Bénéfices potentiels d'un mélange d'huiles essentielles sur le métabolisme, la digestibilité, le développement des organes et l'expression génétique des veaux laitiers

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 3378 (2023) Citer cet article

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L'objectif de cette étude était d'évaluer les cellules sanguines et les métabolites, le facteur de croissance analogue à l'insuline (IGF-1), la digestibilité, le poids et l'histologie des organes internes, l'expression génique et la prolifération des cellules spléniques de taurillons pré-sevrés complétés par un mélange d'huiles essentielles dans du lait de remplacement (MR). Seize nouveaux-nés taureaux laitiers croisés Holstein × Gyr, avec un poids corporel à la naissance de 33,3 ± 3,7 kg, ont été logés dans des enclos individuels à lit de sable, bloqués par la composition génétique, et assignés au hasard à 1 des 2 traitements dans un schéma de bloc complet randomisé : Contrôle (CON, n = 8) et mélange de supplémentation en huiles essentielles (BEO, n = 8, 1 g/jour/veau, Veau Apex, Adisseo, Chine). Le mélange commercial était composé d'extraits de plantes dérivés d'anis, de cannelle, d'ail, de romarin et de thym. Les animaux ont reçu 5 L de MR/jour reconstitué à 15 % (matière sèche), répartis en deux repas égaux. L'eau et le démarreur étaient fournis à volonté. Le ß-hydroxybutyrate, l'urée et le glucose ont été évalués chaque semaine, l'IGF-1 a été évalué toutes les deux semaines et la numération globulaire totale a été effectuée toutes les quatre semaines jusqu'à la fin de l'essai à l'âge de huit semaines. Des échantillons d'aliments ont été prélevés trois fois par semaine et interrogés pour une analyse hebdomadaire. La digestibilité totale apparente des nutriments a été déterminée du jour 56 au jour 60. Au jour 60 ± 1, les animaux ont été euthanasiés pour le poids des organes, l'histologie, la prolifération des cellules spléniques et l'analyse de l'expression génique intestinale. Les données ont été analysées indépendamment à l'aide de modèles linéaires mixtes utilisant la méthode REML dans le package nlme dans R pour les résultats continus. Un test non paramétrique a été utilisé pour les résultats catégoriels ordonnés à l'aide du package Artools dans R. Il n'y avait aucune différence entre les groupes pour les évaluations sanguines, la digestibilité, l'expression des gènes et un test de prolifération des cellules spléniques. Cependant, les veaux BEO présentaient un pancréas plus lourd, des intestins plus lourds, des villosités iléales plus grosses et des niveaux de butyrate de caecum plus élevés (P < 0,05), démontrant que la supplémentation en EO favorisait le développement intestinal et les bactéries symbiotiques. Il a également été observé dans les voies respiratoires plus lourdes des animaux CON et un nombre d'éosinophiles plus élevé (P < 0,05). Par conséquent, les organes où les éosinophiles sont plus actifs ont eu une meilleure réponse pour les animaux BEO. Aucune différence n'a été trouvée dans l'expression des gènes intestinaux dans le contexte immunitaire. Ces résultats démontrent que la supplémentation en huiles essentielles en RM pourrait contribuer au développement intestinal et à la fonction immunitaire. Cependant, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre son impact sur le développement corporel et définir le meilleur dosage et la meilleure voie d'administration.

L'utilisation d'antimicrobiens comme promoteurs de croissance chez le bétail a été remise en question ces derniers temps, notamment en raison de la possibilité de créer une résistance bactérienne et un concept de santé1,2,3. Les antimicrobiens utilisés pour traiter les animaux d'élevage, en particulier les maladies néonatales, sont préoccupants car ils sont utilisés avec les mêmes médicaments que ceux utilisés en médecine humaine2,4. De plus, une utilisation incorrecte d'antimicrobiens pour prévenir ou traiter des maladies pourrait augmenter la résilience des agents pathogènes et affaiblir le système immunitaire de l'hôte par une dysbiose intestinale 6,7. Il convient également de souligner que le bien-être animal est corrélé à la santé animale et à l'utilisation d'antimicrobiens dans les élevages laitiers, un élément mesuré pour évaluer la condition et le bien-être des animaux5. Par conséquent, les politiques d'utilisation des antimicrobiens pour traiter les maladies dans les élevages laitiers et la rationalisation de leur utilisation sont constamment mises à jour par plusieurs organisations vétérinaires nationales1.

La période de pré-sevrage est la phase dans une ferme laitière où les taux de mortalité sont les plus élevés4,5. Les veaux ont encore un système immunitaire immature et sont sensibles aux maladies entériques et respiratoires6. Le tractus gastro-intestinal (GIT) est le plus grand organe du système immunitaire7. Par conséquent, puisque le microbiote intestinal a un rôle important dans la régulation des réponses immunitaires en dehors de l'intestin, il est important d'assurer et d'améliorer la bonne colonisation des microbes sur ce site8. Le microbiote intestinal sera crucial pour optimiser les performances et la santé des veaux9. Cependant, une fois que le microbiome ruminal et intestinal est installé et complet chez un animal plus âgé, il est difficile de manipuler cet écosystème de façon permanente13. C'est pourquoi il est important de manipuler et de développer le microbiote intestinal du veau à un jeune âge, car il s'agit d'une fenêtre d'opportunité pour médier le métabolisme, la croissance et la réponse immunitaire9,10.

Par conséquent, certaines pratiques alimentaires et additifs pourraient influencer l'utilisation des nutriments et l'homéostasie du microbiote commensal, ainsi que la réponse immunitaire des animaux, en particulier au début de la vie11,12,13. La supplémentation en colostrum et en lait de transition pendant les premiers jours de vie, l'inoculation par transfaunation ruminale, la supplémentation en pré et probiotiques sont des stratégies potentielles utilisées pour manipuler et améliorer la colonisation microbienne et le développement intestinal du jeune veau, et par conséquent, améliorer son système immunitaire9,14. Ainsi, les additifs alimentaires ont été recherchés comme une alternative non seulement pour améliorer les performances du bétail, mais aussi pour son amélioration anti-inflammatoire, antimicrobienne, de modulation ruminale, antioxydante et immunologique15. Dans le cadre de la supplémentation en additifs alimentaires qui pourraient être une option pour l'utilisation des promoteurs de croissance, le dernier sujet brûlant est celui des huiles essentielles (HE).

Les HE sont des extraits naturels de métabolites végétaux aux activités antibactériennes, antivirales, antifongiques, antioxydantes et anti-inflammatoires16,17, bénéfiques pour le microbiote intestinal18 et les performances du veau19. Différentes plantes sont utilisées pour obtenir l'HE, ainsi que différentes molécules, aux actions différentes, dans chacune de ces huiles17,20. Par conséquent, des additifs utilisant une combinaison de ces HE, ou mélanges, ont été testés récemment pour modifier l'écosystème ruminal et le microbiote, améliorer l'utilisation des nutriments, les performances et la santé au cours des premiers stades de la vie9. Des résultats antérieurs utilisant l'HE de différentes plantes dans un régime liquide ont montré des avantages potentiels pour la croissance et l'amélioration de la santé des veaux21, mais les informations sur son utilisation chez les jeunes ruminants sont limitées.

