Stress oxydatif Quelle approche en nutrition animale ?

Quels agents utilisés ?

Fabrice ROBERT Responsable R&D groupe CCPA

frobert@groupe-ccpa.com

Santé

Qualité des produits

Production

STRESS OXYDATIF

O2

5 % O2

-

Carotenoïdes Vitamine E

Vitamine C Beta Carotène

Polyphénols

5 %

INFECTIONS

STRESS

Production de radicaux libres

Radicaux libres Antioxydants

Stress oxydatif =

Altérations, dégâts cellulaires et tissulaires conduisant à la mort des cellules

ROBERT F. 2010. Oxidative Stress of Day Old Chicks and Mortality. EPC 2010

STRESS OXYDATIF

Carotenoïdes

Vitamine E

Vitamine C

Beta Carotène

Polyphénols

GSH

STRESS Sevrage Transport

Alotement

Prélèvements sanguins (µmol/l)

AVANT APRES

Vitamine C 20 15.2

Vitamine E 7.5 3.2

Carotène 9.7 3.4

GSH 68.9 54.6

Déchets oxydés (hydropeoxydes plasmatiques)

7.97 9.94

CCPA TERRENA 2006

STRESS Sevrage

Prélèvements sanguins (µmol/l)

AVANT APRES

Vitamine C 55.5 14.1

Vitamine E 9.9 2.0

GSH 669 531

Déchets oxydés (hydropeoxydes plasmatiques)

7.8 10.1

Robert et al., JRP, 2009

INFECTION Coccidiose

(Emeiria acervulina)

Prélèvements sanguins (µmol/l)

Non infectes

Infectés

Vitamine C 101.1 69.3

Vitamine A (UI/100ml) 476 234

Carotène 8.53 2.28

Déchets oxydés (MDA)

2.55 2.76

Koinarski and al. Revue Med. Vet., 2005

Prélèvements sanguins (mg/l)

Robusta maculata

Kabir Ross

Vitamine E 38.5a 38a 36.2b

Carotènoïdes 21.2a 20.2a 19.1b

Castellini 2010

38.8

57.8

PRODUCTION DE RADICAUX LIBRES (Hydroperoxydes plasmatiques mg Eq H2O2 / dl)

Même alimentation, même milieu

Animal 2012

SELECTION GENETIQUE

SENSIBILITE ACCRUE AU STRESS OXYDATIF

5 %

INFECTIONS

STRESS

Production de radicaux libres

?

Les défenses naturelles L’immunité

Acquise

Adaptative

Destruction des cellules infectées

Production d’anticorps

Réponse cellulaire

Innée

Inflammation Production de radicaux

libres

Immunité innée

Innée

Inflammation Production de radicaux

libres

STRESS THERMIQUE

MISE BAS

CHANGEMENT D’ENVIRONNEMENT

PEUR DOULEUR

INFECTION VIRALE

INFECTION BACTERIENNE

INFESTATION PARASITAIRE SEVRAGE MELANGE TRANSPORT

TOXIQUES

SYSTEME DE DEFENSE A DOUBLE TRANCHANT Production de radicaux

libres

Inflammation

PROTECTION DE L’ORGANISME PRODUCTION

Syn

thè

se

pro

téiq

ue

fra

cti

on

nair

e, %

/ J

Klasing and Austic, 1984

Induction d’une inflammation chez le poulet

0

50

100

150

200

250

300

muscle foie BF thymus

témoin

Inflammation

AGP < 400 mg/l AGP > 400 mg/l

GMQ 1 - 10 jours 22,9 19,2 p<0,01

IC 38 jours 1,81 1,87 p<0,05

Poids 38 jours 1,88 1,84 ns

Mortalité totale 3,54 4,38 ns

Analyses à J10

ROBERT F. 2010. Oxidative Stress of Day Old Chicks and Mortality. EPC 2010

AGP : Glycoprotéine acide α 1, marqueur sanguin d’inflammation

Inflammation

Faible (J10)

Inflammation

Élevée (J10)

?

