La graine de lin extrudée (GLE), riche en acide α-linolénique, est un aliment utilisé en élevage bovin laitier pour modifier la composition en acides gras du lait vers un profil nutritionnel favorable à la santé humaine. Cependant, l’effet de la graine de lin sur les animaux est peu documenté. L’objectif était d’évaluer les effets de l’utilisation de la GLE sur les performances animales en élevage bovin laitier, puis d’en estimer les conséquences économiques au niveau de l’exploitation bovine laitière. Une méta-analyse (21 essais expérimentaux) a permis de caractériser la variabilité des performances laitières en conditions expérimentales selon la quantité de GLE et la ration associée. Une étude épidémiologique exposé/non exposé menée dans 1204 élevages sur 194056 vaches a montré une association entre la quantité de GLE et la production laitière (+ 0.4 à +1,3 kg/j) et les taux de matières utiles (-0,03 à -0,20 g/kg de TP et -0,1 à -0,9 g/kg de TB). D’autres associations ont été mises en évidence : amélioration de la fécondité et de la guérison des infections intra-mammaires. Enfin, par simulation, nous avons montré qu’un éleveur produisant un lait de meilleure qualité nutritionnelle via l’utilisation de la GLE dans les conditions d’utilisation de terrain était récompensé par un gain de marge de son atelier laitier via des effets zootechniques positifs malgré le surcoût alimentaire engendré. / Extruded linseed (EL), rich in α-linolenic acid, is a feed used in dairy cattle nutrition in order to modify milk fatty acid profile in a way to potentially improve human health. However, effects of EL on dairy cow performance are little documented. The objective was to assess the effects of EL supplementation on animal performance, then to estimate the economic consequences at a farm level. A meta-analysis (21 experimental trials) allowed us to characterize the variability of animal responses related to the quantity of EL and the basal diet composition. A cohort study performed on 1204 herds and 194056 cows displayed an association between quantity of EL and milk yield (+ 0.4 à +1,3 kg/d), and milk contents (-0,03 to -0,20 g/kg MPC and -0,1 to -0,9 g/kg MFC). Other beneficial associations were highlighted: a decrease in number of days open and a better probability to cure of intramammary infections. Finally, we demonstrated that a farmer willing to modify the fatty acid composition of the milk to improve human health face higher feed costs but can be rewarded by better animal performance that increase profitability of the farm.

Une population mondiale croissante et l’épuisement des ressources fossiles a conduit à une augmentation de la demande alimentaire et énergétique. Si les plantes oléagineuses sont majoritairement exploitées pour leurs fruits et leurs graines riches en huiles dans le secteur agroalimentaire, elles sont également valorisées comme alternative aux produits pétrosourcés (biolubrifiants, biocarburants). La production de lipides et d’acides gras inhabituels a rapidement suscité un intérêt envers les organismes unicellulaires : les levures. L’objectif de ce travail consiste à étudier deux modèles biologiques : la graine de lin (Linum usitatissimum), dont l’huile est constituée à 57% d’oméga-3, et la levure oléagineuse Yarrowia lipolytica, exploitée comme châssis biotechnologique. L’approche utilisée pour appréhender le métabolisme lipidique est la fluxomique. De plus, la conception d’un modèle prédictif reposant sur un marquage isotopique (MFA) ou la contrainte (FBA) permet une analyse dynamique du métabolisme. L’étude comparative de trois lignées de lin (teneurs en huile et oméga-3 différentes) a permis une meilleure compréhension des mécanismes menant à l’accumulation des lipides (jusqu’à 44,2 g.100g-1 MS). Ainsi, nous avons pu montrer que l’assimilation du saccharose et la remobilisation de l’amidon sont essentiels à la synthèse des précurseurs et du NADPH nécessaires à la synthèse des AG. Une forte implication de la glycolyse cytosolique et de la voie des pentoses phosphate plastidiale a pu être notée, tandis que la synthèse des protéines et de la paroi cellulaire a été une étape plutôt limitante. De plus, la PDAT semblerait être une enzyme essentielle à l’incorporation d’acides gras polyinsaturés dans les TAG. L’étude de trois souches de Yarrowia lipolytica a également permis d’appréhender le métabolisme de la levure. L’assimilation d’une source de carbone alternative au glucose (glycérol) a entraîné une redirection métabolique majeure vers la néoglucogénèse. Le flux majoritaire pour la synthèse des TAG emprunte la glycolyse et une partie du cycle de Krebs, afin de convertir le citrate en acétyl-CoA. L’optimisation de la voie Kennedy (GPD1 et DGA2) a permis une amélioration du contenu en lipides : +72% par rapport à une souche optimisée pour la synthèse des acides gras inhabituels (expression du gène LRO1, codant pour une PDAT). Les principales voies compétitives sont la synthèse de glucides de réserve et la sécrétion de citrate, réprimée ici grâce à une assimilation de glucose modérée. La PDAT est là encore impliquée dans l’accumulation des acides gras inhabituels. / Growing world population and depletion of fossil resources have led to an increasing food and energy demand. While oleaginous plants are mostly cultivated for their fruits or their seeds in food industry, they are also valued in as an alternative to petrochemicals (biolubricant, biofuels). The production of lipids and unusual fatty acids increased the interest for unicellular organisms: yeasts. The aim of this work is to study two biological models: flax seed (Linum usitatissimum), whose oil is made up of 57% omega-3, and yeast Yarrowia lipolytica, exploited as a biotechnological chassis. The approach used to understand lipid metabolism is fluxomics. In addition, the development of a predictive model based on isotopic labelling (MFA) or constraint-based one (FBA) allows a dynamic analysis of the metabolism. The comparative study of three flax lines (with different oil and omega-3 levels) provided a better understanding of the mechanisms leading to lipid accumulation (up to 44.2 g.100 gDW-1). Therefore, we have been able to show that sucrose assimilation and starch remobilization are essential for fatty acid precursors and cofactors synthesis. Strong involvements of cytosolic glycolysis (G3P, acetyl-CoA) and pentose phosphate pathway (NADPH) have been noted, while protein and cell wall synthesis are limiting steps. In addition, PDAT would be a central enzyme for the incorporation of PUFA into TAGs. The study of three Yarrowia lipolytica strains also helped us to better understand yeast metabolism. The assimilation of an alternative carbone source to glucose, glycerol, led to a major metabolic redirection towards gluconeogenesis. The TAG synthesis flux especially uses glycolysis and a part of TCA cycle to convert citrate into acetyl-CoA. Kennedy pathway optimizations (GPD1 and DGA2 gene overexpression) allowed a lipid content improvement: +72% compared to a strain optimized for the synthesis of unusual fatty acids (LRO1 gene expression, encoding for a PDAT enzyme). The main competitive pathways are carbohydrate synthesis (glycogen) and citrate secretion (here repressed thanks to slow glucose assimilation. PDAT (LRO1 gene) also led to unusual fatty acid accumulation.