Cette étude visait à évaluer l'effet d'un mélange commercial de supplémentation en HE dans le lait de remplacement (MR) sur l'immunité, la digestibilité des nutriments, le développement des organes et l'expression des gènes chez les taurillons laitiers pendant la phase de pré-sevrage. Les effets de performance et d'entraînement ont été évalués dans nos précédents travaux22 et ont été démontrés dans le présent travail dans un but descriptif. Nous avons émis l'hypothèse que la supplémentation en HE par le biais d'un régime liquide pourrait améliorer la réponse immunitaire, aider au développement de l'intestin et, par conséquent, augmenter la digestibilité des nutriments.

Les directives du protocole de soins et d'utilisation des animaux ont été strictement suivies pour cette expérience, sous le numéro de protocole 9078250118 approuvé par Embrapa (The Brazilian Agricultural Research Corporation) Dairy Cattle Ethics Committee. L'Embrapa a été créé par le Ministère brésilien de l'agriculture, de l'élevage et de l'approvisionnement alimentaire.

Cette étude a été menée dans les installations Embrapa Dairy Cattle (Coronel Pacheco, Brésil) de mars à juillet 2018. Seize taurillons nouveau-nés Holstein et croisés (Holstein × Gyr) d'un poids corporel initial moyen de 33,3 ± 3,7 kg ont été séparés de leur mère immédiatement après la naissance et utilisés pour cet essai. Elles recevaient 10 % de leur poids corporel de colostrum de bonne qualité (Brix > 23 %) pendant les six premières heures de vie et avaient leur cordon ombilical immergé dans une solution d'iode à 10 % pendant les trois premiers jours de vie. Les taurillons ont été répartis dans une grange à côtés ouverts, dans des enclos individuels à lit de sable (1,25 × 1,75 m) et attachés avec des chaînes de 1,2 m de long. De l'eau ad libitum et un démarreur de veau commercial (Soymax Rumen pré-initial floculé, Total Alimentos, Três Corações, Brésil, Tableau 1) ont été fournis pendant toute la période expérimentale depuis le premier jour de vie.

Une alimentation liquide a été fournie deux fois par jour (0800 et 1600 h) dans des seaux munis de tétines en caoutchouc (Milkbar, New Zeland). Aux jours 2 et 3 de la vie, les veaux ont reçu 5 L/jour de lait de transition répartis également en deux repas, et de 4 à 60 jours, ils ont été nourris avec 5 L/jour de lait de remplacement répartis également en deux repas (MR, Kalvolak, Nutrifeed, Pays-Bas ; Tableau 1), reconstitués pour fournir 15 % de solides totaux, 194 g de protéines brutes et 60 g de matières grasses. Le transfert immunitaire passif a été vérifié le jour 3, où un échantillon de sérum a été prélevé par ponction veineuse jugulaire. Les tubes ont été laissés à température ambiante pendant 30 min puis centrifugés à 1800 × g pendant 10 min (22–25 °C). Après centrifugation, le sérum a été évalué dans un réfractomètre Brix (réfractomètre Aichose, Xindacheng, Shandong, Chine). Les veaux n'étaient inscrits que si le Brix était supérieur à 8,4 %.

Au jour 4, les taurillons ont été assignés au hasard à l'un des deux traitements suivants : (i) contrôle (CON, sans additif ; n = 8) et (ii) mélange de supplémentation en huiles essentielles (BEO, 1 g/jour/veau, Apex Calf, Adisseo, Chine ; n = 8). Le mois de naissance, le poids et le Brix ont été vérifiés pendant la mission pour s'assurer que les deux traitements étaient équilibrés. Le veau Apex (Apex Calf, Adisseo, Chine) est un additif commercial qui contient un mélange d'extraits de plantes dérivés d'anis, de cannelle, d'ail, de romarin et de thym. Cet additif a été incorporé dans le MR au cours de l'expérience suivant les recommandations du fabricant. La quantité d'additif pour chaque repas a été préalablement pesée et conservée dans des tubes de 15 ml dans une boîte noire. Cette quantité a été mélangée à 10 mL de MR, homogénéisée et incorporée dans 0,49 L de MR (0,5 g/veau au repas du matin et 0,5 g/veau au repas de l'après-midi) pour assurer l'ingestion totale du produit. Dès que l'animal a fini d'ingérer 0,5 L de MR avec 0,5 g d'additif, le seau a été rempli avec le reste du MR.

La prise alimentaire (MR, starter et eau), la performance et le développement de la structure corporelle ont été mesurés entre 4 et 60 jours d'âge dans un but descriptif. La prise alimentaire a été calculée quotidiennement en soustrayant les refus de la quantité fournie. Des échantillons de MR et de starter ont été prélevés trois fois par semaine pour obtenir un pool hebdomadaire pour l'analyse des nutriments.

Le poids corporel (BW) et le développement de la structure corporelle (hauteur au garrot (WH), hauteur de la croupe (RH) et circonférence cardiaque (HG)) ont été mesurés chaque semaine avant le repas du matin, à l'aide d'une balance (ICS 300, Coimma, Dracena, Brésil), un hypomètre portable et un ruban à mesurer.

La digestibilité des aliments a été menée au cours des cinq derniers jours de l'essai, entre j 56 et 60 ans. Un tapis en caoutchouc (WingFlex, Kraiburg TPE GmbH & Co., Waldkraiburg, Allemagne) a été placé sur chaque stalle individuelle pour permettre la collecte quotidienne des matières fécales. Les matières fécales ont été collectées et pesées quotidiennement du jour 56 au jour 60 et congelées à - 20 °C pour une analyse plus approfondie. Le jour 59 animaux ont été transférés dans des cages métaboliques (1,5 × 0,8 m, Intergado Ltda., Contagem, Brésil) pour la collecte d'urine de 24 h et le dernier jour de prélèvement fécal. Le flacon qui stockait l'urine pendant l'essai a été placé dans une glacière recouverte de glace pour éviter la croissance des bactéries et la perte d'azote. Après la période de collecte, le volume total, le poids et la densité de l'urine ont été enregistrés et un échantillon a été congelé à - 20 ° C pour une analyse plus approfondie. Au cours de l'essai de digestibilité, des échantillons de MR, de starter et de refus ont été collectés et regroupés pendant les cinq jours et stockés et congelés à - 20 ° C pour une analyse plus approfondie.

Des échantillons de starter et de MR ont été prélevés chaque semaine et pendant l'essai de digestibilité. Les matières fécales recueillies pendant la digestibilité ont été séchées au four à 55 ° C pendant 72 h et broyées dans un moulin Wiley (modèle 3, Arthur H. Thomas Co., Philadelphie, PA) à travers un tamis de 1 mm pour analyse. Ils ont été analysés pour déterminer la matière sèche (DM, méthode 934.01), les protéines brutes (CP, méthode 988.05), l'extrait éthéré (EE, méthode 920.39), les cendres (méthode 942.05), selon l'AOAC23. Les concentrations de fibres détergentes neutres (NDF) et de fibres détergentes acides (ADF) ont été déterminées en séquence en utilisant la méthode décrite par Van Soest et al.24. L'énergie brute a été déterminée en utilisant un calorimètre à bombe adiabatique (Parr Instrument Company, Moline, IL).

