Au début de la lactation, les vaches laitières produisent des quantités de lait importantes, les plaçant en débalancement énergétique comparativement à l'énergie qu'elles obtiennent par leur alimentation. Pour combler cette balance énergétique négative, elles reçoivent, dans leur ration alimentaire des ingrédients riches en énergie hautement digestible, comme l'amidon, qui peut perturber l'équilibre acido-basique, l'équilibre entre les communautés microbiennes et engendrer des troubles métaboliques, comme l'acidose ruminale subaiguë (ARSA), dans le rumen. Malgré les nombreuses recherches, peu de solutions existent pour pallier le besoin énergétique en début de lactation. Ce qui n'a pas encore été testé à ce jour est l'ajout d'une source d'énergie liquide, comme le perméat de lait liquide. Le perméat de lait est un sous-produit industriel qui provient principalement de la transformation du lait en fromage et en yogourt. Il est riche en lactose, un sucre facilement digestible qui n'entraine pas des baisses du pH ruminal comme celles observées lorsque les rations sont riches en amidon. Cependant, son utilisation pourrait permettre de réduire les effets nocifs associés à un bilan énergétique négatif et bonifier la productivité des vaches laitières, mais aussi de réduire l'empreinte écologique de l'industrie laitière. Pour comprendre les effets de l'ajout de perméat de lait liquide comme source d'énergie et son impact sur les communautés microbiennes du rumen, nous avons utilisé un modèle RUSITEC où l'eau était substituée par le perméat de lait liquide. Cependant, afin d'évaluer le rôle du liquide dans le RUSITEC, il était nécessaire de comprendre d'abord l'impact de l'ajout d'eau dans le système *in vitro*, car il s'agit d'une composante manquante dans la conception classique du modèle. Dans cette expérience, trois vaches donneuses Holstein ont permis d'avoir accès au liquide et au solide ruminaux pour le démarrage du RUSITEC. Le RUSITEC était composé de deux systèmes en blocs complets comportant chacun 8 fermenteurs dont les échantillons était soutirés sur les deux périodes expérimentales de 15 jours chacune. Chaque bloc de 8 fermenteurs était sujet à une condition unique, soit « Normale (N) » ou « ARSA (S) ». De plus, il y avait quatre traitements en duplicata appliqués quotidiennement aux fermenteurs soit « Témoin (C) », « Eau (W) », « Perméat dilué à 50 % (WP) » et « Perméat (P) ». Quotidiennement, 50 mL étaient prélevés aux fermenteurs pour l'analyse de l'osmolalité, du pH, de la production d'acides gras volatiles (AGV) et de l'azote ammoniacal, mais aussi des analyses microbiologiques comme le décompte des protozoaires et l'analyse par séquençage du gène de l'ARN ribosomal 16S afin d'évaluer les diversités alpha et bêta et l'abondance relative des différents taxa bactériens. L'osmolalité et la concentration en azote ammoniacal étaient les seules différences entre les traitements C et W où W démontre un effet de dilution marqué pour les deux conditions (p ˂ 0,05). Une diminution du pH par ajout de perméat (WP et P) a été observer sans tenir compte des conditions. L'ajout de perméat (WP et P) provoque aussi une diminution en azote ammoniacal pour les deux conditions (p ˂ 0,05). Le traitement P a causé une augmentation de la production d'AGV (p ˂ 0,05) ainsi qu'une augmentation de la proportion en acide butyrique (p ˂ 0,05). Quant aux effets sur les communautés microbiennes, une disparition quasi totale du nombre de protozoaires survient au début de l'expérimentation peu importe le traitement. Pour l'indice de diversité bêta, une différence marquée est observée entre la composition des communautés bactériennes pour les traitements W et WP (p ˂ 0,05) se reflétant dans la différence en abondance relative de plusieurs taxa bactériens. Finalement, l'ajout de perméat de lait liquide dans le RUSITEC n'a entraîné aucune répercussion sur la richesse spécifique des microorganismes, mais a altéré les métabolismes causant des changements de pH et des changements dans les proportions d'AGVs en plus d'affecter la capacité tampon ruminale associée à la condition ARSA. Cependant, le perméat de lait liquide serait un supplément envisageable pour augmenter l'apport énergétique des vaches laitières recevant des diètes riches en énergie, mais des essais avec des animaux doivent être réalisés afin de mieux comprendre les répercussions de son emploie sur le pH ruminal *in vivo*. / At the beginning of lactation, dairy cows produce large amounts of milk, placing them in an energy imbalance compared to the energy they obtain from their diet. To compensate for this negative energy balance, they receive a food ration rich in highly digestible energy, such as starch, which can disrupt the acid-base balance, the balance between microbial communities and cause metabolic disorders, such as subacute ruminal acidosis (SARA) in the rumen. Despite much research, few solutions exist to compensate for the energy needed at the start of lactation. What has not yet been tested to date is the addition of a liquid energy source, such as liquid milk permeate. Milk permeate is an industrial byproduct that mainly comes from the processing of milk into cheese and yogurt. It is rich in lactose, an easily digestible sugar that does not lower ruminal pH like starch does. However, its use could reduce the harmful effects associated with a negative energy balance and improve the productivity of dairy cows, but also reduce the ecological footprint of the dairy industry. To understand the effects of the addition of liquid milk permeate as an energy source and its impact on rumen microbial communities, we used a RUSITEC model where water was substituted by liquid milk permeate. However, to assess the role of liquid in RUSITEC, it was necessary to first understand the impact of adding water to the *in vitro* system, as this is a missing component in the classic design of the model. In this experiment, three Holstein donor cows allowed to have access to ruminal liquid and solid for the start of the RUSITEC. The RUSITEC was composed of two complete blocks systems, each containing 8 fermenters (n=16) from which samples were drawn over two experimental periods of 15 days each. Each block of 8 fermenters was subject to a unique condition, either « Normal (N) » or « SARA (S) » condition. In addition, there were four duplicate treatments applied daily to the fermenters: « Control (C) », « Water (W) », « Permeate diluted to 50% (WP) » and « Permeate (P) ». Daily, 50 mL were taken from the fermenters for the analysis of osmolality, pH, production of volatile fatty acids (VFA) and ammoniacal nitrogen, but also microbiological analyzes such as counting protozoa and analysis by sequencing of the 16S ribosomal RNA gene in order to evaluate the alpha and beta diversities, and the relative abundance of different bacterial taxa. Osmolality and ammoniacal nitrogen concentration were the only differences between treatments C and W where W demonstrates a marked dilution effect for both conditions (p ˂ 0.05). A decrease in pH by addition of permeate (WP and P) was observed without considering both conditions. The addition of permeate (WP and P) also causes a decrease in ammoniacal nitrogen. For treatment P, an increase in VFA production (p ˂ 0.05) as well as an increase in proportion of butyric acid (p ˂ 0.05) were observed. In terms of microbial communities, an almost total disappearance in the number of protozoa occurs at the start of the experiment regardless of the treatment. For the beta diversity index, a marked difference was observed between the composition of the bacterial communities for the W and WP treatments (p ˂ 0.05) which was reflected in the difference in relative abundance of several bacterial taxa. Ultimately, the addition of liquid milk permeate in the RUSITEC had no impact on the specific richness of microorganisms, but it altered metabolisms, causing changes in pH and shifts in the proportions of VFAs, in addition to affecting the ruminal buffering capacity associated with the SARA condition. However, liquid milk permeate could be a suitable supplement to increase the energy intake of dairy cows receiving energy-rich diets, but trials with animals must be conducted to better understand the effects of its use on ruminal pH *in vivo*.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / Les objectifs de cette thèse étaient d'évaluer les effets d'un supplément combiné d'acide folique et de vitamine B12 sur les performances zootechniques en fermes laitières (première étude) et sur la cinétique du glucose en début de lactation (deuxième étude). Les traitements suivants ont été donnés par injections intramusculaires hebdomadaires de trois semaines avant le vêlage jusqu'à huit ou neuf semaines postpartum : pour la première étude 1) saline ou 2) acide folique et vitamine B12 et pour la deuxième étude 1) saline; 2) acide folique; 3) vitamine B12; ou 4) acide folique et vitamine B12. Pour la première étude, 805 vaches dans 15 troupeaux ont été impliquées. L'incidence de dystocie a été plus basse et la première insémination postpartum a eu lieu plus tôt pour les vaches multipares recevant le supplément que pour les vaches multipares ne le recevant pas. Le supplément n'a pas eu d'effet sur la production laitière. Toutefois, la concentration en gras du lait a diminué et celle en protéines a augmenté pour les vaches recevant le supplément. De plus, ces vaches ont perdu moins de poids corporel en début de lactation suggérant un effet du supplément sur la répartition de l'énergie. L'analyse économique a indiqué que ce supplément a été rentable pour la moitié des fermes à l'étude. Le supplément a augmenté la concentration en vitamine B12 du lait dans tous les troupeaux. Pour la deuxième étude, 24 vaches multipares ont été utilisées. Les concentrations plasmatiques de folates et de vitamine B12 des animaux témoins étaient plus élevées que ce qui a été rapporté dans la littérature. Étonnamment, le supplément d'acide folique a diminué le taux d'apparition du glucose à la neuvième semaine postpartum. L'ingestion, la concentration en glycogène hépatique et le pourcentage de glucose synthétisé provenant du propionate étaient semblables entre les traitements. Les résultats de ces études indiquent que, sous certaines circonstances, les apports d'acide folique et de vitamine B12 par la microflore du rumen semblent adéquats pour optimiser les performances des vaches. Cependant, il n'existe actuellement aucun moyen de prédire les apports en ces vitamines pour l'animal selon la ration reçue. / The objectives of this thesis were to evaluate the effects of a combined supplement of folic acid and vitamin B12 on performance in commercial dairy herds (first study) and on glucose kinetic in early lactation (second study). The following treatments were given by weekly intramuscular injections from three weeks before calving until eight or nine weeks postpartum: for the first study 1) saline or 2) folic acid and vitamin B12 and for the second study 1) saline; 2) folic acid; 3) vitamin B12 or; 4) folic acid and vitamin B12. For the first study, 805 cows in 15 herds were involved. The incidence of dystocia was lower and the first breeding postpartum occurred at an earlier time for multiparous cows receiving the vitamin supplement than for multiparous cows that did not. Vitamin supplement did not affect milk production. However, milk fat concentration decreased and milk protein concentration increased for dairy cows receiving the supplement. Moreover, these cows lost less body weight in early lactation suggesting an effect of the vitamin supplement on energy partitioning. The economic analysis showed that this supplement was profitable for half of the studied herds. The vitamin supplement increased vitamin B12 concentration in milk within each herd. For the second study, 24 multiparous cows were involved. Plasma concentrations of folates and vitamin B12 from controls were higher than previously reported in the literature. Surprisingly, the folic acid supplement decreased whole-body glucose rate of appearance at week nine postpartum. However, dry matter intake, liver glycogen concentration, and percentage of glucose synthesized from propionate were similar among treatments. Results from these two studies highlighted that, under some circumstances, supplies of folic acid and vitamin B12 from ruminal microflora seem to be adequate to optimize cow performance. However, it is not possible under the actual state of knowledge to predict supplies of these vitamins for the animal according to the diet.