51es Journées de la recherche porcine (JRP) : Bien-être et intelligence artificielle

Au-delà de la session alimentation toujours très suivie, ces 51es Journées de la recherche porcine (JRP), qui se sont déroulées à Paris les 5 et 6 février derniers, ont accordé une place de choix aux enjeux liés au bien-être animal et à la capture automatique des données en élevage.

Une assemblée venue de toute la France et de quinze pays étrangers.

Une assemblée venue de toute la France et de quinze pays étrangers.

Co-organisées par l’Institut du porc (Ifip) et l’Inra, les 51es Journées de la recherche porcine (JRP) ont été suivies par près de 450 participants, dont une centaine d’étrangers venus d’une quinzaine de pays. « La filière porcine se trouve au carrefour de multiples enjeux », a précisé en introduction aux journées Muriel Vayssier-Taussat, chef de département santé animale à l’Inra : enjeux sociétaux, économiques, sanitaires, environnementaux. « Les crises sanitaires se succèdent, mettant à mal la confiance des consommateurs », ajoute Muriel Vayssier-Taussat qui rappelle les priorités du département santé animale de l’Inra : mieux connaître les maladies émergentes, développer des alternatives aux antibiotiques, promouvoir l’approche One Health ainsi que la modélisation de l’épidémiologie au service de la santé.

Objectiver le bien-être

Lors de la première matinée consacrée au bien-être, à la reproduction et à la conduite d’élevage, Valérie Courboulay de l’Ifip a fait une présentation intéressante sur le Beep (Bien-être en élevage de porc), un outil à la disposition des éleveurs pour objectiver le bien-être des animaux. « Les questions relatives au bien-être animal apparaissent souvent comme des contraintes pour les éleveurs, alors qu’ils sont le mieux à même de parler de leurs animaux et de leurs pratiques. » Elle explique ensuite comment a été construit le Beep, un outil d’évaluation du bien-être animal co-construit avec des éleveurs de trois régions (Bretagne, Pays de la Loire et Auvergne) et dans des systèmes d’élevage différents (production standard, production certifiée CCP Cochon de Bretagne ou Label Rouge Porc fermier Cénomans sur paille).

De nombreux indicateurs de bien-être sont utilisés au quotidien et une liste exhaustive de critères a été établie lors de trois ateliers de collaboration impliquant des éleveurs, leurs conseillers et des experts du bien-être animal. Les éleveurs ont indiqué comment ils évaluaient si leurs animaux se portaient bien, soit de manière spontanée lors d’échanges, soit en réagissant aux questions d’un visiteur naïf. Des représentants des groupes ont ensuite recueilli, hiérarchisé et sélectionné les critères selon quatre dimensions : logement, comportement, santé et alimentation. Ils ont proposé des modes opératoires pour la réalisation des mesures en élevage. Un prototype d’outil a été construit et testé par les éleveurs et leurs techniciens à deux reprises dans leurs élevages. Les retours d’expérience des deux sessions de notation ont permis d’évaluer la faisabilité de cet outil dans différents types de fermes, les difficultés rencontrées dans sa mise en œuvre par les éleveurs, et de finaliser avec eux une liste de mesures pertinentes. L’outil final comporte quinze mesures à relever principalement sur les animaux, dans deux salles en post-sevrage et en engraissement. « Cet outil a vocation à être largement utilisé par les éleveurs ou leurs conseillers, qui pourront objectiver la situation de l’élevage, se comparer aux autres élevages et envisager des voies de progrès », conclut Valérie Courboulay qui estime que le Beep est un outil facilement utilisable (20 minutes par salle) et pouvant s’appliquer à des effectifs d’animaux importants (jusqu’à 300 porcs notés individuellement, et 500 à 600 porcs observés depuis le couloir).

Capture automatique de données

Plusieurs communications avaient pour thème la capture automatique des données en élevage lors de la matinée du 5 février. Dans son intervention, Nathalie Quiniou de l’Ifip s’est intéressée à la précision de l’information collectée chaque heure par un accéléromètre fixé à l’oreille de la truie gestante pour la caractérisation de son activité physique. « Caractériser en continu de façon automatisée le niveau d’activité individuel quotidien des truies peut contribuer à améliorer l’ajustement des apports aux besoins », précise Nathalie Quiniou qui rappelle que la dépense d’énergie double dès que la truie se met debout.

