Une avancée pour un diagnostic non invasif du déficit énergétique chez la vache laitière à partir d’échantillons de lait

Les vaches laitières sont sujettes à des déficits énergétiques qui impactent la production laitière. Le déficit énergétique est observé quand les apports énergétiques de l’alimentation ne couvrent pas les besoins de l’animal. Il peut être lié à l’état physiologique de celui-ci, par exemple en début de lactation, ou être d’origine environnementale, comme en cas de pénurie alimentaire.

Actuellement les méthodes de détection du déficit énergétique sont peu optimales pour une utilisation en élevage car elles reposent sur des analyses sanguines. Afin de rendre la détection plus simple et moins invasive, des recherches ont été réalisées pour identifier de nouveaux biomarqueurs mesurables directement dans le lait.

Pour réaliser ces travaux, les chercheurs ont analysé des échantillons de lait provenant de vaches en lactation ayant reçu des rations alimentaires provoquant un déficit énergétique. Ces échantillons proviennent de deux protocoles expérimentaux distincts, réalisés dans les fermes expérimentales d’INRAE, chacun induisant des niveaux de déficits énergétiques différents. Une large gamme de composants présents dans le lait — tels que les métabolites, les microARN, les protéines et les cellules épithéliales mammaires — a été quantifiée. Une fois ces catalogues obtenus, les scientifiques ont cherché les composants dont les concentrations varient en fonction de l’état énergétique des animaux.

Pour la première fois, une caractérisation fine de la composition du lait en fonction de l’état énergétique des vaches en lactation a ainsi été réalisée. Grâce aux technologies haut-débit, une description exhaustive a pu être obtenue pour certains composants, notamment les protéines et les microARN. En combinant des méthodes multivariées intégratives exploratoires et prédictives, les chercheurs ont adopté une approche globale qui a révélé des motifs communs robustes entre les différents composants du lait et les protocoles expérimentaux. Cette analyse intégrative a permis de mieux comprendre l’impact des déficits énergétiques sur la composition du lait, en identifiant des molécules dont les concentrations varient en fonction de l’état énergétique des animaux. Elle offre ainsi une double perspective : d’une part, elle permet d’appréhender les voies métaboliques affectées dans la glande mammaire, organe de production du lait, lors de déficits énergétiques, puisque le lait reflète les processus biologiques qui s’y déroulent ; d’autre part, elle fournit une liste de molécules candidates qui pourront servir de biomarqueurs de l’état énergétique des vaches laitières, telles que le lactose, l’isocitrate, la sérotransferrine ou encore certains microARN.

Ce travail permet de mettre à disposition des composants du lait associés à l’état énergétique des vaches laitières pendant la lactation. La prochaine étape ? Identifier parmi ces composants lesquels sont les plus prometteurs en tant que biomarqueurs : les plus faciles, rapides, peu invasifs et peu chers à mesurer de façon précise et reproductible à la ferme. A terme, l’objectif est d’aboutir à un outil pratique permettant aux éleveurs de suivre le déficit énergétique de leurs vaches laitières.