Biomarqueurs du lait en relation avec le métabolisme ... · avec le métabolisme ruminal et la...
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Veerle Fievez
Ghent University
Laboratory for Animal Nutrition and Animal Product Quality
Biomarqueurs du lait en relation
avec le métabolisme ruminal et la
santé de la vache
Suivi de l’efficacité des
nutriments et des maladies
liées à la production.
Analyse du lait
Additional info:
milk parameters
production
diseases
Journéee Aftaa Vache Laitière - 6 Novembre 2013
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
Journéee Aftaa Vache Laitière - 6 Novembre 2013
Analyses du lait
couramment utilisées
1/ Rapport TB/TP
2/ Acétone du lait
3/ Urée du lait
- 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
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Analyses du lait
Déviation du rapport TB/TP
1/ Acidose
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
De Peters and Cant, 1992
Journéee Aftaa Vache Laitière - 6 Novembre 2013
* F/C fourrages / concentrés
Analyses du lait
Déviation du rapport TB/TP 1/ Acidose
Fat content
Protein content
Milk production
Fa
t co
nte
nt (%
)
Pro
tein
co
nte
nt (%
)
Milk
pro
duction (
kg)
Semaines d’experimentation
• development structure evaluation system
- parameter of deficiency: milk fat content
- critical roughage: weekly roughage
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Analyses du lait
Déviation du rapport TB/TP
1/ Acidose - contraintes
- 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
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Analyses du lait
Déviation du rapport TB/TP
2/ Cétose
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
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Analyses du lait
Déviation du rapport TB/TP 2/ Cétose – TB
aceton
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Analyses du lait
Déviation du rapport TB/TP
2/ Cétose - contraintes
- 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)
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Feed
protein
Microbial
protein
Urea
(liver) NH3
Blood
Urine
Kidney
Udder
Milk
protein sources
animal
Saliva
(rumen)
(small
intestine)
Analyses du lait : urée
PDIN >
PDIE
PDIN > PDIE OEB* > 0
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*OEB = Onbesten-dig Eiwit Balans = bilan des protéines dégradables dans le rumen
Analyses du lait
OEB urée du lait
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
Exp 1
Exp 2
Exp 3
Exp 4
Exp 5
OEB (g/d) urée
du lait (mg/l) PDIN > PDIE OEB > 0
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Ens
mais
Ens mais
/ens herbe
ens
herbe
OEB (g/d)
Protéines (% besoins)
Energie nette (%
besoins)
Urée (mg/l)
-16
111
104
71
104
104
73
108
108
Urée du lait ‘prevue’ 196 204 206
Essais terrain (De Campeneere et al., 2006)
Analyses du lait
– contraintes – aliments
Journéee Aftaa Vache Laitière - 6 Novembre 2013
Ens
mais
Ens mais
/ens herbe
ens
herbe
OEB (g/d)
Protein (% besoin)
Energie nette (%
besoins)
urée(mg/l)
corrigée / ingestion
-16
111
104
217
71
104
104
193
73
108
108
146
Urée du lait ‘prevue’ 196 204 206
Essais terrain (De Campeneere et al., 2006)
Analyses du lait
– contraintes – aliments
Journéee Aftaa Vache Laitière - 6 Novembre 2013
Essais terrain (De Campeneere et al., 2006)
Ens mais Ens
herbe
Urée (mg/l)
corrigée / ingestion
Excretion N (g/d)
Faeces + urine
Production d’urine
(kg/d)
252
259
14,4
168
272
35,0
Analyses du lait
– contraintes –
Volume urinaire
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Essais (Spek et al., 2013) Urée – sel & protéines
Parameter Low
NaCl*
High NaCl Low NaCl High NaCl Pprotein PNaCl
Urine (kg/d) 13,1 31,4 17,0 33,1 0,159 < 0,001
Urée urin. (g/d)
34 28 77 74 < 0,001 0,269
Urée du lait
(mg N /dl)** 5,29 3,66 9,29 7,45 < 0,001 0,002
Urée
urin/Urée
du lait
6,50 7,76 8,29 10,05 0,006 0,032
Low protein High protein
* 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
