Biomarqueurs du lait en relation avec le métabolisme ... · avec le métabolisme ruminal et la santé de la vache . ... Acidose – sensibilité & specificité problematiques –

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


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


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


* 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


Analyses du lait


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


Analyses du lait


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


Analyses du lait

Déviation du rapport TB/TP 2/ Cétose – TB

aceton


Analyses du lait


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)


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


*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


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


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


Analyses du lait

– contraintes – aliments



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


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


(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


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


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


*OBCFA = Odd Branched Chain Fatty Acids = Acides gras ramifiés impairs

A, P/S, L

Cellulolytique

Amylolytiique

Sucre

Pectine

Les OBCFA ‘diagnostics’


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


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


(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


(Colman et al., submitted) Diagnostic de l’acidose


OBCFA du lait

1-specificity

se

nsitiv

ity


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 !



OBCFA du lait


Acidose

iso C14:0, iso C15:0

C15:0, C17:0

CLAc9t11

C18:1 trans-10

=



OBCFA du lait


Analyses de lait – en cours de

développement:

2/ mobilisation graisseuse & cétose

Lipolysis

Ketosis

(BHBA)

LCFA

C18:1c9 du lait

‘diagnostic’ de cétose

Blood

Milk


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


Potentiellement

utilisable pour

une alerte

précoce !

Blood

Milk


de cétose ?


Laboratory for Animal Nutrition and Animal Product

Quality

http://www.lanupro.UGent.be –

[email protected]


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


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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