Au cours des dernières années, l’intérêt de la communauté scientifique en ce qui a trait à la synthèse de vitamines B dans le rumen des vaches laitières s’est accentué, et une des stratégies employées afin d’augmenter cette synthèse endogène réside dans la formulation des rations. Plusieurs paramètres alimentaires influencent la quantité de vitamines B qui est acheminée à l’intestin. Ce projet de maîtrise a été entrepris pour évaluer les effets de deux de ces paramètres sur la synthèse apparente de vitamines B dans le rumen de la vache laitière : d’une part, la teneur en graines de lin extrudées de la ration, d’autre part, le niveau d’azote et la source d’énergie. Le premier essai s’est déroulé en deux expériences qui se différenciaient par leur ration de base; la première contenait du foin alors que la deuxième contenait de l’ensilage de maïs. Chacune d’entre elles a été entreprise avec quatre vaches Holstein qui ont ingéré des rations supplémentées à raison de 0, 5, 10 ou 15% en graines de lin extrudées sur une base de MS. L’augmentation de la concentration de graines de lin extrudées dans la ration a induit un plus grand flux duodénal de vitamine B6 et de folates dans les deux expériences. Pour l’expérience conduite avec un régime à base d’ensilage de maïs, il y a eu une réduction de la dégradation de vitamine B6 dans le rumen lorsque la concentration de graines de lin a augmenté dans la ration. La synthèse apparente de folates a augmenté avec un plus grand apport de graines de lin extrudées pour les deux expériences de ce projet. La thiamine, la riboflavine, la niacine et la vitamine B12 n’ont pas été affectées par les traitements. Le deuxième essai s’est effectué avec quatre vaches Holstein qui ont reçu des traitements alimentaires composés de deux niveaux d’azote (haut: 14% de protéines brutes; bas: 11% de protéines brutes) et de deux sources d’énergie (riche en amidon ou riche en fibres). Le niveau d’azote alimentaire le plus faible a entraîné la diminution du flux duodénal de vitamine B6 ainsi qu’une dégradation accrue de cette vitamine dans le rumen. Il y a également eu une réduction du flux duodénal et de la synthèse ruminale apparente de folates. Le régime alimentaire riche en amidon a augmenté le flux duodénal et la synthèse apparente dans le rumen de riboflavine, de vitamine B6 et des folates alors qu’au contraire, pour la vitamine B12, c’est le régime riche en fibres qui a augmenté la synthèse dans le rumen et le flux duodénal. Les résultats de ces travaux démontrent que, chez la vache laitière, les caractéristiques de la ration influencent différemment les apports de chacune des vitamines B. / Over the past years, scientific community interest on B-vitamin synthesis in the rumen of dairy cows has increased, and strategies employed to enhance their endogenous synthesis reside in the formulation of diets. Several dietary factors influence the amount of B vitamins reaching the intestine and this project was undertaken to evaluate the effects of two of these parameters on B-vitamin apparent ruminal synthesis (ARS) in dairy cows. On one hand, the dietary concentration of extruded linseed, and on the other hand, the nitrogen level and the energy source of the diet were studied. The first trial was conducted in two phases which differed in their basal forage diet. In the first one, cows received hay based diet while in the second one, cows received corn silage based diet. Each experiment was performed with four Holstein cows which ingested extruded linseed supplements at 0, 5, 10 or 15% on DM basis. Increasing extruded linseed concentration in the diet induced a greater duodenal flow of vitamin B6 and folates in both experiments. Vitamin B6 degradation in the rumen decreased with the increased concentration of linseed only in the experiment with corn silage-based diets. Folate ARS increased with a higher supply of extruded linseed in both phases. Thiamin, riboflavin, niacin and vitamin B12 were not affected by treatments. The second trial was carried out with four Holstein cows receiving dietary treatments comparing two nitrogen levels (high: 14% of crude protein; low: 11% crude protein) and two energy sources (high in starch or high in fiber). Decreasing dietary nitrogen concentration reduced vitamin B6 duodenal flow and increased its ruminal degradation. It also reduced folate duodenal flow and ARS. The rich-starch diets increased duodenal flow and ruminal balance of riboflavin, vitamin B6 and folates while the rich-fiber diets increased vitamin B12 duodenal flow and ARS. In summary, the results from the current study demonstrate that, in lactating dairy cows, dietary characteristics influence the individual supply of B vitamins differently.

