Alors que les États-Unis se réchauffent, une solution nutritionnelle peut aider les vaches stressées par la chaleur
La hausse des températures pose des défis majeurs à l’industrie laitière – la production de lait des vaches Holstein chute de 30 à 70 % par temps chaud – mais une nouvelle étude dirigée par Cornell a trouvé une solution à base de nutriments qui peut restaurer la production de lait pendant les épisodes de stress thermique tout en identifiant la cause du déclin.
L’étude a été publiée le 2 août dans Journal des sciences laitières, démontrant pour la première fois que les vaches stressées par la chaleur développent une perméabilité intestinale, ou fuite intestinale, ce qui peut entraîner une réduction de la production de lait. Les chercheurs ont également découvert que l’alimentation des vaches avec des acides organiques et des plantes pures rétablissait partiellement la production de lait.
« Cela a une application immédiate », a déclaré Joseph McFadden, professeur agrégé de biologie des bovins laitiers au Collège d’agriculture et des sciences de la vie et auteur principal de l’article. « Nous espérons que ce sera un catalyseur pour le domaine et suscitera de nouvelles recherches sur les approches diététiques. »
L’auteur principal de l’article est Ananda Fontoura, étudiante au doctorat dans le laboratoire de McFadden.
Cette recherche aidera à maintenir l’efficacité et la durabilité de l’industrie laitière à mesure que la demande et les températures augmentent. Le changement climatique réduit déjà la production et menace la santé des vaches Holstein, de loin la race dominante dans l’élevage laitier américain. McFadden a déclaré que l’industrie laitière de l’État de New York n’est pas sûre en raison de son climat relativement frais – le stress thermique chez les vaches Holstein commence à apparaître à 75 degrés Fahrenheit.
« Dans l’État de New York, nous nous attendons à ce que les événements de stress thermique augmentent au cours de la prochaine décennie, mais les précipitations devraient rester », a déclaré McFadden. « Avec une sécheresse sévère et des demandes en eau dans d’autres parties du pays, il se peut que l’on se concentre davantage sur le maintien de la force de l’industrie laitière du Nord-Est, mais nous serons confrontés à des événements plus catastrophiques. Stress thermique, nous devons être proactifs et préparés. »
Il est bien connu que le stress thermique fait que les vaches mangent moins, et la baisse de l’apport alimentaire explique 30 à 50 % de la baisse de la production laitière. Les chercheurs apportent la preuve que le déclin restant se développe à mesure que la perméabilité intestinale augmente, ce qui active le système immunitaire.
« L’hypothèse de travail générale est qu’un système immunitaire activé sépare l’énergie de la production de lait pour soutenir la fonction immunitaire », a déclaré McFadden. « Lorsque l’intestin devient perméable, il permet aux bactéries de pénétrer dans la vache, ce qui active le système immunitaire et provoque une inflammation. Mais aucune étude n’a directement confirmé la fuite intestinale chez les vaches stressées par la chaleur. Les données antérieures n’ont fait qu’extrapoler cette possibilité. »
Les chercheurs ont découvert que les vaches exposées à des conditions de stress thermique développaient rapidement des fuites intestinales après seulement trois jours. Dans un environnement thermoneutre, le groupe témoin, qui a également réduit l’apport alimentaire, a connu un retard dans l’amélioration de la perméabilité intestinale.
L’étude a également révélé que la consommation d’acides organiques et de plantes pures réduisait la perméabilité intestinale chez les vaches, augmentait la consommation d’aliments et la production de lait et restaurait environ trois kilogrammes de lait par jour. Les vaches ont également montré une plus grande efficacité de l’azote, ce qui pourrait signifier moins d’excrétion d’azote dans l’environnement.
Actuellement, les arroseurs et les ventilateurs sont utilisés pour soulager le stress thermique chez les vaches, mais ces stratégies brûlent des combustibles fossiles et ne restaurent qu’environ 60 % de la production de lait. Les pertes économiques des vaches laitières stressées par la chaleur sont estimées à plus de 1,5 milliard de dollars par an, plus que tout autre système de production animale, principalement en raison de la tolérance à la chaleur des vaches Holstein.
L’équipe de McFadden travaille avec des chirurgiens du Collège de médecine vétérinaire qui ont pu isoler des échantillons de l’intestin bovin, et avec des collègues du Collège d’ingénierie et de l’Université Johns Hopkins pour analyser le profil du microbiome et des métabolites du tractus gastro-intestinal bovin. Ces études permettront aident à déterminer pourquoi les fuites intestinales surviennent en cas de stress thermique et fournissent plus d’informations sur la façon de garder les vaches laitières en bonne santé.
« Le domaine manque vraiment d’approches diététiques pour améliorer la santé intestinale; c’est une région sous-développée », a déclaré McFadden. « La recherche est très difficile parce que vous avez besoin d’installations pour faire des études de stress thermique, et les chirurgiens doivent avoir accès à ces précieux échantillons. Cornell est unique en ce sens que nous avons beaucoup de ressources pour répondre à ces questions. »
Des recherches plus approfondies pourraient révéler l’efficacité de différents additifs en optimisant le Cornell Net Carbohydrate and Protein System, un modèle largement utilisé pour déterminer ce que les bovins laitiers et de boucherie devraient manger, et même suggérer de modifier l’alimentation de base des vaches laitières américaines.
« Ce modèle aide les nutritionnistes à formuler des régimes pour les vaches », a déclaré McFadden. « Si nous pouvons améliorer ce modèle et comprendre les besoins nutritionnels d’une vache lors d’un stress dû à la chaleur, nous pouvons nous assurer qu’elle obtient ce dont elle a besoin pour maintenir une santé et des performances optimales. »
Cette recherche a été soutenue par la bourse d’études supérieures en recherche et en éducation sur l’agriculture durable du Nord-Est, la Fondation pour la recherche alimentaire et agricole (FFAR) et le co-sponsor industriel de la FFAR, Vetagro SpA. Fontoura est chercheur FFAR.
Origine de l’histoire :
Matériel fourni L’Université de CornellÉcrit par Caitlin Hayes, avec l’aimable autorisation de Cornell Chronicle. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.
