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Le microbiote ruminal de l’agneau est un acteur clé de son métabolisme

Dans le rumen, les interactions des populations microbiennes du tube digestif entre elles et avec l'hôte, ont un rôle primordial sur le métabolisme de celui-ci et notamment sur sa capacité à transformer efficacement  son alimentation.

Agneaux de 3 jours nourris au biberon.. © Inra, NORMANT Sophie
Par Sylvie André
Mis à jour le 01/08/2017
Publié le 01/08/2017

Le microbiote du rumen : un melting pot microbien

Un des processus fondamentaux pour le bon fonctionnement du microbiote* gastro‐intestinal est le recrutement et le développement des différentes populations microbiennes qui le composent. La cinétique de cette colonisation est difficile à suivre chez beaucoup de mammifères puisqu’elle dépend à la fois de  la transmission maternelle, des changements de régime alimentaire, en particulier le sevrage,  ainsi que de l’environnement. Le microbiote du rumen contient  des bactéries et des archées**, (anciennement appelées archéobactéries) qui le colonisent dès les premiers jours de la vie, mais aussi  des protozoaires*** et des champignons qui commencent à s’établir au bout de 2 à 8 semaines.

Cette étude a été menée chez l’agneau, qui peut être précocement élevé au biberon, avec un régime alimentaire et un environnement contrôlés. La composition de l'aliment de l’agneau permet de faire varier la composition du microbiote et a permis d’obtenir des agneaux ayant un rumen colonisé ou non par des protozoaires.  Dans ces deux groupes (avec et sans protozoaires) et durant 31 semaines, la cinétique d’évolution du microbiote du rumen et ses conséquences au niveau du métabolisme (caractérisé par analyse métabolomique**** de l'urine) ont été analysées. Le gain de poids, l’ingestion, la capacité à digérer l’aliment et les caractéristiques de fermentation du rumen ont également été étudiés.

La diversité microbienne du rumen n’est pas une nécessité, mais elle serait une assurance face aux imprévus

Lorsque la diversité du microbiote ruminal est réduite, les paramètres de fermentation du rumen, l'efficacité de digestion et le métabolisme général de l’agneau sont modifiés mais sans conséquence sur le gain de poids de l'animal. En conditions d’élevage contrôlées et maitrisées aux niveaux sanitaire, alimentaire et environnemental, la fonction ruminale peut donc être assurée par un microbiote à diversité réduite en bactéries et archées et dépourvu de protozoaires.

La grande diversité de population bactérienne du microbiote d’un rumen normalement colonisé pourrait donc être un avantage évolutif, une sorte de police d’assurance contre tous les types de stress (sanitaire, alimentaire et environnemental) qui jalonnent la vie du ruminant.

Ce travail a également révélé l’existence d’interactions entre métabolites urinaires et populations microbiennes et dévoile ainsi le potentiel de l'approche métabolomique**** pour la découverte et le suivi des biomarqueurs de fonctions microbiennes.

 

*Le microbiote est l'ensemble des micro-organismes (bactéries, archées, protozoaires, levures, champignons, virus) vivant dans un environnement spécifique (appelé microbiome) chez un hôte (animal ou végétal).

**Les archées,ou Archaea, anciennement appelées archéobactéries, sont des microorganismes unicellulaires procaryotes, c'est-à-dire des êtres vivants constitués d'une cellule unique qui ne comprend ni noyau ni organites, à l'instar des bactéries.

***Les protozoaires du rumen sont des Ciliés, eucaryotes unicellulaires, anaérobiques caractérisés par la présence de cils vibratiles à leur surface. Ils contribuent à la digestion des aliments, mais peuvent avoir un effet négatif sur l’efficacité de l’utilisation de l’azote alimentaire.

****Le métabolome est constitué de l'ensemble des petites molécules, les métabolites, tels que les intermédiaires métaboliques, les hormones et autres molécules signal ainsi que les métabolites secondaires, présents dans un échantillon biologique.

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

Département(s) associé(s) :
Physiologie animale et systèmes d’élevage
Centre(s) associé(s) :
Auvergne - Rhône-Alpes

Références

Morgavi, D. P., E. Rahahao‐Paris, M. Popova, J. Boccard, K. F. Nielsen, and H. Boudra. 2015. Rumen microbial communities influence metabolic phenotypes in lambs. Front Microbiol 6. 10.3389/fmicb.2015.01060