BHBA du lait - valeur prédictive : - Faux positifs 3-4% // 17% - Vrai positifs 62% (BHBA) - 67% (acetone) // 82,4 % - Pas potentiellement une alerte précoce - Biomarqueurs additionels (voir plus loin)
Analyses du lait : urée PDIN > PDIE OEB* > 0 Milk Feed protein PDIN > PDIE NH 3 (rumen) Urea (liver) protein sources animal Blood Udder (small intestine) Kidney Microbial protein Saliva Urine *OEB = Onbesten-dig Eiwit Balans = bilan des protéines dégradables dans le rumen
OEB (g/d) urée du lait (mg/l) PDIN > PDIE OEB > 0 Analyses du lait OEB urée du lait Exp 1 Exp 2 Exp 3 Exp 4 Exp 5 OEB -22 512 urée 254 406 OEB -90 435 urée 323 439 OEB 143 398 urée 247 321 OEB 40 305 urée 209 253 OEB 100 359 urée 203 280
Essais terrain (De Campeneere et al., 2006) Analyses du lait contraintes aliments Ens mais Ens mais /ens herbe ens herbe OEB (g/d) Protéines (% besoins) Energie nette (% besoins) -16 111 104 71 104 104 73 108 108 Urée (mg/l) Urée du lait prevue 196 204 206
Essais terrain (De Campeneere et al., 2006) Analyses du lait contraintes aliments OEB (g/d) Protein (% besoin) Energie nette (% besoins) urée(mg/l) corrigée / ingestion Ens mais -16 111 104 217 Ens mais /ens herbe 71 104 104 193 ens herbe 73 108 108 146 Urée du lait prevue 196 204 206
Essais terrain (De Campeneere et al., 2006) Analyses du lait contraintes Volume urinaire Urée (mg/l) corrigée / ingestion Excretion N (g/d) Faeces + urine Production d urine (kg/d) Ens mais 252 259 14,4 Ens herbe 168 272 35,0
Essais (Spek et al., 2013) Urée sel & protéines Parameter Low NaCl* High NaCl Low NaCl High NaCl P protein P NaCl Urine (kg/d) 13,1 31,4 17,0 33,1 0,159 < 0,001 Urée urin. (g/d) Urée du lait (mg N /dl)** Urée urin/urée du lait Low protein High protein 34 28 77 74 < 0,001 0,269 5,29 3,66 9,29 7,45 < 0,001 0,002 6,50 7,76 8,29 10,05 0,006 0,032 * Low Na = 3g/kg MS High 14,6 **Pour obtenir les mg/ldl il faut x par 2.14
Suivi de troupeau hors ferme nutrition! Interpretation de test de groupe Interpretation de test d individus! Interpretation de test de groupe d animaux - 2 approches: 1/ proportion dans le groupe - seuil de maladie - gestion des valeurs anormales - exemples: acidose subaiguë TB, TB/TP cétose subclinique acétone du lait + modèle 2/ moyenne de groupe - optimum résultats en continu, sans seuil - gestion de moyenne optimale - exemples: efficacité protéique urée du lait
(Spek et al., 2013; van der Drift et al., 2012; CRV, 2010) Analyses de lait Diagnostics courants Test seuil Proportion d alerte TB/TP TP % acétone TB/TP TB% 1.5 < 3.25 105 µmol/l 1 < 3.8 Group à risque Maladie associée > 10% Vaches en lactation 5-60 j Cétose, (Déplacement de caillette) > 30% Vaches en lactation 5-120 j Acidose du rumen Contraintes: Cétose sensibilité (82,4%) & spécificité (83,4%) acceptables pas d alerte précoce Acidose sensibilité & specificité problematiques pas d alerte précoce
Protein (%) Contraintes: Optimum = specificités de régime Analyses de lait Diagnostics courants Test Optimum Suivi Indicator urée 180 280 mg/l Troupeau en lactation Trop haut- faible efficacité de l utilisation des protéines Trop bas manque de protéines Dégradables dans le rumen Limited protein Excess energy Excess protein Excess energy Limited protein Limited energy Excess protein Excess energy Urea (mg/dl) -60d -120d -240d -305d >305d Herd average