POST-PARTUM

ab

c

b

2

4

6

8

10

12

tarissement V+7 V+28 V+56

mg E

q H

2O

2/d

l

Str

es

s o

xyd

ati

f

Production de radicaux

libres

F. Robert , P Faverdin, EAAP 2014

ACUTE PHASE

Inflammation

Inflammation

12 % de lait en moins

F Robert EAAP 2014

35°C PENDANT 4 JOURS

133 161

195

Before After 3 days heatstress

3 days after heatstress

Inflammation (AGP mg/l)

F. Robert WVPA 2013

35°C PENDANT 4 JOURS

110

56

78,5

Before After 3 days heatstress

3 days after heatstress

Consommation (g/j)

F. Robert WVPA 2013

35°C PENDANT 4 JOURS

1,96

1,91

2,08

Before 3 weeks includingheat stress

3 weeks later

Efficacité alimentaire

F. Robert WVPA 2013

Innée

Inflammation Production de radicaux

libres

STRESS THERMIQUE

MISE BAS

CHANGEMENT D’ENVIRONNEMENT

PEUR DOULEUR

INFECTION VIRALE

INFECTION BACTERIENNE

INFESTATION PARASITAIRE SEVRAGE MELANGE TRANSPORT

TOXIQUES

Diminue la consommation Dégrade la conversion alimentaire

Augmente le risque de maladie

DIAGNOSTIC DU STRESS OXYDATIF

Carotenoïdes Vitamine E

Vitamine C Beta Carotène

Evaluation de l’état de santé des vaches laitières

Marqueurs sanguins

STRESS

OXYDATIF INFLAMMATION

Haptoglobine Capacité

ANTI-oxydante

(BAP, Biological

Antioxidant

Potential)

Capacité

PRO-oxydante

(Hydroperoxydes)

Paramètres évalués

Hydroperoxydes plasmatiques (mg Eq H2O2/dl)

0 10 20 30 40 50 60 70

Poussins

Vaches

Lapins

Porcs

Homme

NUTRITION ANTIOXYDANTE

Protection anti-oxydante

• Oligo éléments • Zinc, Sélénium

• Vitamines et caroténoïdes • Tocophérols, vitamine A, vitamine C, lutéine,

canthaxanthine, zéaxanthine, ..

• Acides aminés soufrés • Méthionine (vitamine B6)

• Cystéine

• Polyphénols et acides phénoliques • Extrait de plantes, huiles essentielles

Protection anti-oxydante (d’après WP Weiss 2004)

1. Les besoins en nutriments à action antioxydante

sont interdépendants.

2. Une déficience en un composé ne peut être

compensée par un autre.

3. Les effets positifs d’une complémentation ne sont

observables qu’en phase de déficit.

4. L’excès peut-être plus délétère que le déficit (effet

pro-oxydant).

Radical libre Antioxydant Radical libre

Vitamine C Vitamine E

Vitamine C oxydée

Vitamine C réduite

Vitamine E oxydée

Vitamine E réduite Glutathion

oxydé

Glutathion oxydé

Détoxifié Détoxifié

Pool GSH

Gpx

EROS

Bouwstra 2010

Tarrissement Vêlage – 2 semaines

Stress oxydatif

Vitamine E

Recyclage vitamine E

Vitamine E ROM

135 UI 30.9 43.8

3000 UI 40.1 65.2

Excès de vitamine E

Stress oxydatif ++

Recyclage impossible

Risque mammite

NUTRITION ANTIOXYDANTE

GLUTATHION réduit GSH

+ GLUTATHION oxydé (GSSG)

ion super oxyde

SUPEROXYDE DISMUTASE

Zn Cu

CATALASE

Fe

GLUTATHION PEROXYDASE

Se

Peroxyde d’hydrogène

H2O

NUTRITION ANTIOXYDANTE. (d’après Chaan 1999)

Nutriments Propriétés

Caroténoïdes

Tocophérols

Vitamine C

Tryptophane, acide nicotinique (vit B)

Cystéine, acide glutamique, glycine

Vitamine B2 (Riboflavine)

Polyphénols

Sélénium

Zinc / cuivre

Manganese

Antioxydant liposoluble

Antioxydant liposoluble

Antioxydant hydrosoluble

Précurseur NADH/NADPH

Composant du glutathion

Cofacteur enzymatique (GSH reduct.)

Antioxydants issus des plantes

Cofacteur enzymatique (GTPx)

Cofacteur enzymatique (SOD)

Cofacteur enzymatique (SOD)

Chardonnay : polyphénols

Catéchine

Epicatéchine

0

100

200

300

400

500

600

Grains sainsGrains infectés(Botryotinia)

Catéchine

Epicatéchine

Balik J., 2009

Activité antioxydante (TEAC)

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

Polyphenol6

Polyphenol1

Vitamine C

Polyphenol2

Polyphenol3

Polyphenol4

Polyphenol5

Polyphenol7

Vitamine E

Polyphenol8

Polyphenol9

Pro

du

its

mmol d'Eq Trolox / kg de produit

BILAN

STRESS OXYDATIF

ALTERATIONS CELLULAIRES BAISSE DE L’IMMUNITE RISQUE SANTE

INFLAMMATION BAISSE DE PRODUCTION

BILAN

• PHASES DE STRESS

Augmenter et diversifier les apports d’antioxydants

• SITUATIONS SPECIFIQUES

Diagnostic