Dans une seconde présentation, Armelle Prunier de Pegase-Inra de Saint-Gilles (35) présente une méthode de détection automatisée des comportements délétères des porcs en élevage. Les comportements agressifs sont délétères et affectent la santé et le bien-être des porcs ainsi que la productivité des élevages. Dans le cadre du projet européen PigWatch (Eranet Anihwa), l’Inra et le CEA-Leti de Grenoble travaillent au développement d’une technique automatisée, basée sur des capteurs et des algorithmes d’intelligence artificielle, pour détecter les comportements délétères de type bagarre. Le CEA-Leti a développé un dispositif porté à l’oreille incluant un accéléromètre triaxial. Le dispositif est connecté à une application Android pour l’acquisition des données sur un smartphone via une communication Bluetooth basse consommation. Douze porcs ont été équipés avec ce dispositif. Leur activité a été enregistrée et observée par caméra, à intervalles réguliers, durant deux mois. Les comportements et notamment les bagarres ont été identifiés au bout de 24 heures d’enregistrements vidéo et les signaux issus des capteurs ont été marqués en accord avec ces observations. Les caractéristiques mathématiques pertinentes des signaux pour discriminer les comportements observés ont été extraites. Dans une seconde étape, ces caractéristiques ont été utilisées dans des algorithmes pour détecter automatiquement les comportements. Actuellement, l’algorithme est capable de détecter les agressions avec une sensibilité de 41 % et une spécificité de 87 %. Des progrès sont attendus en augmentant la base de données. L’analyse préliminaire des variations dans la journée de l’activité comportementale à partir des prédictions de l’algorithme révèle des variations qui rejoignent les études précédentes avec des pics d’activité en début de matinée et d’après-midi. « Ces résultats sont très encourageants quant à la validation du système et son utilisation future pour l’enregistrement automatique des comportements en élevage, conclut Armelle Prunier. Nous allons travailler sur les signes annonciateurs de ces comportements délétères, afin de générer des alertes et faciliter ainsi le travail de l’éleveur. »

Le nouveau critère Sevton prend en compte la consommation globale d'aliment par les reproducteurs.

Le nouveau critère Sevton prend en compte la consommation globale d’aliment par les reproducteurs.

Nouveau critère Sevton

La marge calculée en GTE (Gestion technico-économique) est un critère d’efficience globale de l’atelier porcin, qui ne permet pas d’évaluer spécifiquement l’efficacité de l’atelier naissage. Par ailleurs, ce critère n’est pas disponible dans tous les élevages : 44 % des élevages français ont participé au dispositif national de GTE en 2014. Ces différents éléments ont motivé un travail, mené conjointement par Inzo° et l’Ifip pour répondre à la question : quel critère pourrait-on calculer simplement à partir de données toujours disponibles dans l’élevage pour juger de l’efficacité technico-économique de l’atelier naissage, et plus précisément d’un programme alimentaire appliqué aux truies ? D’où la naissance du nouveau critère Sevton défini par le nombre de porcelets sevrés/truie présente/an/quantité aliment reproducteur consommé/truie présente/an. Ce critère tient compte de la prolificité des truies, des pertes en maternité, du rythme de reproduction, de la consommation globale d’aliment par les reproducteurs (aliment gestante et aliment allaitante), du renouvellement et des temps de présence improductifs des truies. Il est applicable à toutes les catégories d’élevages avec truies, naisseurs comme naisseurs-engraisseurs.

« Le critère du nombre de porcelets sevrés par tonne d’aliment reproducteur consommé semble un bon indicateur de performances technico-économiques du poste naissage », estime Brigitte Badouard de l’Ifip dans sa présentation. Sans aller jusqu’au calcul de la marge, Sevton va plus loin que le simple critère de prolificité en incluant le rythme de reproduction et indirectement le poids des charges alimentaires. Il présente l’intérêt d’être simple à calculer et facilement accessible à partir des éléments techniques et comptables disponibles à l’élevage.

Cuivre et microbiote intestinal

La session dédiée à l’alimentation animale a commencé par deux interventions sur la supplémentation en cuivre. Dans sa présentation, Lucie Galiot, d’Agriculture et agroalimentaire Canada, s’intéresse à l’effet d’une supplémentation en cuivre, vitamines A et D et colostrum bovin sur les performances de croissance et le microbiote du porcelet pendant la lactation. « Cette étude montre que les suppléments en vitamines A et E et en cuivre à la truie et aux porcelets peuvent moduler le microbiote des porcelets mais seul le colostrum bovin améliore les performances au sevrage et en post-sevrage », conclut Lucie Galiot.