Analyses de lait
Diagnostics courants
Test seuil Proportion
d’alerte
Group à risque Maladie
associée
TB/TP
TP %
acétone
1.5
< 3.25
105 µmol/l
> 10% Vaches en lactation 5-60 j Cétose,
(Déplacement
de caillette)
TB/TP
TB%
1
< 3.8
> 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
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(Spek et al., 2013; van der Drift et
al., 2012; CRV, 2010)
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
Contraintes:
Optimum = specificités de régime
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Limited protein
Excess energy
Limited protein
Limited energy
Excess protein
Excess energy
Excess protein
Excess energy
-60d -120d -240d -305d >305d Herd average
Pro
tein
(%
)
Urea (mg/dl)
Analyses de lait – en cours
de développement:
1/ statut du rumen
1. Origine microbienne
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Les OBCFA*
‘diagnostics’
1. Acides gras à chaine impaire : e.g. C15:0 et C17:0
o
o
o
o
o
o
2. Acides gras ramifiés à chaine impaire : e.g. iso C14:0 et iso C15:0
o
o
o
o
o
o
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*OBCFA = Odd Branched Chain Fatty Acids = Acides gras ramifiés impairs
A, P/S, L
Cellulolytique
Amylolytiique
Sucre
Pectine
Les OBCFA ‘diagnostics’
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2.Souches de
bacteries du rumen &
produits finaux
a) Changement de la population microbienne
Cellulolytique Amylolytique
Acides gras iso AG à chaine impaire
(AG anteiso )
Les OBCFA du lait
‘diagnostics’ de l’acidose
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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
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(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
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(Colman et al., submitted) Diagnostic de l’acidose
basé sur les AG trans et
OBCFA du lait
1-specificity
se
nsitiv
ity
Journéee Aftaa Vache Laitière - 6 Novembre 2013
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1 2 3 4 5 6 7
Lactation Week
C17:0
(%
FA
ME
)
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
1 2 3 4 5 6 7
Lactation Week
iso
C14:0
(%
FA
ME
)
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
1 2 3 4 5 6 7
Lactation Week
C18:1
tra
ns-1
0 (
% F
AM
E)
Potentiellement
utilisable pour
une alerte
précoce !
Diagnostic de l’acidose
basé sur les AG trans et
OBCFA du lait
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Acidose
iso C14:0, iso C15:0
C15:0, C17:0
CLAc9t11
C18:1 trans-10
=
Diagnostic de l’acidose
basé sur les AG trans et
OBCFA du lait
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Analyses de lait – en cours de
développement:
2/ mobilisation graisseuse & cétose
Lipolysis
Ketosis
(BHBA)
LCFA
C18:1c9 du lait ‘diagnostic’
de cétose
Figure 2.b
Milk fat C18:1 cis-9 g/100 g milk fatty acids
0 5 10 15 20 40 35 30 25
Pro
po
rtio
n o
f co
w w
ith d
etri
men
tal
or
non
-det
rim
enta
l blo
od N
EF
A
blood NEFA
> 0,6 mmol/l
blood NEFA
< 0,6 mmol/l
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Potentiellement
utilisable pour
une alerte
précoce !
Laboratory for Animal Nutrition and Animal Product
Quality
http://www.lanupro.UGent.be –
C18:1c9 du lait ‘diagnostic’
de cétose?
C18:1c9/C15:0 du lait
‘diagnostic’ de cétose
Figure 2.a
Milk fat C18:1 cis-9/C15:0 ratios
Pro
po
rtio
n o
f S
CK
or
non
-SC
K c
ow
s
0 5
0
0
10
0
15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
blood BHBA
> 0,8 mmol/l
blood BHBA
< 0,8 mmol/l
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Résumé des ‘diagnostics’ sur le
lait : cétose, acidose, déficit
énergétique
Acidose Cétose Def Energ
Production de lait
TB
TP
TB/TP
Acétone
AG spécifiques
Iso C14:0
C15:0
C17:0
C18:1 trans-10
C18:1 cis-9/C15:0
C18:1 cis-9
=
(= )
=
précoce
=
=
=
=
=
=
=()
=
()
()
()
=
précoce
=
=()
=
=
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