1. Origine microbienne Analyses de lait en cours de développement: 1/ statut du rumen
Les OBCFA* diagnostics 1. Acides gras à chaine impaire : e.g. C15:0 et C17:0 o o 2. Acides gras ramifiés à chaine impaire : e.g. iso C14:0 et iso C15:0 o *OBCFA = Odd Branched Chain Fatty Acids = Acides gras ramifiés impairs o
2.Souches de bacteries du rumen & produits finaux A, P/S, L Les OBCFA diagnostics Cellulolytique Amylolytiique Sucre Pectine
Les OBCFA du lait diagnostics de l acidose a) Changement de la population microbienne Cellulolytique Acides gras iso Amylolytique AG à chaine impaire (AG anteiso )
AG trans du lait diagnostics de l acidose b) Baisse du ph du rumen : augmentation des AG trans du lait FA ph Normal ph faible
(Colman et al., submitted) Diagnostic de l acidose basé sur les AG trans et OBCFA du lait Classification de l acidose basée sur les critères de ph OBCFA & AG trans spécifiques (ph < 5.6 au moins 3h/j; ph < 5.6 au moins 4.5h/j; ph < 5.8 au moins 6h/d) iso C14:0 iso C15:0 iso C16:0 iso C17:0 anteiso C13:0 anteiso C15:0 anteiso C17:0 C15:0 C17:0 C18:1trans-10 C18:2cis-9,trans-11 C18:1trans-11 AG dans la même colonne n apparaissent simultanément dans le modèle AG en blanc positivement corrélés à un risque d acidose AG en jaune negativement corrélés à un risque d acidose
sensitivity (Colman et al., submitted) Diagnostic de l acidose basé sur les AG trans et OBCFA du lait 1-specificity
C17:0 (% FAME) iso C14:0 (% FAME) C18:1 trans-10 (% FAME) 3.0 2.5 2.0 Diagnostic de l acidose basé sur les AG trans et OBCFA du lait 1.5 1.0 0.5 0.0 1 2 3 4 5 6 7 Lactation Week Potentiellement utilisable pour une alerte précoce! 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 1 2 3 4 5 6 7 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0.00 1 2 3 4 5 6 7 Lactation Week Lactation Week
Diagnostic de l acidose basé sur les AG trans et OBCFA du lait iso C14:0, iso C15:0 C15:0, C17:0 CLAc9t11 C18:1 trans-10 Acidose =
Analyses de lait en cours de développement: 2/ mobilisation graisseuse & cétose Lipolysis LCFA Ketosis (BHBA)
Milk C18:1c9 du lait diagnostic de cétose Blood
Proportion of cow with detrimental or non-detrimental blood NEFA Potentiellement utilisable pour Figure une 2.b alerte précoce! C18:1c9 du lait diagnostic de cétose blood NEFA < 0,6 mmol/l blood NEFA > 0,6 mmol/l 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Milk fat C18:1 cis-9 g/100 g milk fatty acids
Milk C18:1c9 du lait diagnostic de cétose? Blood
C18:1c9 du lait diagnostic de cétose? Laboratory for Animal Nutrition and Animal Product Quality
Proportion of SCK or non-sck cows Figure 2.a C18:1c9/C15:0 du lait diagnostic de cétose blood BHBA < 0,8 mmol/l blood BHBA > 0,8 mmol/l 0 5 0 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 Milk fat C18:1 cis-9/c15:0 ratios
Résumé des diagnostics sur le lait : cétose, acidose, déficit énergétique Acidose Cétose Def Energ Production de lait = = = TB ( ) TP (= ) ( ) TB/TP ( ) Acétone = = AG spécifiques précoce précoce Iso C14:0 = = C15:0 =( ) C17:0 = C18:1 trans-10 = = = C18:1 cis-9/c15:0 = C18:1 cis-9 = =( )