La présentation suivante, faite par Agathe Roméo de la société Animine, a porté sur l’effet des sources et doses de cuivre sur le microbiote intestinal des porcelets sevrés. Le cuivre peut améliorer la croissance des porcelets au sevrage s’il est supplémenté à dose élevée (160 mg/kg) dans l’aliment, mais ses mécanismes exacts sont encore mal connus. Une des hypothèses concerne ses propriétés antimicrobiennes. L’étude présentée par Agathe Roméo est menée sur 600 porcelets sevrés à 26 jours et divisés en 6 groupes expérimentaux (10 cases par groupe, 10 porcelets par case). Pendant cinq semaines, ils ont consommé un sulfate de cuivre (CuSO4) ou un oxyde de dicuivre (Cu2O : CoRouge, Animine) à différentes doses de cuivre : 15 mg/kg (dose nutritionnelle), 80 mg/kg (dose intermédiaire) et 160 mg/kg (dose maximale autorisée). À la fin de l’essai, 8 porcelets par traitement ont été abattus. Les contenus de l’iléum et du côlon ont été prélevés et les populations bactériennes évaluées. La source et la dose de cuivre n’ont pas affecté le nombre total de bactéries. Augmenter la dose de cuivre a diminué significativement (P < 0,05) les Firmicutes dans l’iléum. Comparé à CuSO4, Cu2O à haute dose a réduit significativement la présence de Escherichia coli dans l’iléum. Indépendamment de la source, une dose croissante de cuivre a diminué le nombre de E. coli dans le côlon, avec un effet plus marqué du Cu2O. Ces résultats peuvent être reliés aux performances de croissance : une dose plus élevée de cuivre augmentait le gain de poids pendant l’essai, avec des résultats numériquement meilleurs pour Cu2O. « La supplémentation en cuivre pourrait donc réguler la composition du microbiote avec des effets positifs sur la croissance », conclut Agathe Roméo.

Puis Géraldine Kuhn de Phileo Lesaffre Animal Care fait une présentation sur l’effet de la levure probiotique Saccharomyces cerevisiae 47 sur la santé, le microbiote et les performances zootechniques de porcelets sevrés. « Le sevrage représente une des périodes les plus critiques pour les porcelets et l’une des stratégies pour assurer le bon démarrage des animaux et les aider à passer cette phase difficile est d’utiliser les levures probiotiques dans les aliments porcelets », lance Géraldine Kuhn avant de présenter les résultats de deux essais, l’un dans un élevage de 500 truies ayant des diarrhées colibacillaires récurrentes, l’autre dans une station expérimentale. Les conclusions du premier essai sont claires : la levure probiotique Sc47 a eu un effet positif sur les performances zootechniques des porcelets après le sevrage : en améliorant le poids individuel des porcelets en fin de post-sevrage, en améliorant le GMQ, et en réduisant significativement l’indice de consommation. L’objectif de la deuxième étude était de mesurer les effets de la levure probiotique Sc47 sur le profil microbien du contenu caecal et colique de porcelets sevrés. La supplémentation en levure a entraîné le développement de communautés microbiennes qui étaient phylogénétiquement plus homogènes et moins dispersées par rapport au microbiote des porcelets témoins. L’analyse du réseau de corrélation a révélé que la supplémentation en levure était associée à l’enrichissement des corrélations positives parmi les différents genres bactériens de l’écosystème de l’intestin grêle, ces corrélations suggérant un mécanisme par lequel la supplémentation en levure pourrait contribuer à la régulation de l’homéostasie intestinale et améliorer les performances des porcelets. « La supplémentation en levures probiotiques Sc47 permet d’augmenter la diversité des micro-organismes, directement corrélée à une meilleure santé », conclut Géraldine Kuhn.

Plus de 50 posters ont été exposés lors des JRP.

Plus de 50 posters ont été exposés lors des JRP.

