Une alimentation sur mesure pour chaque animal d’élevage

Pourquoi ce canard en plastique près de votre clavier ?

Jaap van Milgen : Ce canard symbolise l’importance des idées et des données pour la modélisation. Il fait référence à l’histoire d’un porte-container qui a coulé il y a plus de 30 ans. Il contenait une cargaison de canards de bain jaunes qui se sont éparpillés partout sur le globe. Deux océanographes ont eu l’idée de modéliser leurs trajectoires pour mieux comprendre l’interaction des vents et des courants. L’entrée du big data dans la modélisation !

Expliquez-nous en quoi la modélisation peut aider les nutritionnistes.

Jaap van Milgen : Il est difficile de savoir si tel animal reçoit bien la ration adaptée à ses besoins, tant en qualité qu’en quantité. Les besoins d’un animal changent avec le temps et, en plus, les animaux sont tous différents.

La modélisation nous a permis d’analyser comment l’animal utilise les nutriments et l’énergie de son aliment. Pour l’énergie, nous avons analysé la dynamique de la production de chaleur des animaux, calculée à partir de la respiration de l’animal (c’est-à-dire la consommation d’oxygène et la production de dioxyde de carbone). Nous avons proposé une typologie de la production de chaleur basée sur le comportement de l’animal (alimentation, activité physique), son état nutritionnel (post-prandial versus à jeun) et l’effet thermique lié à l’alimentation. La méthode pour quantifier la dynamique de production de chaleur a servi ensuite à de nombreux travaux chez d’autres espèce d’animaux d’élevage.

Forts de ces connaissances, mon équipe et moi avons souhaité développer un outil d’aide à la décision pour les professionnels de la nutrition. Or, je suis nutritionniste et non informaticien. Ainsi, il nous a fallu moins de 3 ans pour développer le modèle, le moteur en quelque sorte, mais 8 ans pour mettre sur le marché la voiture roulant avec ! Nous avons dû concevoir les roues de la voiture, la carrosserie, etc. La voiture, un logiciel, baptisé InraPorc, permet de simuler jour par jour comment le porc répondra à son apport alimentaire. Mais comme pour une voiture, il faut apprendre à la conduire, même si on n’a pas besoin de tout comprendre sur le fonctionnement de son moteur. InraPorc est disponible gratuitement à des fins éducatives et les licences complètes sont vendues seulement 500 € aux industriels. Aujourd’hui, beaucoup d’industriels de la filière alimentaire porcine l’utilisent. J’ai dispensé des dizaines de formations à InraPorc en France et ailleurs ; c’est très stimulant.

Parlez-nous de votre fameuse calculette biochimique.

J’ai identifié un nombre limité de pivots aux carrefours des voies métaboliques et construit des « méta-réactions » pour aller d’un pivot à un autre.

Jaap van Milgen : Il y a 20 ans, j’ai voulu comprendre et quantifier la contribution de la biochimie dans le métabolisme d’un organisme. Par exemple, le stockage et le déstockage de l’énergie sous formes de glycogène et de lipides, ça « coûte » combien ? J’ai identifié un nombre limité de pivots aux carrefours des voies métaboliques et construit des « méta-réactions » pour aller d’un pivot à un autre. Pendant le confinement, je me suis repenché dessus à la faveur d’une base de données ouverte de 17 000 réactions biochimiques construite par une communauté des biochimistes. J’ai pu renouveler la « calculette biochimique » qui permet cette fois, en quelques étapes, d’assembler des voies métaboliques complètes à partir de méta-réactions. C’est devenu un outil de formation qui m’a permis de rendre la biochimie beaucoup plus accessible pour les nutritionnistes, dans différents pays.

Quel était le défi du projet européen Feed-a-Gene ?

Jaap van Milgen : Le projet Feed-a-Gene a reçu 9 millions d’euros de la Commission européenne. Pas moins de 23 partenaires de 10 pays se sont alliés de 2015 à 2020 dans l’objectif d’améliorer la résilience et la durabilité des élevages de porcs, volailles et lapins par leur alimentation. Pas facile d’animer une communauté d’une soixantaine de personnes de disciplines différentes, mais c’est très enrichissant. Les résultats issus de Feed-a-Gene ont été transférés aux porteurs d’enjeux.

J’ai ensuite animé le montage du projet européen PIGWEB 2020-2025. Nous voulons renforcer la communauté de recherche sur le porc en facilitant l’accès aux infrastructures de recherche, en favorisant la coopération entre les chercheurs et les parties prenantes industrielles et sociétales.

Quel serait l’élevage modèle ?

Jaap van Milgen : Un élevage de précision qui respecte l’animal, l’éleveur et le consommateur. Un élevage dans lequel les besoins de chaque animal seraient couverts et que chaque consommateur pourrait visiter virtuellement grâce à des webcams. L’éleveur verrait son travail allégé par des automates et des logiciels. Les données enregistrées par les caméras et les capteurs le renseigneraient sur ce que chaque animal a mangé et bu, combien il pèse, comment il s’est comporté avec ses congénères. L’intérêt des modèles développés par INRAE, c’est d’intégrer des données et des connaissances pour évaluer l’état de l’animal et conseiller l’éleveur.

Vos projets pour les années à venir ?

Jaap van Milgen : En parallèle de PIGWEB, je travaille dans le cadre d’une commission du gouvernement américain, la National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine, sur une mise à jour des recommandations nutritionnelles pour les porcs. C’est une sorte de bible pour les nutritionnistes porcins.

Le portrait de Jaap van Milgen
 

L’excellence des travaux de Jaap van Milgen lui a valu le Laurier INRAE Innovation pour la recherche 2024. 
Découvrir son portrait.