La digestibilité apparente de chaque nutriment (%) a été déterminée en tenant compte de l'apport en nutriments (NI) et de la récupération des matières fécales en nutriments (NFR) à l'aide de la formule :

Le bilan azoté a été déterminé par la différence entre l'apport d'azote (NI) et l'azote fécal (NF) et l'azote urinaire (NU) en utilisant la formule :

L'apport énergétique brut (GEI) a été déterminé par la différence entre l'énergie brute de la ration apportée (énergie brute de départ (GES) et énergie brute MR (GEMR)) et l'énergie brute refusée (GER) selon la formule :

L'apport énergétique digestible (DEI) a été déterminé par la différence entre le GEI et l'excrétion fécale énergétique (GEF). Pour déterminer l'apport énergétique métabolisable (MEI), les pertes énergétiques de l'urine (GEU) ont été soustraites de DEI.

Pour obtenir une ligne de base, des échantillons de sang jugulaire ont été prélevés à la naissance avant l'ingestion de colostrum. Après cela, il y avait une collecte hebdomadaire 3 h après le repas du matin pour obtenir les concentrations sériques d'acide bêta-hydroxybutyrique (BHB), d'urée sérique avec des tubes sans anticoagulant, de glucose plasmatique avec des tubes de fluorure de sodium et, toutes les deux semaines, d'IGF-1 plasmatique avec des tubes d'héparine (Labour Import, Osasco, Brésil). Les tubes ont été centrifugés à 3000 × g pendant 10 min à température ambiante (22–25 ° C), et des doubles de chaque échantillon ont été répartis individuellement dans des microtubes et congelés à - 20 ° C pour une analyse plus approfondie. La concentration sérique de BHB et d'urée a été déterminée par un auto-analyseur (Cobas Mira Plus, Roche Diagnostic Systems, Risch-Rotkreuz, Suisse) à l'aide de kits commerciaux (Ranbut-D-3-Hidroxibutyrate, Randox Laboratories Ltd., Antrim, Royaume-Uni ; Urea UV, Kovalent do Brasil Ltda., Bom Retiro São Gonçalo, Brésil). Le glucose plasmatique a été mesuré dans un spectrophotomètre à microplaques EON (Biotek Instruments Inc., Winooski, VT) en utilisant la méthode colorimétrique enzymatique (Kovalent do Brasil Ltda., Rio de Janeiro, Brésil). Les concentrations plasmatiques d'IGF-1 ont été analysées à l'aide d'un test de chimioluminescence (Immulite2000 Systems 1038144, IGF-1 200, Siemens Healthcare Diagnostics Products Ltd., Llanberis, Gwynedd, Royaume-Uni).

Aux jours 0, 30 et 60, des échantillons de sang ont été prélevés pour une numération globulaire complète par ponction de la veine jugulaire dans des tubes EDTA (Labour Import, Osasco, Brésil) et immédiatement transportés sur de la glace au laboratoire. Un compteur automatique de cellules hématologiques (SDH - 3 vet, Labtest Diagnóstica SA, Brésil) a été utilisé pour évaluer : la numération des globules rouges (RBC), l'hématocrite (PCV), l'hémoglobine (Hb), le volume corpusculaire moyen (MCV), la concentration corpusculaire moyenne en hémoglobine (MCHC), la numération plaquettaire et le nombre total de globules blancs. Le comptage différentiel manuel des globules blancs a également été effectué par examen microscopique évaluant 100 leucocytes dans un grossissement microscopique de 1000 × pour le nombre total de leucocytes, les basophiles, les éosinophiles, les neutrophiles, les neutrophiles en bande, les neutrophiles segmentés, les lymphocytes et les monocytes. Les changements morphologiques, tels que les neutrophiles toxiques, les lymphocytes réactifs et les monocytes activés, ont été calculés. Avec les résultats précédents, calculez le rapport plaquettes/lymphocytes (PLR) et le rapport neutrophiles/lymphocytes (NLR). Le PRL et le NRL sont de nouveaux marqueurs inflammatoires et ont été choisis pour vérifier s'ils pouvaient être appliqués comme biomarqueurs pour prédire l'inflammation et la mortalité25 et l'équilibre entre l'inflammation et l'immunité adaptative pour prédire l'évolution de la maladie comme cela se fait déjà en médecine humaine26.

Tous les taurillons ont été euthanasiés au jour 60 ± 1 pour comparer le développement des organes internes en utilisant les procédures recommandées par le Conseil fédéral brésilien de médecine vétérinaire27. Immédiatement après l'étourdissement et l'abattage, la jugulaire était coupée pour drainer le sang circulant du corps. La cavité abdominale a ensuite été ouverte et chaque région du tractus gastro-intestinal a été isolée et attachée. Les organes internes et les parties du corps ont été prélevés et pesés dans l'ordre : rate, vessie, tout le tractus intestinal, foie, pancréas, omentum, graisse périrénale, rein, pré-estomacs (rumen-réticulum, omasum), caillette, petit et gros intestin, langue, cœur, poumons + trachée. Après cela, les organes à contenu biologique ont été vidés et pesés à nouveau (vessie, rumen-réticulum, omasum, abomasum, petit et gros intestin). Le poids des organes a été évalué proportionnellement au poids de l'animal vide ; ainsi, le poids des fluides de l'animal a été soustrait du poids vif de l'animal. La longueur de l'intestin grêle et du gros intestin a été mesurée à l'aide d'un ruban métrique. Des échantillons de liquide ruminal et cæcal ont été immédiatement prélevés pour mesurer le pH, les AGV et le NH3-N. Après ces procédures, certaines pièces ont ensuite été vidées puis pesées à nouveau.

Des échantillons de surface d'environ 9 cm2 ont été prélevés pour l'histologie comparative : sac ventral du rumen, sac dorsal du rumen, lames de l'omasum, caillette, duodénum (dix centimètres sous la caillette), iléon (40 cm avant la jonction iléon-caecum) et côlon (40 cm après la jonction iléon-caecum). Les échantillons de tissus ont été immédiatement placés dans des flacons avec du formol pour la fixation. Quarante-huit heures après la fixation, le formol a été remplacé par de l'alcool à 70 % et protégé de la lumière. Les échantillons ont été traités pour inclure de la paraffine, puis sectionnés en 5 µm d'épaisseur à l'aide d'un microtome manuel (Olympus CUT 4055, Tokyo, Japon). Pour l'analyse morphométrique, les feuilles ont été colorées à l'aide d'hématoxyline-éosine. Les images ont été capturées à l'aide d'un microscope optique (Olympus CX31, Tokyo, Japon), connecté à un appareil photo (Olympus OSIS SC30, Tokyo, Japon), à l'aide du logiciel Cell-B (Olympus, Tokyo, Japon). AxioVision 4.8.2-06/2010 (Carl Zeiss Images Systmes®237, Iéna, Allemagne) a été utilisé pour les interprétations morphométriques. Pour les échantillons de rumen et d'omasum, la surface, la hauteur et l'indice mitotique (IM) de la papille de la couche basale de l'épithélium ont été analysés. Pour la détermination MI, 2000 cellules de la couche basale ont été comptées à l'aide d'un microscope optique. L'estimation a considéré le rapport entre le nombre de cellules dans la division mitotique et le nombre total de cellules comptées28. La hauteur (μm) et la surface (μm2) des villosités dans les régions du duodénum et de l'iléon ; la profondeur (μm) des fossettes gastriques et des cryptes dans les régions du duodénum, de l'iléon et du côlon a été mesurée. La prolifération cellulaire a été déterminée par le nombre de figures mitotiques dans l'épithélium des glandes gastriques et intestinales dans 10 champs, avec une augmentation de 400x.