Détoxification en mycotoxines

La session alimentation animale a été marquée par deux synthèses dont l’une, présentée par Julia Laurain d’ Olmix, a proposé une revue des stratégies de détoxification en mycotoxines de l’aliment. Une stratégie pour réduire l’exposition des animaux aux mycotoxines consiste à réduire la biodisponibilité des mycotoxines grâce à l’incorporation d’agents détoxifiants dans l’aliment. Face à l’abondance d’agents détoxifiants disponibles sur le marché, des méthodes in vitro sont nécessaires afin d’évaluer leur efficacité. Ces méthodes d’évaluation de l’efficacité des agents détoxifiants peuvent être statiques ou dynamiques, tout comme elles peuvent être basées sur différents milieux tampon et en conditions de pH variées qui influencent beaucoup les résultats. Les méthodes basées sur la simulation des conditions gastro-intestinales sont les plus représentatives de l’efficacité in vivo potentielle d’un agent détoxifiant. Ce dernier se divise en deux catégories de produits : les agents adsorbants et les agents biotransformants. Les agents adsorbants ont pour objectif de limiter l’absorption intestinale des mycotoxines, les agents les plus connus étant les argiles, modifiées ou non, les parois de levures et le charbon actif. Les agents biotransformants sont composés de micro-organismes ou d’enzymes qui ont pour effet de transformer les mycotoxines en métabolites non toxiques. « Des stratégies prometteuses existent pour détoxifier l’aliment contaminé en mycotoxines, affirme Julia Laurain. L’étude de différents agents détoxifiants en mycotoxines nécessite de bien considérer les méthodes de test utilisées puisque les résultats d’efficacité varient considérablement en fonction du type de test et des conditions d’application ». Dans ses conclusions, Julia Laurain rappelle tout d’abord que le charbon actif, s’il est très efficace, est non recommandé car il réduit la biodisponibilité des nutriments. Les agents adsorbants de type smectites ont largement démontré leur efficacité contre les aflatoxines, tandis que les agents issus de parois de levures peuvent significativement adsorber la zéaralénone et les ochratoxines en fonction de leur qualité. « À ce jour, seuls les agents adsorbants à base de smectite modifiée à partir d’algue ont à la fois un potentiel pour l’adsorption des trichotécènes et des fumonisines et pas d’impact sur la biodisponibilité des nutriments dans un modèle in vitro, conclut Julia Laurain. Pour la majorité des détoxifiants, la plupart des études ont été réalisées in vitro et de nouvelles études sont nécessaires pour confirmer leur application en conditions in vivo. »

Besoin en calcium

La deuxième synthèse présentée par Nathalie Quiniou de l’Ifip a porté sur une modélisation du besoin en calcium et les variations du rapport phospho-calcique de l’aliment selon le niveau de performance de la truie reproductrice.

Le coût élevé des sources de phosphore et l’impact d’un apport en excès de cet élément sur l’environnement conduisent à restreindre les apports en phosphore aux besoins chez la truie reproductrice. Au contraire, les sources de calcium sont peu onéreuses et, en l’absence de contrainte de teneur maximale sur cet élément, sa teneur peut être assez élevée dans les aliments. Phosphore et calcium doivent pourtant être apportés de façon équilibrée. Un modèle est proposé pour estimer les besoins en calcium de la truie reproductrice sur la base des connaissances disponibles, beaucoup plus limitées pour cet élément que pour le phosphore. Dès l’étape de l’absorption digestive, plusieurs systèmes opérationnels et des tables de valeurs permettent de raisonner l’apport en phosphore sur une base digestible, mais ce n’est pas encore le cas pour le calcium. Une hypothèse de digestibilité est donc appliquée dans le modèle pour estimer le besoin en calcium total, qui devra être actualisé (de même que le calcul du besoin d’entretien) dès que les tables de valeurs des matières premières permettront de formuler les aliments sur la base du calcium digestible. Cette réserve étant posée, le modèle est utilisé pour quantifier le besoin selon le stade physiologique de la truie et son niveau de production (prolificité, production de lait). En l’absence de prise en compte du degré de minéralisation osseuse, il ne peut cependant pas être utilisé pour simuler les effets d’une carence en l’apport de l’un ou l’autre minéral.

« Les teneurs en minéraux dans l’aliment sont choisies le plus souvent sur la base du besoin des animaux les plus exigeants », affirme Nathalie Quiniou dans ses conclusions. Dans un contexte d’épargne de minéraux et au vu des niveaux de besoins atteints par certaines truies, il est difficile de formuler un aliment avec des teneurs suffisamment élevées pour couvrir le besoin de tous les animaux. Ainsi, les jeunes truies qui sont encore en croissance produisent beaucoup de lait tout en mangeant peu, et elles présentent un risque de déficit minéral majeur. « À court terme, une amélioration de la nutrition minérale de la truie peut alors être envisagée par une gestion des apports plus individualisée et plus dynamique autour de la mise bas, sur la base des prédictions réalisées avec le modèle, conclut Nathalie Quiniou. Individualiser les apports au début de la gestation apparaît plus risqué, sauf si un compartiment complémentaire  » reconstitution osseuse post-tarissement  » est intégré au modèle. Cela implique d’acquérir des données sur le degré de minéralisation osseuse de la truie et son évolution au cours du cycle. »

P. Caldier

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