La physiologie digestive et l’alimentation des Rongeurs · La physiologie digestive et...

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La physiologie digestive et l’alimentation

des Rongeurs

Dr Vet Laurence Yaguiyan-Colliard, UMES-Nutrition Clinique, Ecole Nationale Vétérinaire d’Alfort

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1. Définition et domaines d’activité

La physiologie digestive et l’alimentation des Rongeurs

La nutrition est une science regroupant plusieurs disciplines,

facilitant la compréhension des conseils alimentaires, voire médicaux,

de façon à permettre aux individus de rester en bonne santé.

http://www.vulgaris-medical.com/encyclopedie/nutrition

Science qui analyse les rapports

entre la nourriture et la santé

Définition :


La Nutrition

NUTRITION

Comportement alimentaire

Domaines de la Nutrition

Analyse et propriétés des aliments

Ingestion, transformation des aliments Utilisation et élimination des nutriments

Adaptation à l’espèce, aux maladies = nutrition clinique

Clinique


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2. Nourrir un rongeur


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Connaître les besoins de l’espèce

Nourrir un Rongeur

Connaître les aliments disponibles

Connaître les règlementations


Pyramide de Maslow

maintien de l'homéostasie de l'organisme

maintien d'un état de santé physique

Respirer BOIRE MANGER Dormir Se réchauffer Faire ses besoins

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3. La règlementation


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Contraintes liées à l’expérimentation

Limiter les biais expérimentaux

homogénéité des conditions et de l’alimentation

Respect du bien-être animal Conditions de vie Comportement alimentaire Besoins nutritionnels

La règlementation

Éthique


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Directive du 24/11/1986 sur la protection des animaux de laboratoire (JOCE 18/12/1986)

Article 3.7 alimentation

• Éviter la contamination chimique, physique et microbiologique lors

de la production, du transport et du stockage des aliments,

• Nettoyage régulier du matériel de distribution,

• Satisfaction du besoin physiologique de l’animal.

La règlementation


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4. La physiologie digestive


Ingestion Aliments Eau Protéines Glucides Lipides Minéraux Vitamines

Digestion Enzymatique Fermentation

Absorption Nutriments Eau Acides aminés Glucose (AGV) Acides gras Minéraux Vitamines

EB Énergie Brute

ED Énergie Digestible 95-90% EB (Rat)

Pour aliment semi synthétique

EM Énergie Métabolisable 95-90% ED (Rat)

Digestibilité CUD= (Ingéré-fécal)/ingéré

Excrétion Urinaire Déchets métaboliques

Coprophagie (rongeurs)

Excrétion Digestive Aliments indigestibles

1 kcal = 4,18kJ

La physiologie digestive La physiologie digestive et l’alimentation des Rongeurs

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Régime alimentaire reflet anatomie digestive

Régime

RAT Omnivore

SOURIS Omnivore

COCHON D’INDE Herbivore

HAMSTER Herbivore

La physiologie digestive


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Incisive Canine Prémolaire Molaire

RAT, SOURIS, HAMSTER 1 0 0 3

1 0 0 3

COCHON D’INDE 1 0 1 3

1 0 1 3

Formule dentaire: Le chiffre supérieur= nombre de dents sur une demi- mâchoire supérieure; le chiffre inférieur = demi mâchoire inférieure.

Incisives à croissance continue

Cavité buccale



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Particularités du Hamster

Recherche de nourriture nocturne, Consommation toute la journée



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Rat



Estomac Stockage, préparation et distribution des aliments à IG Début de digestion Rat

Souris

Partie glandulaire Sécrétions: acide, mucus Digestion chimique

Partie non glandulaire Action mécanique

Estomac simple chez Rat, Souris et Cochon d’Inde



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Estomac : particularités d’espèce

Cochon d’inde : entièrement glandulaire

Hamster : bicompartimenté (50%aglandulaire, 50% glandulaire)

aglandulaire= fermentation ( rumen)



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Contenance de l’estomac

Contenance

SOURIS 4-5 mL

COCHON D’INDE 15-25 mL

HAMSTER 10 mL



Intestin grêle Trois zones :

Duodénum (sécrétions pancréatiques et biliaires) Jéjunum Iléon

Digestion enzymatique et absorption des nutriments



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Intestin grêle

Digestion intraluminale (enzymes estomac, pancréas et sels biliaires)

Motricité intestinale : fragmentation, homogénéisation

Digestion pariétale (enzymes de la bordure en brosse)

Absorption des nutriments par les entérocytes



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Intestin grêle : long chez les Rongeurs