Des échantillons de liquide ruminal ont été prélevés les jours 14, 28, 42 et 60, à l'aide d'une sonde œsophagienne quatre heures après l'alimentation du matin. Le jour de l'euthanasie, des échantillons ont été prélevés directement dans le rumen et le caecum des animaux. Le pH du rumen a été immédiatement mesuré à l'aide d'un pH-mètre (Phmetro T-1000, Tekna, Araucária, Brésil). Dix millilitres de liquide ruminal filtré ont ensuite été acidifiés avec 2 ml d'acide métaphosphorique à 20 % pour les analyses VFA et dix millilitres avec de l'acide sulfurique 0,2 N à 50 % pour les analyses NH3-N. Ces échantillons ont été stockés à - 20 ° C pour une analyse plus approfondie. Pour la concentration de NH3-N, il a été utilisé une méthode de distillation colorimétrique proposée par Chaney et Marbach29, où son absorbance a été mesurée à 630 nm (Termo Fisher Scientific, Madison, USA) après distillation Kjedahl avec de l'oxyde de magnésium et du chlorure de calcium. Les concentrations ruminales en AGV ont été mesurées par chromatographie en phase gazeuse. Ils ont été décongelés et centrifugés à 13 000 rpm, pendant 15 min, à 13 °C. Le surnageant a été recueilli, filtré et analysé comme décrit précédemment22.

La fonction de la rate combine la réponse immunitaire innée et adaptative et élimine les érythrocytes, les micro-organismes et les débris cellulaires plus anciens de la circulation, étant l'organe le plus important pour la réactivité immunitaire antibactérienne et antifongique30. Pour évaluer la prolifération cellulaire aux antigènes bactériens, immédiatement après l'abattage des animaux et l'isolement des organes, la rate a fait prendre ses mesures et placée dans de la glace pour être traitée sous peu.

Cinq grammes de tissu ont été broyés au laboratoire, suivis d'une centrifugation en gradient de densité sur une solution de Ficoll-Hypaque à 400 g pendant 30 min (Sigma, USA) pour l'isolement des cellules mononucléaires. Les cellules de splénocytes (5 × 106 cellules/puits) ont été ensemencées dans des plaques de microculture à fond plat et stimulées avec du lipopolysaccharide d'E. coli (10 ng/mL ; Sigma, USA), ou du Phorbol 12-myristate 13-acétate (PMA ; 25 ng/mL), ou de l'extrait de lignée E. coli B41 (20 ng/mL) d'un dérivé résistant à la streptomycine de la souche bovine ETEC s isolé selon Smith et Halls31. La colonie isolée de la lignée E. coli B41 a été lysée et diluée dans du tampon PBS additionné d'un cocktail d'inhibiteurs de protéase (Protease Inhibitors Set, Sigma, USA). E. coli et LPS ont été choisis car E. coli est l'un des médiateurs les plus importants de la diarrhée du veau au cours des premières semaines de vie32. Par conséquent, cela pourrait être un bon choix pour visualiser les effets indirects de l'HE sur la prolifération cellulaire.

Les cellules mononucléaires de la rate ont ensuite été cultivées dans du milieu RPMI 1640 (Sigma, USA) avec 10 % de sérum de veau fœtal inactivé par la chaleur (Gibco, USA), 2 mM de L-glutamine (Sigma, USA), 100 µg/mL de streptomycine et 100 U/mL de pénicilline (Sigma, USA) à 37 °C dans un CO2 humidifié à 5 %. La prolifération cellulaire a été analysée par test MTT (bromure de 3-(4,5-diméthylthiazoyl)-2,5diphényltétrazolium; Sigma, USA) selon les instructions du fabricant (Sigma) en utilisant des cellules non stimulées comme contrôle négatif. En bref, les splénocytes stimulés ont été incubés à 37 ° C dans un incubateur à CO2 humidifié à 5 % pendant 48 h. Dix µL de MTT (5 mg/mL) ont ensuite été ajoutés à chaque puits et une incubation a été effectuée pendant 4 h à 37 °C. Les surnageants ont été soigneusement aspirés et 150 µL de DMSO ont été ajoutés à chaque puits. Les plaques ont été secouées pendant 10 minutes supplémentaires et les valeurs d'absorbance ont été lues à 570 nm avec un lecteur ELISA. Les valeurs d'absorbance ont été comparées entre les groupes stimulés et non stimulés.

Des analyses d'expression génique à partir de cellules de la couche leucocytaire, d'ilium et de biopsies du côlon ont été effectuées par RT-qPCR. En bref, le sang total périphérique des groupes CON (n = 8) et BEO (n = 8) a été prélevé aux jours 30 et 60 et centrifugé à 800 g pendant 10 min à température ambiante pour l'isolement de la couche leucocytaire. Les globules blancs et les plaquettes (buffy coat) ont formé une couche sur les globules rouges qui ont été soigneusement éliminés avec une micropipette. Selon les instructions du fabricant, les globules rouges ont ensuite été lysés par Ammonium-Chloride-Potassium Lysing Buffer (ACK; Thermoscientific, Waltham, USA), et seule la couche blanche de cellules a été congelée au réactif RNA protect (Qiagen, Hilden, Allemagne) jusqu'à l'extraction de l'ARN. Les biopsies de l'iléon et du côlon ont été obtenues à partir de l'autopsie de l'animal et conservées sur le réactif RNAprotect (Qigen, Hilden, Allemagne) jusqu'à l'analyse. L'extraction d'ARN à partir d'échantillons de couche leucocytaire et d'organes a été réalisée avec le kit RNeasy Mini (Qiagen, Hilden, Allemagne). L'ARN total obtenu a été quantifié par le spectrophotomètre Nanodrop 1000 (Thermo Scientific, Waltham, USA), et la synthèse d'ADNc a été réalisée par le kit SuperScript III First-Strand (Thermo Scientific, Waltham, USA), le tout selon les instructions du fabricant33.

Les tests RT-qPCR ont eu lieu dans le système de PCR rapide en temps réel 7500 (Thermo Scientific, Waltham, États-Unis), en utilisant le PowerUp SYBR Green Master Mix (Thermo Scientific, Waltham, États-Unis) pour vérifier l'expression des gènes de l'interleukine 6 (IL-6) et de l'interleukine 10 (IL-10). Il a été utilisé la β-actine, la GAPDH et l'ubiquitine comme gènes de référence basés sur la stabilité de l'expression calculée avec le logiciel en ligne RefFinder. Chaque échantillon a calculé la moyenne des valeurs Ct des cibles et des gènes de référence à l'aide du logiciel ABI Real-Time PCR 7500 v.2.3 (Thermo Scientific, Waltham, USA).

L'analyse statistique a été réalisée à l'aide de R® (R Core Team, 2019). Une conception expérimentale en bloc complet randomisé avec des mesures répétées a été mise en œuvre pour tester l'hypothèse de l'effet du BEO sur chaque résultat de performance. Les animaux ont été bloqués par la composition génétique en tant que croisements ¾ ou 5/8 Holstein × Gyr. Les résultats analysés étaient la digestibilité des nutriments, le poids des organes, l'histologie, les paramètres ruminaux, caecum et sanguins, et l'expression des gènes. Pour chaque traitement a été attribué huit unités expérimentales ont été attribuées.