Cette recherche avait pour but d'étudier le métabolisme protéique aux niveaux splanchnique et mammaire en fonction d'apport en protéines ou en énergie. Les apports protéiques ont été modifiés en augmentant les protéines métabolisables fournies par la ration ou par la perfusion duodénale de caséine. Les apports d'énergie ont été modulés par la perfusion ruminale d'acide propionique. Pour appréhender les modifications du métabolisme protéique engendrées par l'apport de protéines et/ou d'énergie, nous avons à la fois mesuré des débits nets des acides aminés et des débits dynamiques en utilisant des traceurs, 13C-leucine et 2Hs-phénylalanine. Nos résultats démontrent qu'une augmentation de l'approvisionnement en protéines métabolisables diminue l'efficacité globale de transformation de l'apport protéique en protéines du lait. Cette diminution d'efficacité est reliée à une augmentation du catabolisme avec des sites d'extraction se partageant selon deux groupes d'acides aminés, soit hépatique pour l'histidine, la méthionine, la phénylalanine et la tyrosine, soit par les tissus périphériques incluant la glande mammaire, pour la lysine et les acides aminés à chaîne ramifiée. Quant à une augmentation de l'apport énergétique sous forme d'acide propionique dans le rumen, elle affecte le métabolisme protéique à deux niveaux : au niveau corporel en diminuant l'oxydation des acides aminés indispensables et au niveau mammaire en augmentant principalement l'extraction des acides aminés (AA) non indispensables. Ainsi, les apports protéique et énergétique stimulent la production de protéines laitières par des mécanismes différents, d'où l'effet additif observé sur ce paramètre. Ces résultats confirment qu'un facteur fixe de conversion des acides aminés absorbés en sécrétion de ces acides aminés dans le lait ne devrait pas être utilisé tel qu'il l'est actuellement dans les différents modèles de prédiction de la production de protéines du lait. Ce facteur varie selon le bilan nutritionnel de l'animal et selon chaque acide aminé.

Ce travail de thèse avait pour but de mieux comprendre, chez les vaches en lactation, le degré de plasticité et d’adaptation des métabolismes énergétique et protéique dans les tissus de l’aire splanchnique et mammaire vis-à-vis une augmentation de l’approvisionnement en acides aminés (AA) en début de lactation ou de l’équilibre des rations avec du tourteau de soya (TS) comparé avec du tourteau de canola (TC), ou ensilage de maïs comparé avec ensilage d’herbe. Dans la première expérience, nous avons déterminé comment un apport accru en AA affectait les performances zootechniques ainsi que les flux nets de lactate, glycérol et β-OH-butyrate, le flux corporel de glucose (FCG) et les flux totaux et nets du glucose dans les tissus drainés par la veine porte (TDVP), le foie et la glande mammaire chez des vaches en début de lactation. Tout d’abord, la perfusion d’AA a augmenté de façon marquée la production de lait et de lactose. Cette expérience a permis de suggérer que les vaches ont des priorités métaboliques pour les AA autres que la néoglucogenèse. Par conséquent, d'autres substrats glucogéniques tels que le lactate et la mobilisation de réserves corporelles jouent un rôle important dans cet intervalle de la transition pour soutenir la demande d’énergie. Dans la deuxième expérience, nous avons comparé les effets d’une source protéique avec un régime à base d'ensilage de maïs, en comparant le TS avec le TC, et de la source de fourrage avec un régime alimentaire à base de TC, comparant l’ensilage de maïs avec l'ensilage d'herbe, en mesurant la production de lait, les paramètres ruminaux, la digestibilité de l’azote ainsi que le métabolisme splanchnique et mammaire des composants énergétiques et protéiques chez des vaches en lactation établie. La substitution de TS par TC répond efficacement aux besoins énergétiques et protéiques au niveau splanchnique et mammaire chez les vaches laitières en lactation. Nos résultats suggèrent qu’une augmentation post-hépatique de l'offre d’AA limitatifs et l'amélioration des interactions énergétiques et protéiques dans l’ensemble splanchnique et mammaire entraînent les augmentations de performances observées avec les rations contenant du TC. / The aim of this study was to better understand, in lactating dairy cows, the degree of plasticity and adaptation of energy and protein metabolism in splanchnic and mammary tissues with an increased amino acid (AA) supply in early lactation or, later in lactation, when rations are balanced with soybean meal (SBM) compared with canola meal (CM), or corn silage compared with grass silage. In the first study, experimental procedures were performed to determine how an increased AA supply affected zootechnical performances together with net flux of lactate, glycerol and β-OH-butyrate, whole body rate of appearance (WB-Ra) of glucose, and total and net fluxes of glucose in portal-drained viscera, liver and mammary gland in cows in established lactation. First, the AA abomasal infusion significantly increased milk and lactose yields. This experience suggests that cows have metabolic priorities for AA other than gluconeogenesis. Therefore, other glucogenic substrates such as lactate and the mobilization of body fat could play an important role in this interval transition to support energy demand. In the second experiment, we have compared the effects of protein source in a corn silage-based diet, comparing soybean meal (SBM) vs. canola meal (CM), and of forage source with CM-based diet, comparing corn vs. grass silage, measuring milk production, ruminal parameters, digestibility of nitrogen and splanchnic and mammary metabolism of energy and nitrogen metabolites in lactating cows in established lactation. In this work, we found that the substitution of SBM by CM responds with efficiency to the splanchnic and mammary needs of energy and protein in lactating dairy cows. With an increased net portal absorption of methionine with CM, observations in this second experiment suggest that a post-liver increased supply of limitative AA and a potential improvement of the energy and protein interaction across the splanchnic and mammary tissues drive the better performances observed in cows fed the CM-based diets.