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Dernière mise à jour : Mai 2018

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UMR1348 PEGASE

Améliorer la santé digestive du porcelet sevré par l’apport de microalgues dans l’alimentation

Thèse : microalgues dans l’alimentation
Définir l’intérêt zootechnique de la supplémentation en microalgues par l’analyse de leur impact sur les performances de croissance et l’efficacité digestive du porcelet sevré.

Le sevrage est une étape critique en élevage porcin. Il est associé à des troubles digestifs liés au stress physique et psychologique provoqué par le changement alimentaire et la séparation de la mère. Le taux élevé de morbidité est la cause d’une utilisation importante de traitements antibiotiques au sevrage et est responsable de pertes économiques considérables pour l’éleveur.

Microalgues, historique en alimentation humaine

L’utilisation de microalgues dans l’alimentation humaine est pratiquée depuis plusieurs siècles dans certaines civilisations. C’est le cas de la spiruline, consommée chez les Aztèques au cours du XVIème siècle au Mexique (Ciferri et Tiboni, 1985). Plus tard, leur intérêt se généralise en nutrition humaine, notamment dans le cadre de la malnutrition dans les pays en développement, où la FAO initie des projets de production de spiruline. En effet, sa composition riche en protéines, sa simplicité de culture et son rendement ont permis de la considérer comme aliment d’intérêt pour les populations sous-nourries. Elle est également commercialisée depuis plusieurs années en tant que complément alimentaire dans les pays développés, comme complément protéique dans le cadre du sport de haut niveau.

Spiruline

…et en alimentation animale

En parallèle, les microalgues ont montré un intérêt croissant au cours des années 1980 en nutrition animale. Leur teneur élevée en protéines leur permettait de compter parmi les sources de protéines à fort potentiel pour assurer la croissance des animaux (Février et al., 1975 ; Lipstein et Hurwitz, 1980 ; Yap et al., 1982). De plus leur culture, nécessitant peu d’espace, s’inscrit positivement dans une réduction de la compétition pour l’utilisation des ressources agricoles entre l’alimentation humaine et l’alimentation animale. Cependant leur incorporation à d’importantes proportions, supérieures à 15%, s’est avérée peu prometteuse car elle induit une réduction des performances de croissance, probablement liée à une biodisponibilité incertaine des nutriments pour les animaux et à une réduction de l’appétence du régime.

Matière première à fort potentiel dans le domaine de la santé

Les microalgues sont sujettes depuis quelques années à un fort engouement en santé humaine du fait de leur composition riche en molécules à activités protectrices pour l’organisme : activités antioxydante, antimicrobienne, antivirale. L’utilisation d’extraits d’origine microalgale a montré chez l’homme un effet immunostimulant, avec notamment une amplification des réactions vaccinales (Scott et al., 2003), une modulation de la réponse allergique (Mao et al., 2005) et une réduction de la réponse inflammatoire systémique (Romay et al., 2001 ; Park et al., 2008). Par ailleurs, il a été observé dans de nombreuses études in vivo et in vitro une action de certains extraits de microalgues contre les infections virales (Khan et al., 2005 ; Hayashi et al., 1996 ; Rechter et al., 2006 ; Hernandez-Corona et al., 2002 ; Maddaly et al., 2010 ; Capelli et al., 2010) et contre les infections bactériennes et fongiques (Mendiola et al., 2007).

 

porcelet

 

La découverte récente de ce potentiel thérapeutique entraîne un retour des microalgues au-devant de la scène en nutrition animale, dans un contexte réglementaire évoluant vers une réduction de l’utilisation des antibiotiques. Cependant, les effets de l’introduction des microalgues dans la ration sur la santé des animaux d’élevage sont très peu connus et les mécanismes sous-jacents de leurs actions protectrices sont très peu référencés.

Favoriser la protection de l’organisme et réduire l’incidence des troubles digestifs au sevrage

Un projet de thèse a été construit par l’Inra en collaboration avec un partenaire privé,  afin de déterminer le potentiel des microalgues sur la protection digestive du porcelet durant la période de sevrage ainsi que les mécanismes associés. Cette étude s’appuie sur différents marqueurs physiologiques pour définir les leviers d’action des composés issus des microalgues, tels que la réponse immunitaire et inflammatoire locale et systémique, la perméabilité intestinale et le microbiote digestif.

Hauteclaire Furbeyre travaille sur ce sujet de thèse depuis le 1er janvier 2014 pour une durée de 3 ans. Elle est encadrée par Jaap van Milgen et Etienne Labussière dans l’équipe alimentation et nutrition.

Contacts

Hauteclaire Furbeyre : Hauteclaire.Furbeyre[at]rennes.inra.fr (doctorante)
Etienne Labussière : Etienne.Labussière[at]rennes.inra.fr (encadrant)
Jaap van Milgen : Jaap.vanmilgen[at]rennes.inra.fr (directeur de thèse)

Références

Ciferri, O. and O. Tiboni (1985). "The biochemistry and industrial potential of Spirulina." Annual review of microbiology 39: 503-526.

Fevrier, C. and B. Seve (1975). "[Incorporation of a spiruline (Spirulina maxima) in swine food]." Annales de la nutrition et de l'alimentation 29(6): 625-650.

Halperin, S. A., B. Smith, et al. (2003). "Safety and immunoenhancing effect of a Chlorella-derived dietary supplement in healthy adults undergoing influenza vaccination: randomized, double-blind, placebo-controlled trial." Canadian Medical Association Journal 169(2): 111-117.

Hayashi, K., T. Hayashi, et al. (1996). "A natural sulfated polysaccharide, calcium spirulan, isolated from Spirulina platensis: in vitro and ex vivo evaluation of anti-herpes simplex virus and anti-human immunodeficiency virus activities." AIDS research and human retroviruses 12(15): 1463-1471.

Hernandez-Corona, A., I. Nieves, et al. (2002). "Antiviral activity of Spirulina maxima against herpes simplex virus type 2." Antiviral research 56(3): 279-285.

Khan, Z., P. Bhadouria, et al. (2005). "Nutritional and therapeutic potential of Spirulina." Current pharmaceutical biotechnology 6(5): 373-379.

Lipstein, B., S. Hurwitz, et al. (1980). "The nutritional value of algae for poultry. Dried chlorella in layer diets." British poultry science 21(1): 23-27.

Mao, T. K., J. Van de Water, et al. (2005). "Effects of a Spirulina-based dietary supplement on cytokine production from allergic rhinitis patients." J Med Food 8(1): 27-30.

Mendiola, J. A., L. Jaime, et al. (2007). "Screening of functional compounds in supercritical fluid extracts from Spirulina platensis." Food Chemistry 102(4): 1357-1367.

Park, H. J., Y. J. Lee, et al. (2008). "A randomized double-blind, placebo-controlled study to establish the effects of spirulina in elderly Koreans." Ann Nutr Metab 52(4): 322-328.

Rechter, S., T. Konig, et al. (2006). "Antiviral activity of Arthrospira-derived spirulan-like substances." Antiviral research 72(3): 197-206.

Romay, C., R. Delgado, et al. (2001). "Effects of phycocyanin extract on tumor necrosis factor-alpha and nitrite levels in serum of mice treated with endotoxin." Arzneimittel-Forschung 51(9): 733-736.

Yap, T. N. W., J. F.; Pond W. G.; Krook L. (1982). "Feasibility of feeding spirulina maxima, arthrospira platensis or chlorella sp. to pigs weaned to a dry diet at 4 to 8 days of age." Nutrition Reports International 25(3): 10.