Chaque résultat a été analysé indépendamment à l'aide de modèles linéaires mixtes (package : nlme). Chaque résultat indépendant a été modélisé en fonction des effets fixes suivants : traitement, semaine expérimentale et interaction entre le traitement et la semaine. Le poids de naissance et la valeur Brix sérique ont été testés en tant que covariable mais n'ont pas amélioré la signification statistique. Ils ont donc été éliminés du modèle. La composition génétique de l'animal a été incluse comme effet bloquant. L'effet du taurillon pendant le traitement a été inclus dans les modèles pour tenir compte de la variabilité individuelle. Tous les résultats ont été testés pour l'homogénéité de la variance et de la normalité afin de répondre aux hypothèses requises de ce modèle en utilisant respectivement les résidus par rapport aux ajustements et les graphiques QQ. Une transformation variable utilisant Box-Cox a été appliquée aux apports de lait de remplacement pour répondre à l'hypothèse. Un intervalle de confiance à 95% a été adopté pour tous les tests.

Les résultats continus tels que les apports, la croissance structurelle, les performances, les paramètres ruminaux et sanguins ont été analysés par ANOVA. Les valeurs P ont été produites avec un test de Fisher et les moyennes marginales estimées et SEM ont été calculées avec le package emmeans. Les scores fécaux et respiratoires des résultats catégoriels ont été analysés à l'aide d'un test de transformation de rang aligné non paramétrique mis en œuvre dans le package R ARTool.

Les résultats qui avaient une seule mesure au cours de l'étude, tels que la digestibilité des nutriments, le bilan azoté, la répartition de l'énergie, le poids et la taille des organes/viscères, l'histologie des organes, la prolifération des splénocytes et l'expression des gènes, ont été analysés à l'aide du modèle linéaire mixte (package nlme) où le veau était l'effet aléatoire et le traitement était l'effet fixe.

La prise alimentaire, les performances et les mesures corporelles ont été évaluées à des fins descriptives et n'ont révélé aucune différence entre les traitements. La valeur Brix moyenne du transfert immunitaire passif était de 10,4 ± 1,0. Les poids initial et final étaient respectivement de 33,3 ± 3,7 kg et 66,1 ± 4,5 kg, avec une croissance moyenne de 11,3 ± 3,0, 12,1 ± 3,2 et 17,8 ± 3,7 cm pour WH, RH et HG respectivement. Les animaux avaient une consommation moyenne de starter et d'eau de 0,27 ± 318 kg/jour et 1,29 ± 980,5 kg/jour respectivement. L'apport de MR était de 0,75 g/jour avec une diminution aux semaines 2 et 3 à 0,71 ± 0,022 g/jour en raison de la survenue de diarrhées.

Le pH ruminal présentait des valeurs inférieures pour le traitement BEO par rapport au traitement CON (P = 0,02, tableau 2). Un effet semaine a également été observé, avec une diminution de 14% des valeurs de pH de la semaine 3 à la semaine 9 pour les deux groupes. Il n'y avait aucune différence de traitement pour l'azote ammoniacal ruminal et tous les AGV mesurés. Cependant, comme observé sur le pH, il y avait également un effet de semaine pour les proportions VFA et C2: C3 (P <0, 01, tableau 2), avec des valeurs croissantes de tous les VFA et des valeurs décroissantes de C2: C3 à mesure que les animaux vieillissaient. La proportion C2:C3 a également présenté une interaction traitement × semaine, où des valeurs supérieures de 28 % et 16 % ont été observées pour les animaux BEO aux semaines 3 et 5, respectivement. Pour les semaines 7 et 9, ces valeurs ont présenté des différences.

Les paramètres du caecum n'ont été évalués que le dernier jour de l'essai, après l'euthanasie. Il n'y avait pas de différences au sein des groupes de traitement pour tous les paramètres évalués (P > 0,05, Tableau 2), à l'exception des valeurs d'acide butyrique, qui présentaient des valeurs 76 % plus élevées pour le groupe BEO (P = 0,05, Tableau 2).

Il n'y avait aucune différence au sein des traitements pour tous les paramètres métaboliques - BHB, urée et glucose - et hormonaux - IGF-1 - (P > 0,05, Tableau 3). Cependant, tous ces paramètres présentaient un effet semaine (P < 0,01, tableau 3), augmentant les valeurs de concentration à mesure que les animaux vieillissaient. Quant à l'hémogramme, il n'y avait qu'une différence de taille des globules rouges au cours des semaines, avec une diminution du MCV de la semaine 1 à 9 (P = 0,04, Tableau 3). Un effet du traitement a été observé pour le nombre d'éosinophiles pour le nombre de globules blancs, avec des valeurs 2,4 fois plus faibles pour le groupe BEO (P = 0,04, Tableau 3). En ce qui concerne l'effet de la semaine sur le nombre de globules blancs, l'âge a eu un impact sur le nombre d'éosinophiles, le nombre de neutrophiles segmentés, le nombre de lymphocytes, le PLR et le NLR, en observant des différences de la semaine 1 à 9. Il y avait une interaction significative du traitement × semaine pour les neutrophiles segmentés ( P = 0, 04), où les animaux BEO avaient 50% de cellules en plus à la semaine 5 par rapport aux animaux CON, mais aucune différence les autres semaines.

La digestibilité apparente totale du tractus et le bilan azoté ont été effectués à la fin de l'essai du jour 56 au jour 60. La digestibilité de la MS, de la MO, de l'énergie brute, de la CP et de l'EE ne différait pas entre les traitements (P > 0,05, tableau 4). Les résultats liés au bilan azoté présentaient également des valeurs similaires entre les traitements (P > 0,05, tableau 4).

L'euthanasie a été réalisée le matin avant la tétée pour ne pas impacter le poids final. Il n'y avait aucune différence entre les traitements pour le poids corporel à vide (P = 0,12, tableau 5). La plupart des organes évalués étaient statistiquement similaires entre les traitements, à l'exception du pancréas, des voies respiratoires et de l'intestin grêle. Le pancréas de l'animal BEO était 30 % plus lourd que le CON (P = 0,05, tableau 5). Les poumons et la trachée étaient 11 % plus lourds chez les animaux CON que chez les BEO (P = 0,03, tableau 5). De plus, les intestins grêles étaient 16% plus lourds chez les animaux BEO (P = 0, 03, tableau 5), outre aucune différence dans la longueur intestinale.

Il n'y avait aucune différence dans le développement du tractus gastro-intestinal et l'histologie (P> 0, 05, tableau 6), à l'exception de la hauteur des villosités de l'iléon. Les animaux de BEO présentaient une villosité supérieure de 25 % par rapport à CON (P = 0, 02, tableau 6).

Un test de prolifération des splénocytes a été effectué pour évaluer l'effet de la supplémentation sur la réponse cellulaire aux antigènes bactériens. Les cellules spléniques ont été stimulées, in vitro, avec un extrait d'antigène E. Coli et un lipopolysaccharide. Pour vérifier l'inhibition potentielle de la croissance de l'OE, le PMA a été utilisé comme activateur de prolifération cellulaire via la protéine kinase C (PKC). Cependant, il n'y avait aucune différence entre la prolifération des splénocytes sous tous les traitements testés (tableau 7).