Longueur relative de IG/longueur du corps

CHAT (carnivore) X 4

RAT X 8,3

SOURIS X 6,3

COCHON D’INDE X 10,8

HAMSTER X 5,3



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Glandes annexes : sécrétion dans le duodénum

Pancréas Sécrétion enzymes (amylase, lipases, peptidases)

Digestion amidon, lipides (émulsionnés), protéines

Vésicule biliaire Acides biliaires: émulsion des graisses



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Digestion Enzymatique

Absorption Nutriments

Eau Acides aminés Glucose Acides gras Minéraux Vitamines

Intestin grêle


Libération des nutriments pour absorption


Gros intestin: caecum et côlon

Caecum = Fermentations digestives

Bien développé, contribution inconnue, importance de la coprophagie

Rat



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Caecum : particularités d’espèce (herbivores)

Cochon d’inde : Semi circulaire Capacité de fermentation = x2/Rat

Hamster : Forme en J Taille supérieure à l’estomac

Apport indispensable de fibres,

Contribution à la nutrition de l’hôte

Importance de la coprophagie



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Côlon

Fermentation bactérienne

Absorption d’eau et des électrolytes (Na+…)

Formation et stockage des fécès



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Digestion Fermentation

Absorption Nutriments Eau AGV Minéraux Vitamines

Excrétion Digestive Aliments indigestibles Matériel bactérien (protéines, vitamines…)

Gros intestin

Coprophagie (rongeurs)



Estomac

Intestin Grêle Caecum

Côlon Pancréas Foie (bile)

HCl

pepsine

trypsine

amylase

lipase

ac. biliaires

lactase

maltase micelles

Bactéries

Protéines

Mat. grasses

Glucides amidon

lactose

fibres sol.

fibres insol.

AGV

NH3, amines

+++ +++

+

+ ++

+

++ + +

fermentation des glucides

++

+ +

putréfaction des protéines

La physiologie digestive: résumé, la digestion


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5. Les besoins nutritionnels


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Besoins Nutritionnels

Niveau et équilibre

Niveau alimentaire = quantité (Énergie, % protéines…)

Équilibre alimentaire = apports en nutriments

Les besoins nutritionnels


Dose

Effet

Zone de tolérance

Déficit

Carence

Excès

Toxicité

La Relation Dose - Effet en Nutrition

Seuil

mini

Seuil

maxi

Bonne santé

meilleure santé ?

effet-dose des nutriments

Les recommandations La physiologie digestive et l’alimentation des Rongeurs

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Équilibre alimentaire = 50 Nutriments essentiels

• EAU • ENERGIE (Lipides + Protéines + Glucides)

• PROTEINES (10 acides aminés indispensables)

• LIPIDES (3 acides gras essentiels)

• MINERAUX (7 majeurs + 6 oligo-éléments + éléments-trace)

• VITAMINES (4 liposolubles + 10 hydrosolubles) …

Les besoins nutritionnels


Les interactions en Nutrition

Besoins Nutritionnels

Niveau et équilibre

GENETIQUE Espèce Race Lignée Sexe Individu (génotype)

STATUT PHYSIOLOGIQUE Age (croissance, adulte, âgé)

Gestation Lactation

ENVIRONNEMENT Température Éclairement Logement Nombre d’individus

CONDITIONS DE RECHERCHE Manipulations (Stress)

Agressions physiques Agressions métaboliques


Interactions entre les différents nutriments

Les interactions


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Directive du 24/11/1986 sur la protection des animaux de laboratoire (JOCE 18/12/1986)

Article 3.8 eau • Accès permanent à une eau potable

• Nettoyage aisé du matériel de distribution,

• Vérification du fonctionnement et qualité,

• Traitement de l’eau si nécessaire,

• Adaptation de l’eau (poissons, amphibiens, reptiles).

Les besoins nutritionnels : eau


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• Fonctions de l’eau échange de chaleur, hydrolyse, élimination

• Élément vital

• Besoin en eau 3 mL par kcalEM mais très variable! Cochon d’inde: 7,5mL/100g de poids; Hamster: 4,5-13,6mL/100g de poids

Dépend de l’alimentation, des conditions d’élevage…

Apport à volonté!

