Stimulation de l'ingestion d'aliment solide chez le lapereau allaité et conséquences sur l'implantation du microbiote intestinal et la santé digestive

Stimulation of solid feed intake of the suckling rabbit and consequences on the gut microbiota establishment and digestive health

• Auteur / Autrice : Charlotte Paës
• Direction : Sylvie Combes, Thierry Gidenne
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pathologie, Toxicologie, Génétique et Nutrition
• Date : Soutenance le 02/07/2020
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences écologiques, vétérinaires, agronomiques et bioingénieries (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Génétique Physiologie et Systèmes d'Élevage (Castanet-Tolosan, Haute-Garonne ; 2014-....)
• Jury : Président / Présidente : Francis Enjalbert
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sylvie Combes, Thierry Gidenne, Évelyne Forano, Isabelle Le Huëron-Luron, Benoist Schaal
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Évelyne Forano, Isabelle Le Huëron-Luron

Mots clés

Mots clés contrôlés

Digestion

Animaux -- Nutrition

Écologie microbienne

Lapin

Mots clés libres

Santé digestive

Lapin

Ecologie microbienne

Nutrition précoce

Sevrage

Digestive health

Rabbit

Microbiota

Early feeding

Weaning

Résumé

La poursuite de la réduction de l’usage d’antibiotiques en élevage cunicole passe par la recherche de nouveaux leviers d’action permettant de maîtriser la santé. En effet, l’occurrence des troubles digestifs survenant peu de temps après le sevrage reste importante, en lien avec la maturation incomplète de l’immunité du lapereau. Etant donné le rôle clé du microbiote digestif dans la construction et la stimulation du système immunitaire, un pilotage ciblé de ce partenaire microbien en début de vie représente une piste prometteuse de prévention des entérites. L'implantation du microbiote digestif est dépendante de l'ingestion d'aliment solide, observée dès la première semaine de vie en conditions naturelles mais impossible en élevage faute de dispositifs alimentaires adaptés. Ce travail de thèse avait pour objectif de comprendre les déterminants de l’ingestion solide précoce du lapereau allaité pour la stimuler, de manière à promouvoir l’installation d’un microbiote digestif favorable à la santé de l’hôte. Dans un premier temps, l’étude du comportement alimentaire du lapereau allaité a permis de concevoir un dispositif de mise à disposition d’aliment solide au nid et d’identifier un support nutritionnel appétant se présentant sous la forme d’un aliment gélifié. Grâce à ces prérequis, les effets d’une alimentation précoce sur la capacité digestive, les performances de croissance, l’implantation du microbiote et quelques paramètres de santé ont été évalués en faisant varier le type d’apports en polysaccharides (ratio fibres digestibles/amidon) ou oligosaccharides (fructo-oligosaccharides et mannan- oligosaccharides). Nous avons démontré que la consommation d’aliment au nid débutait autour de 7 jours d’âge et représentait en moyenne 1,3 ± 0,2 g de matières sèches par lapereau au cours des 17 premiers jours de vie dans nos sept essais expérimentaux. La consommation d’aliment dans le nid n’affectait pas l’ingestion de lait, les performances de croissance et les coefficients d’utilisation digestive des nutriments apportés avant sevrage (digestibilité de la matière sèche comprise entre 49 et 67% avant sevrage selon la période étudiée). La stimulation précoce de l’ingestion d’aliment solide permettait en revanche de moduler la colonisation du microbiote caecal avec des effets d’autant plus marqués que cette ingestion était élevée. Une maturation plus rapide du microbiote digestif était observée sur le long terme lors de l’introduction d’un aliment gélifié dans le nid, maturation caractérisée en particulier par une croissance des bactéries de la famille Ruminococcaceae conjointement à une réduction de l’abondance des Bacteroidaceae. Si l’enrichissement de l’aliment démarrage en ingrédients fonctionnels (prébiotiques) n’impactait que peu les communautés bactériennes du caecum, la modulation du ratio fibres digestibles/amidon influençait en revanche fortement les profils taxonomiques et l’activité fermentaire du microbiote. En lien avec ces changements observés au niveau des écosystèmes, l’expression dans la muqueuse caecale de gènes impliqués dans l’immunité (notamment Gpx2, Tnfsf13b et pigR) variait selon la nature des aliments distribués au nid. L’ensemble de ces résultats indiquent la pertinence de la distribution d’un aliment à destination du lapereau nouveau-né pour orienter la construction conjointe de son microbiote et son immunité. Des travaux permettant d’étayer les bénéfices santé du support nutritionnel développé permettraient de confirmer l’intérêt d’une stratégie d’alimentation précoce pour l’élevage cunico

Further reduction of antibiotics use in rabbit farming requires the research of new solutions to preserve animals health. Indeed, shortly after weaning, the occurrence of digestive disorders remains high, in conjunction with the incomplete maturation of the rabbit’s immunity. Knowing the key role of the digestive microbiota in shaping and stimulating the immune system, a targeted control of this symbiotic relationship in early life represents a promising avenue of research to prevent enteritis. The gut microbiota establishment is controlled by solid feed intake, intake that occurs in the first week of life in wildlife conditions but is currently hindered in rabbit husbandry. This PhD work aimed to stimulate the early solid feed intake of the suckling rabbit in order to promote the colonization of a balanced gut microbiome. First, the investigation of the suckling rabbit’s feeding behaviour enabled us to 1/ design a feeding system for providing solid feed inside the nest and 2/ to identify a gel feed form as a palatable feed presentation. Thanks to those necessary pre-requirements, the effects of early feeding on digestive capacity, growth performances, microbiota and several health parameters were evaluated by modulating the nutritional content in polysaccharides (rapidly fermentable fibres and starch) or oligosaccharides (fructo-oligosaccharides or mannan-oligosaccharides). We demonstrated that the feed intake in the nest started around 7 days of age and amounted over the first 17 days of life to 1.3 ± 0.2 g of dry matter per rabbit on average in our seven experimental trials. The intake of starter feed in the nest did not affect milk intake, rabbit’s growth and faecal digestibility coefficients of the dietary nutrients provided before weaning (dry matter digestibility between 49 and 67% depending on the period considered). However, the intake of solid feed in early life induced modifications of caecal microbiota establishment, with greater effects when the intake in the nest was high. Acceleration of the caecal microbiota maturity was observed after the supply of a gel feed in the nest, with persistent effects. As a main feature, we observed a growth of bacteria from Ruminococcaceae family together with a decreased relative abundance of Bacteroidaceae. Even though the supplementation of starter feed in functional ingredients (prebiotics) had limited effect on caecal bacterial communities, the modulation of the ratio digestible fibres/starch (1.7 vs 5.5) had marked effects on taxonomic profiles and microbiota fermentative activity. Concomitantly with those changes in the ecosystems, the cecal mucosa expression of genes involved in immunity (in particular Gpx2, Tnfsf13b and pigR) changed according to the composition of the starter feed. Taken together, those results indicate the relevance of starter feeds to engineer the young rabbit maturing digestive ecosystem and its developing immunity. Complementary research project aiming to assess the health benefits of the nutritional support that we developed are now necessary to confirm the interest of an early feeding strategy in rabbit farms.