L'expression génique a été évaluée sur les globules blancs (buffy coat) à l'âge de 30 et 60 jours et sur l'iléon et le côlon à l'âge de 60 jours. Ces échantillons ont été choisis sur la base des résultats statistiques précédents de cet article et de nos résultats précédents22, et les gènes évalués étaient l'interleukine 6 (IL-6) et 10 (IL-10) car ils sont liés aux réponses inflammatoires et à la régulation de l'immunité après traitement avec BEO34,35. Il n'y avait aucune différence entre les traitements pour l'expression relative des gènes de l'IL-6 et de l'IL-10 dans la couche leucocytaire, l'iléon ou le côlon (P > 0,05, tableau 8). L'expression génique relative de l'IL-6 et de l'IL-10 a augmenté avec le temps dans la couche leucocytaire, mais elle n'était pas significative (P > 0,05, tableau 8).

La recherche et l'utilisation d'alternatives pour remplacer les additifs artificiels ont considérablement augmenté, en particulier après que les antimicrobiens en tant que promoteurs de croissance ont été une préoccupation pour la production animale et la santé publique2,36,37. Les HE présentent des propriétés antimicrobiennes à large spectre, améliorant la croissance et l'état de santé de diverses espèces38,39,40. Il a déjà été démontré que la supplémentation en HE d'autres espèces avait un impact positif sur l'amélioration de l'activité enzymatique GIT et sur la préservation de l'environnement intestinal41. Cependant, il existe encore une petite quantité de données évaluant l'OE pour les jeunes veaux laitiers et son impact sur le développement intestinal et la fonction immunitaire. Ainsi, la présente étude visait à faire avancer la recherche sur l'OT et à quantifier l'impact de la supplémentation en HE sur le développement des organes et la fonction immunitaire. Nos principaux résultats étaient l'impact positif sur le poids du pancréas et de l'intestin grêle, l'histologie de l'iléon et l'augmentation de l'acide caecum butyrique.

La consommation et les performances ont montré le même schéma obtenu avec les femelles dans nos travaux précédents22. L'objectif principal de l'élevage des veaux est de doubler le poids au sevrage, ce qui a été réalisé dans cet essai. Cependant, les résultats d'apport et de performance pour les animaux supplémentés en HE sont controversés, et il y a un manque de travaux qui complètent les additifs naturels par le biais d'un régime liquide. Lors de notre essai, nous avons travaillé avec une dose de 1,0 g/jour divisée en deux repas, selon les recommandations du fabricant.

Lors de l'évaluation de l'impact de la supplémentation en HE sur le GIT, des différences ont été trouvées pour les paramètres ruminaux et caecum, où les animaux BEO présentaient un pH ruminal plus faible, un acide butyrique caecum plus élevé et des proportions ruminales C2: C3 plus élevées aux semaines 3 et 5. On sait que les concentrations d'AGV dans différentes parties du GIT sont liées à la fonction directe du microbiote local. Ainsi, les additifs qui modifient le microbiote ruminal et intestinal peuvent entraîner des modifications du profil des AGV et de l'acide lactique et, par conséquent, du pH ruminal17,42. Des travaux antérieurs ont montré que les veaux supplémentés en HE avaient des micro-organismes plus bénéfiques dans le microbiote intestinal18, et que certaines HE avaient une activité neuronale possible, altérant le comportement animal43. Les veaux Jersey présevrés traités à l'extrait de thé vert ou à l'extrait d'origan anticipent le début de la rumination en une semaine par rapport au groupe témoin44. De plus, des études sur d'autres espèces ont montré que la supplémentation en HE augmentait les bactéries symbiotiques gastro-intestinales, connues sous le nom de producteurs de butyrate45,46. Par conséquent, un contenu plus élevé de cet AGV pourrait améliorer le développement intestinal et la modulation de la réponse immunitaire47. Chez les ruminants, la concentration maximale d'AGV se produit dans le rumen, et la deuxième concentration la plus élevée se trouve dans le caecum, où la digestion des fibres se poursuit48. Le butyrate de caecum produit par le microbiote local sert de principal nutriment énergétique aux colonocytes et régule de multiples fonctions des cellules intestinales, y compris son expression génique, sa différenciation cellulaire, le développement des tissus, la modulation immunitaire, la réduction du stress oxydatif et le contrôle de la diarrhée, donc la fonction GIT. Il est possible que l'intestin inférieur communique avec les préestomacs, ce qui signifie que les nutriments présents dans l'intestin inférieur peuvent provoquer des adaptations ultérieures dans les préestomacs49. Cette théorie pourrait expliquer pourquoi l'OE a donné dans le MR dans notre essai un impact sur les résultats ruminaux. Techniquement, étant donné que l'HE était administrée par le biais d'un régime liquide, son ingestion passerait par le sillon œsophagien et irait jusqu'à l'omasum et l'abomasum. Par conséquent, on s'attendait à ce que l'OE ait un impact uniquement sur le développement de l'intestin.

De plus, le GIT détecte l'apport de nutriments au cours des premières semaines de vie et communique avec d'autres organes qui contribuent à la digestion, tels que le foie et le pancréas49. Cette manipulation sera également importante pour les performances futures de l'animal dans le troupeau. L'intestin, en particulier l'iléon, possède des nodules lymphoïdes, également appelés plaques de Peyer, qui jouent un rôle important en tant que "capteur immunitaire", aidant à favoriser la réparation épithéliale et activant les capteurs inflammatoires, régulant l'homéostasie et la présence de cellules immunitaires de l'immunité innée dans l'intestin50. Cette connexion explique également l'intégration de la santé intestinale et de ses cellules immunitaires et leur migration vers d'autres sites du corps, comme cela se produit dans la glande mammaire via une voie entéro-mammaire51. Par conséquent, avec ces preuves scientifiques, il est sûr de dire que l'intestin joue un rôle important dans le système immunitaire, le microbiote et le comportement de la maladie. Il stimule la fonction immunitaire et le développement d'une couche muqueuse, facilitant l'absorption des nutriments et l'interaction de l'activité microbienne52. Dans notre travail complémentaire22, les animaux BEO présentent des valeurs inférieures pour le score fécal, corroborant les résultats positifs pour le GIT dans ce présent travail.

Parallèlement aux différences chimiques dans le GIT, dans notre travail, les animaux BEO avaient un pancréas et des intestins plus lourds et une hauteur de villosités iléales plus élevée, ce qui indique que les animaux supplémentés pourraient avoir une meilleure fonction GIT et une meilleure digestibilité des nutriments. Un pancréas plus lourd indique une activité accrue dans cet organe avec une production plus élevée d'enzymes et un métabolisme plus actif53. Il est connu que l'alimentation peut avoir un effet sur le développement et le fonctionnement du pancréas54, ainsi qu'un impact sur le microbiote gastro-intestinal et par conséquent sur le fonctionnement de cet organe55. L'augmentation de la sécrétion d'enzymes pancréatiques implique une adaptation de l'intestin à l'utilisation des enzymes et corrobore les différences trouvées dans le butyrate de caecum. De plus, sachant qu'un intestin plus lourd pourrait être dû à la teneur en eau ou à la prolifération cellulaire, les différences histologiques trouvées sur l'iléon indiquent que les intestins plus lourds étaient dus à une teneur en cellules plus élevée, influençant l'absorption tissulaire. Ainsi, les animaux BEO avaient un effet alimentaire de l'HE, impactant positivement le poids du pancréas, le développement intestinal et le métabolisme. Par conséquent, des différences sur la digestibilité des nutriments étaient attendues, mais n'ont pas été trouvées.