Les besoins nutritionnels : eau


Stockage de l’excédent d’énergie (tissu adipeux)

Énergie ingérée (calories)

Dépenses d’entretien température, respiration,

renouvellement cellulaire …

Dépenses de production (croissance, gestation, lactation)

Dépenses d’activité (vie de relation)

Les besoins nutritionnels : énergie


Grande variabilité en fonction du génotype Les valeurs présentées ici doivent être adaptées

CROISSANCE MAINTENANCE REPRODUCTION

GESTATION LACTATION

RAT X 2 BEE

maintenance

112 P0,75 (kcalEM/j)

470 P0,75 (kJ EM/j)

X 1,3-2,3 BEE

maintenance

X 2-4 BEE

maintenance

SOURIS X 2 BEE

maintenance

160 P0,75 (kcalEM/j)

670P0,75 (kJ EM/j)

X 2-2,2 BEE

maintenance

X 2-3 BEE

maintenance

COCHON D’INDE - 136 P0,75 (kcalEM/j)

570 P0,75 (kJ EM/j) - -

HAMSTER -

28 (petit)-58(grand)

kcalEM/100g

117-243 (kJ EM/100j)

- -

BEE : besoin énergétique d’entretien ; P : poids de l’animal en kg

1 kcal = 4,18kJ



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Grande variabilité en fonction du génotype Les valeurs présentées ici doivent être adaptées

MAINTENANCE

RAT (300g) 45 kcalEM/j

SOURIS (30g) 10 kcalEM/j

COCHON D’INDE (700g) 100 kcalEM/j

HAMSTER (45-90g) 10-50 kcalEM/j



Protéines Lipides Glucides Ca P

RAT 18-25%

5% Tolérance

(>50%)

3,5 o/oo

X1,25

croissance et

reproduction

3 o/oo

X1,25

croissance et

reproduction SOURIS 18%

COCHON

D’INDE

18%

20-30% (croissance)

?

>1%

?

20% 8 o/oo 4 o/oo

HAMSTER 18%

Besoin apport

protéique ( Rum)

?

5% ? 6 o/oo 3,5 o/oo

%: aliment à 4kcalEM/g et 10% humidité o/oo: g par kg d’aliment

Grande variabilité en fonction de la ration Les valeurs présentées ici doivent être adaptées

Les besoins nutritionnels : autres


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Les fibres (ou glucides indigestibles ou glucides pariétaux)

Herbivores = apport indispensable 15% aliment chez Cochon d’inde et Hamster Rat, Souris: améliore la santé du côlon

Vitamines C

Indispensable chez le Cochon d’inde 5 mg/jour (>50mg/kg aliment et <200mg/kg aliment)

Les besoins nutritionnels : autres


Fonction digestive de l’intestin

Altération de la sécrétion enzymatique

Altération de la vitesse d’absorption des nutriments

Augmentation teneur en bilirubine dans les selles

Mobilité intestinale

Modifications structurales des plexus nerveux

Augmentation du temps de transit

Diminution des contractions caecales


F I B R E S A L I M E N T A I R E S T O T A L E S

LIGNINE CELLULOSE HEMICELLULOSE PECTINE GOMMES MUCILAGES

CELLULOSE BRUTE EXTRACTIF NON AZOTE

FIBRES INSOLUBLES FIBRES SOLUBLES

Classification d’une fibre alimentaire


Présentation des différentes méthodes de dosage de la fibre

alimentaire en relation avec la composition chimique

ADF : fibres au détergent acide

NDF : fibres au détergent neutre

TDF : Total Dietary Fiber

EX: Pulpe de betterave,

les fibres totales =

3,3 % de lignine,

25,4 % de cellulose,

31,4 % d’hémicellulose

16,7 % de pectines et de gomme.


Fermentescibilité

Fibres fermentescibles Fibres non fermentescibles

Gommes

Pectines

FOS, MOS

Cellulose

Hémicellulose

Lignine

Sources

différenciées

Fibres de

céréales

Classification d’une fibre alimentaire


Le devenir des fibres dans l’intestin grêle

IG= digestion enzymatique, absorption des nutriments

Par définition…pas de digestion enzymatique!

Fibre = dilution de la ration

http://www.svt.ac-aix-marseille.fr

www.amiens.iufm.fr


Type de fibre Fermentescible Non-fermentescible

Exemples gommes, pectines, FOS cellulose, hémicellulose, lignine

Nutrition de la microflore +++ Ø Source d’énergie pour la microflore +++ Ø

Biomasse bactérienne +++ Ø

Tenue des excréments -- ++

Importance d’un équilibre adéquat Fibres fermentescibles / Non fermentescibles des aliments

Le devenir des fibres dans le côlon


La plus grande surface de contact

avec l’extérieur • Surface d’échange

– Perméabilité, adaptation

• Contact = agressions permanentes

Lactobacillus

Flore endogène : relativité de la bonne bactérie!