Les résultats de digestibilité trouvés dans cet essai se situaient dans la plage normale rapportée précédemment56,57,58. Contrairement à ce à quoi nous nous attendions, les deux groupes avaient une digestibilité similaire. Il a été précédemment décrit que différents taux d'inclusions d'HE d'origan testés sur la digestibilité in vitro ont montré que des inclusions élevées pouvaient être préjudiciables à la digestibilité et aux paramètres ruminaux. Cependant, les inclusions médianes pourraient avantageusement modifier les paramètres ruminaux, le microbiote local et augmenter la digestibilité des nutriments59. Lorsqu'elle a été testée sur des vaches en lactation, la supplémentation en feuilles d'origan n'a pas modifié les paramètres ruminaux ni la digestibilité apparente des nutriments, mais a diminué la DMI et augmenté l'efficacité alimentaire60. Pour les jeunes veaux, l'inclusion d'une combinaison d'HE et de prébiotiques dans un démarreur de veau en granulés a augmenté la digestibilité totale du tractus pour le DM, le CP, l'ADF, le NDF, l'amidon et les minéraux56. De plus, lorsque l'HE a été complétée par du monensin dans le starter, l'HE a démontré un impact plus important sur la digestibilité totale des nutriments, avec un effet synergique lorsqu'il est complété par du monensin57. L'absence de différences pourrait être due à la voie de supplémentation, à la posologie, à d'autres additifs et aux interactions entre eux, ou au fait que les animaux n'ont pas été mis à l'épreuve sur le plan nutritionnel. Il est également important de se rappeler que lorsque la digestibilité a été effectuée dans cet essai - à la 8e semaine, les veaux avaient un rumen plus développé et mangeaient plus de levain. Ainsi, la proportion d'apport en nutriments était plus élevée dès le starter. Comme indiqué précédemment, il y a un effet sur la forme de départ et la source de glucides sur la voie de digestibilité totale58. L'HE dans cet essai a été complétée par une alimentation liquide, donc un aliment avec une digestibilité et un taux de passage plus élevés. En outre, aucun effet bénéfique ou préjudiciable sur la digestibilité n'a été trouvé dans notre essai. Pour mieux comprendre la supplémentation en HE sur le développement du GIT et son impact sur la digestion et l'absorption des nutriments, des essais de digestibilité doivent être effectués autour des événements de santé, et les animaux doivent être testés sur le plan nutritionnel.

Cependant, outre l'absence de différences dans l'utilisation des nutriments, la supplémentation en HE pourrait aider à contrôler et à maintenir un microbiote intestinal normal, ce qui contribuerait par conséquent au développement du veau. Des études antérieures chez l'homme ont montré que l'HE peut réguler les facteurs impliqués dans la voie de l'inflammation, tels que les facteurs de nécrose tumorale (TNF) et l'IL-6, et aider à traiter les maladies inflammatoires61. L'IL-6 est un médiateur qui contribue à la défense de l'organisme et est produit en réponse aux infections et aux lésions tissulaires. Il stimule la phase d'inflammation aiguë et aide l'hématopoïèse et la fonction immunitaire, favorisant la différenciation et la prolifération de nombreuses cellules non immunitaires62, ce qui est considéré comme une bonne réponse, aidant à atteindre l'homéostasie de la muqueuse GIT63. D'autre part, lorsque le microbiote intestinal est perturbé en raison du stress (sevrage, transport et maladie), de modifications de l'apport alimentaire, de la déshydratation ou de l'utilisation d'antimicrobiens oraux, une dysbiose se produit, entraînant une augmentation des protéines inflammatoires telles que l'IL-6 et le TNF7,64. Lorsque cette dysbiose est plus étendue, elle entraîne une inflammation sévère et une condition appelée "leaky gut", où les jonctions serrées des entérocytes ne fonctionnent pas bien, entraînant une fuite de bactéries intestinales vers la circulation sanguine, provoquant le passage du foie d'un organe métabolique à un organe immunitaire, entraînant une diminution de la croissance et des performances de l'animal63,65. Ainsi, le développement d'un système immunitaire adaptatif est coordonné par le microbiote intestinal et est important pour la résistance aux maladies6,7. De plus, l'augmentation du butyrate induit une bonne réponse et inhibe les réponses inflammatoires, incitant les cellules T immatures à se convertir en cellules Treg, bloquant les cellules inflammatoires et produisant de l'IL-10, qui activera la production d'IgA sécrétoires et d'autres peptides antibactériens, aidant le mécanisme de défense GIT63. Cependant, les animaux soumis à un stress chronique ou intense ont tendance à avoir des différences dans le nombre de cellules immunitaires avec des éosinophiles plus élevés et des niveaux plus faibles de leucocytes et d'IL-6.

Nous avons trouvé des différences dans cet essai pour le nombre de leucocytes. Cependant, nous avons déjà observé que les animaux supplémentés avaient un nombre de leucocytes plus élevé22. Cela corrobore avec d'autres découvertes où les animaux soumis à un stress avaient un nombre de leucocytes inférieur66, mettant en évidence l'effet immunologique de la supplémentation en HE. Quant aux éosinophiles, ce sont des cellules granulocytaires ayant les mêmes fonctions phagocytaires et métaboliques que les neutrophiles, mais avec un rôle important dans la destruction des parasites et dans la prise en charge de certains types d'allergies67. Les éosinophiles inférieurs des animaux BEO qui se sont poursuivis au fil des semaines pourraient également ajouter davantage de preuves d'un effet immunologique positif de la supplémentation en EO. Il est également important de mentionner que les éosinophiles sont responsables de la défense locale, sont présents dans l'intestin et les tissus respiratoires et jouent un rôle important dans les fonctions biologiques et le maintien de l'homéostasie68. En observant nos résultats, nous voyons que la supplémentation en HE a eu un impact positif non seulement sur le développement GIT mais aussi sur les voies respiratoires. Des travaux antérieurs ont montré un impact positif sur les composants secondaires des plantes par rapport à l'inflammation médiée par les éosinophiles69. Quant aux paramètres hématologiques et aux neutrophiles, ils se situaient dans la fourchette normale pour l'espèce et l'âge70,71.

Les maladies respiratoires et les zones de consolidation pulmonaire n'ont pas été mesurées dans cet essai. Cependant, le groupe CON présentait des poumons plus lourds, ce qui pourrait être un vestige d'une maladie respiratoire antérieure et le remplacement de l'épithélium par du tissu conjonctif, donc un tissu plus lourd et plus dense. Cette différence pourrait être corrélée au rôle de l'éosinophile dans les voies respiratoires régulant l'accumulation de fibrine, la cicatrisation et le remodelage de l'organe68. Ainsi, les animaux BEO pourraient avoir une meilleure cicatrisation tissulaire, moins de stress oxydatif et moins d'inflammation locale35 ; donc des voies respiratoires plus légères. Les animaux soumis à un stress chronique ou intense ont tendance à avoir des différences dans le nombre de cellules immunitaires avec des éosinophiles plus élevés, des niveaux inférieurs de leucocytes et d'IL-666. Étant donné que les animaux BEO dans nos travaux précédents présentaient des différences plus faibles pour le score respiratoire au cours des semaines évaluées et un nombre de leucocytes plus élevé22, les résultats respiratoires et sanguins du présent travail ont mis en évidence l'effet immunologique de la supplémentation en BEO.