Poumon 130m2

Intestin = 200m2

Dermatologie-Parasitologie ENVA



Les besoins nutritionnels : minéraux

Fe hémoglobine (hématies), Transport d’oxygène, effort myoglobine (muscles)

Zn enzymes (ADN et Synthèse des protéines, ARN polymérases) intégrité cutanée, immunité

Cu enzymes (oxydases) Synthèse pigments et collagène

qualité des poils et de la fourrure

Se glutathion peroxydase Intégrité membranaire, antioxydant

Mn enzymes Edification des cartilage et des os

I hormones thyroïdiennes Métabolisme énergétique, peau


Les besoins nutritionnels : Vitamines

– Vitamine A : rétinol hormone de la croissance,

différenciation cellulaire, défense

immunitaire, vision, reproduction…

– Vitamine D : cholécalciférol hormone du métabolisme du

calcium et de la croissance osseuse

– Vitamine E : tocophérol fertilité, défense immunitaire, lutte

contre le stress

– Vitamine K : phylloquinone coagulation sanguine

Les Vitamines liposolubles


Les besoins nutritionnels : Vitamines Les Vitamines hydrosolubles

Vitamine B1 : thiamine énergétique cellulaire (nerfs, coeur)

Vitamine B2 : riboflavine énergétique cellulaire

Vitamine B3 (PP) : nicotinamide énergétique cellulaire (peau)

Vitamine B5 : ac. Pantothénique utilisation des graisses (peau)

Vitamine B6 : pyridoxine utilisation des protéines

Vitamine B8 ou H : biotine qualité du poil et des griffes

Vitamine B9 : ac. Folique cellules sanguines et nerveuses

Vitamine B12 : cobalamine cellules sanguines

Vitamine C : ac. Ascorbique anti-stress

Choline utilisation des graisses

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5. Les besoins nutritionnels

6. Les aliments


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1 kcal = 4,18kJ

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Capacité d’ingestion limitée

La Densité Énergétique de l’aliment

DE (kcalEM/g ou 100g) quantité d’énergie contenue par gramme (ou 100g) d’aliment

Détermine le volume de la ration … et donc l’apport des différents composants


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Capacité d’ingestion limitée

CROISSANCE MAINTENANCE REPRODUCTION

GESTATION LACTATION

RAT 15 g/jour 15-20 g/jour 30-40 g/jour

SOURIS 4-6 g/jour - -

COCHON D’INDE 20-25g/jour - - -

HAMSTER - - - -



Recommandation DE (kcalEM/g aliment)

Ajustement de la prise alimentaire en fonction activité

Adulte Croissance, Reproduction

RAT

> 2,5 kcalEM/g > 3 kcalEM/g

SOURIS

COCHON D’INDE 2,5-3,5 kcalEM/g + 15% fibres

(sans tenir compte de l’apport énergétique des fibres)

HAMSTER 3 kcalEM/g + 15-20% fibres

(sans tenir compte de l’apport énergétique des fibres)



• Ingrédients naturels

Les différents types d’aliments pour Rongeurs

• Ingrédients ou nutriments purifiés

• Forme la plus courante = granulé

• Forme extrudée = croquette

• Repas mélangé


A partir d’ingrédients naturels

Produits et sous produits de l’agriculture : foin, grains, son, gluten, farine de soja…

Coût, appétence

Variabilité de composition (culture, stockage, contamination…)

Non utilisable lors étude toxicologie, nutrition…



A partir d’ingrédients ou nutriments purifiés

Ingrédients: Protéine = caséine, isolat de soja; glucides = amidon… Nutriments: acides aminés, AGE…

Faible variabilité de composition, faible contamination Appétence, coût, stabilité, risque toxicité (nutriments)

étude toxicologique



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Forme la plus courante = granulé, bouchon

Stockage, utilisation (peu poussière, peu de gâchis…)

Difficile de rajouter des ingrédients



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Forme extrudée = croquette

Stockage, utilisation Coût de production, gâchis : peu utilisé chez rongeurs



Repas mélangé

Addition d’ingrédients à tester Gâchis, tri : peu efficace chez rongeurs

…Cake, gelée, « crumble », solution…



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Mode de nutrition

Ad libitum

vitesse de croissance max; reproduction optimale espérance de vie, incidence maladies dégénératives, apparition et développement des tumeurs

Restriction énergétique

Effets opposés à l’alimentation à volonté

Malnutrition (carence) aliments adaptés

De combien

Groupes hiérarchisés


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Évaluation de l’alimentation

Courbe de croissance

Paramètres de la reproduction

Grande variabilité suivant lignées faire courbes en interne (à partir de l’élevage d’origine)

Age reproduction, fertilité, taille des portées, mortalité. Variabilité suivant lignées Paramètres à surveiller


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Livre de référence: « Nutrient Requirements of laboratory animals »

National Research Council (NRC), fourth edition, 1995

La Nutrition des Rongeurs


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68

Mél: [email protected]

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