De plus, en raison des éosinophiles et des différences d'organes entre les groupes, on s'attendait à trouver des différences dans les cytokines et les réponses inflammatoires. On sait que les cytokines pro-inflammatoires (TNF et IL-6) et les cytokines anti-inflammatoires (IL-10) ont tendance à augmenter avec l'âge7. Cependant, à part une légère augmentation au fil du temps, aucune différence n'a été observée dans notre analyse de la couche leucocytaire pour l'IL-6 et l'IL-10 entre les jours 30 et 60 d'âge, et aucune différence n'a été trouvée entre les traitements. Cela pourrait être dû au fait que les échantillons n'ont été prélevés qu'à quatre semaines d'intervalle.

En ce qui concerne l'expression des gènes IL-6 et IL-10 dans l'iléon et le côlon, bien que similaires entre les traitements, nous nous attendions à trouver des différences car il y avait des différences histologiques dans l'iléon et une teneur plus élevée en butyrate dans le caecum pour les animaux BEO. Nous avions la puissance statistique pour tester ces variables, et il existe des preuves que le microbiote intestinal interagit avec et influence les changements et l'expression de l'ARN72. Cependant, comme également cité pour les résultats de la couche leucocytaire, nous aurions peut-être collecté les échantillons au mauvais moment pour trouver des différences d'expression génique. Cela peut également expliquer pourquoi il n'y avait pas de différences dans la prolifération et le stimulus des splénocytes. La rate est également un grand organe immunitaire avec diverses cellules immunitaires telles que les lymphocytes et les macrophages30. Ainsi, on s'attendait à ce que les veaux supplémentés aient été boostés et soient plus réactifs au LPS, au PMA et à l'extrait d'E. coli et aient induit une réponse immunitaire innée. Cependant, comme cette réponse pourrait être corrélée à la capacité de sécrétion d'IL-6, l'IL-6 étant sécrétée pendant la phase aiguë, les autres interleukines étant associées à la lymphoprolifération, aucune différence n'a été trouvée pour ce paramètre66, et les deux résultats sont corrélés entre eux. Les cellules spléniques de notre essai provenaient de veaux âgés de 60 jours, sains et non soumis à un stress aigu. De nouvelles expériences doivent être faites avec des concentrations variables d'HE et le temps de prélèvement de l'échantillon pour vérifier les effets d'immunomodulation favorisés par cette supplémentation. Les défis sanitaires et pathologiques doivent également être testés pour détecter des différences significatives dans les réponses immunologiques, la manière dont la supplémentation aide à surmonter les maladies néonatales, le comportement des cellules sanguines, l'expression des gènes au moment de la maladie et, en particulier, le comportement du microbiote des veaux supplémentés en HE.

Nourrir les taurillons pré-sevrés avec une HE dans le MR peut être une alternative prometteuse pour améliorer le développement de l'intestin du veau, en particulier l'intestin inférieur, ainsi que pour améliorer la réponse des cellules immunologiques aux problèmes de santé au début de la vie. Cette base de données expérimentale améliore les résultats de l'alimentation en HE des jeunes veaux par une alimentation liquide. Des travaux futurs devraient être menés pour mieux comprendre et évaluer l'impact de l'alimentation de différentes HE, le dosage optimal, la manière de l'apporter et l'impact sur le microbiote intestinal des jeunes veaux laitiers.

Toutes les données générées ou analysées au cours de cette étude sont incluses dans ses fichiers d'informations supplémentaires.

Groupe des mélanges d'huiles essentielles

Acide bêta-hydroxybutyrique

Contrôle de l'extrait d'E. coli

Poids

Groupe de contrôle

Protéine brute

Apport énergétique digestible

Matière sèche

Extrait d'E. coli

Extrait d'éther

Huiles essentielles

Excrétion fécale énergétique

Apport énergétique brut

Énergie brute du lait d'allaitement

Refus énergie brute

Énergie brute du démarreur

Pertes énergétiques de l'urine

Tube digestif

Hémoglobine

Tour de coeur

Extrait de lipopolysaccharide d'E. coli

Concentration corpusculaire moyenne en hémoglobine

Valeur corpusculaire moyenne

Apport énergétique métabolisable

Indice mitotique

Aliment d'allaitement

Poids métabolisable

Récupération des matières fécales nutritives

Apport en nutriments

Rapport neutrophiles/lymphocytes

Azote ammoniacal

Azote urinaire

Matière organique

Volume d'hématocrite

Rapport lymphocytes plaquettaires

Phorbol 12-myristate 13-acétate Contrôle positif de la prolifération

Numération des globules rouges

Hauteur de croupe

Facteur de nécrose tumoral

Acides gras volatils

Hauteur des Blancs

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Les auteurs remercient le Conseil national pour le développement scientifique et technologique (CNPq, Brasilia, Brésil), la Société brésilienne de recherche agricole (EMBRAPA), l'Institut national des sciences et technologies-sciences animales (INCT-CA), la société Adisseo pour le financement de ce projet.

Ce document a été financé par la Société brésilienne de recherche agricole (EMBRAPA), la société Adisseo (numéro de projet : 20500.18/0005-2), le Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq, Brasília, Brésil) et l'Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Ciência Animal (INCT, Viçosa, Brésil). Les rôles spécifiques de ces auteurs sont définis dans la déclaration « contributions des auteurs ». Les bailleurs de fonds n'ont joué aucun rôle dans la conception de l'étude, la collecte et l'analyse des données, la décision de publier ou la préparation du manuscrit et n'ont fourni qu'un soutien financier.

Département des sciences animales, École de médecine vétérinaire, Université fédérale de Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais, 30161-970, Brésil

Joana P. Campolina, Sandra Gesteira Coelho, Anna Luiza Belli & Luiz F. Martins Neves

Embrapa Dairy Cattle, Société brésilienne de recherche agricole (EMBRAPA), Juiz de Fora, MG, 36038-330, Brésil

Fernanda S. Machado, Luiz GR Pereira, Thierry R. Tomich, Wanessa A. Carvalho, Rachel MP Daibert, Daniele RL Reis & Mariana M. Fields

Département de médecine vétérinaire, Université fédérale de Lavras, Lavras, Minas Gerais, Brésil

Suely F. Costa

Adisseo, Campinas, São Paulo, Brésil

Alessandra L. Voorsluys et David V. Jacob

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Correspondance à Mariana M. Campos.

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Réimpressions et autorisations

Campolina, JP, Coelho, SG, Belli, AL et al. Bénéfices potentiels d'un mélange d'huiles essentielles sur le métabolisme, la digestibilité, le développement des organes et l'expression génétique des veaux laitiers. Sci Rep 13, 3378 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-30088-y

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Reçu : 25 août 2022

Accepté : 15 février 2023

Publié: 28 février 2023

DOI : https://doi.org/10.1038/s41598-023-30088-y

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