L'acidose ruminale est l'une des préoccupations majeures des exploitations laitières actuelles. Les levures vivantes (LV) ont été largement étudiées et utilisées chez les vaches laitières pour stabiliser la fermentation ruminale. Récemment, la mesure du potentiel redox ruminal (Eh, en mV) a été considérée comme un outil intéressant pour indiquer le trouble de la fermentation ruminale. L'effet positif de LV sur Eh ruminal a été rapporté, mais il reste variable selon les conditions expérimentales. Les objectifs de ce travail étaient de fournir une meilleure compréhension du mode d'action de LV et de définir la condition optimale de l'utilisation de LV chez les vaches laitières. La première partie de ce travail a consisté en une analyse quantitative des résultats de 22 expériences avec des vaches laitières canulées. La deuxième partie de ce travail a consisté à vérifier certains des résultats de l'analyse quantitative par une expérience chez des vaches en lactation. En utilisant l'analyse quantitative de données existantes provenant d'expériences antérieures, nous avons clarifié la relation entre le Eh ruminal et d'autres paramètres ruminaux principaux tels que le pH et le profil VFA, et suggéré que les variations de Eh pourraient être liées au transfert d'électrons dans les réactions dans le rumen. En outre, la réponse du Eh après la supplémentation en LV était également liée à celle du profil AGV ruminal, suggérant que l'effet de LV sur le profil VFA était atteint par l'augmentation du pouvoir réducteur, reflétant un meilleur transfert d'électrons dans le rumen. L'analyse a en outre démontré que la régulation du Eh ruminal par LV serait particulièrement efficace lorsque le risque de troubles digestifs est élevé. Puisque l'influence des caractéristiques de la ration sur le Eh ruminal a été quantifiée, l'effet de LV dans un régime donné pourrait être estimé indirectement. En outre, l'analyse quantitative a également révélé que la réponse de Eh suite à la supplémentation en LV était associée à la quantité de sucres solubles ingérée. L'expérience in vivo chez des vaches en début de lactation a confirmé un effet plus important de LV sur Eh ruminal avec une ration riche en sucres solubles, et a démontré que la supplémentation en LV avait un impact sur la richesse des bactéries, et que les métabolites ont également été influencés par la supplémentation en LV, probablement associée à la diminution du Eh ruminal. / Ruminal acidosis is one of the major concerns of current dairy farms. Live yeasts (LY) have been extensively studied and used in dairy cows for stabilization of rumen fermentation. Recently, measurement of ruminal redox potential (Eh, in mV) has been considered as an interesting tool to indicate ruminal fermentation disorder. The positive effect of LY on ruminal Eh has been reported, but it remains variable according to the experimental conditions. The aims of this work was to provide better understanding of mode of actions of LY, and to define the optimal condition of LY utilization in dairy cows. The first part of this work consisted to quantitative analysis of existing results from 22 experiments with cannulated dairy cattle. The second part of this work consisted to verify some of the results from quantitative analysis by an in vivo experiment in lactating cows. By using quantitative analysis of existing data from previously conducted experiments, we clarified the relationship between ruminal redox and other main ruminal parameters such as pH and VFA profile, and suggested that Eh variations might be related to the transfer of electrons in the reactions producing VFAs in the rumen. Moreover, response of ruminal Eh following live yeast supplementation was also related to that of ruminal VFA profile, which suggested that the effect of LY on VFA profile was achieved via the increase of reducing power, possibly reflected improved electron transfer and use in the rumen. The analysis further demonstrated that the regulation of ruminal Eh by LY would be particularly effective when risk of digestive disorder is high. Since the influence of dietary characteristics on ruminal Eh was quantified, the effect of LY in a given diet could be indirectly estimated. In addition, quantitative analysis also associated the response of ruminal Eh following LY supplementation to the intake of soluble sugars. The in vivo experiment in early-lactating cows confirmed greater effect of LY on ruminal Eh in diet rich in soluble sugars, and further demonstrated that i) LY supplementation tended to impact the richness of ruminal bacteria, and ii) some unidentified metabolites were also influenced by LY supplementation, probably associated to the decrease of ruminal Eh.

L'objectif de ce travail est de caractériser l'effet des levures vivantes Sc47 sur le métabolisme ruminal et l'utilisation digestive de la ration en lien avec le statut oxydo-réducteur du rumen chez des vaches laitières recevant des rations qui diffèrent dans leur composition. En effet, le milieu ruminal est très anaérobie et réducteur : les micro-organismes qui s'y développent sont à l'origine de ces conditions physico-chimiques particulières caractérisées par des valeurs de potentiel rédox (Eh) ou indice de Clark (rH) basses : respectivement dans cette étude entre –213 et –147 mV et entre 6.04 et 7.48 unités rH. L'impact de trois constituants du régime des vaches laitières d'une part sur le statut réducteur du milieu ruminal et d'autre part sur son métabolisme et/ou l'utilisation digestive de la ration a été testé en interaction avec l'addition de levures vivantes : un fourrage sec chez la vache tarie, deux concentrés azotés différant par le niveau de solubilité ruminal des protéines qu'il contient et enfin la nature de l'amidon, rapidement ou lentement dégradable dans le rumen chez la vache en lactation. Il apparaît nettement que le régime alimentaire ainsi que le niveau d'ingestion des animaux influencent directement le statut réducteur du rumen : un niveau réducteur bas étant favorable à l'activité d'une flore cellulolytique alors que des niveaux plus élevés s'avèrent être un indicateur de l'apparition de troubles métaboliques du rumen. En effet, le pouvoir réducteur ruminal est corrélé avec l'activité fermentaire qui s'y développe ainsi qu'à la structure des communautés bactériennes en présence. D'après nos résultats, l'effet de la levure vivante sur les conditions réductrices du rumen semble fortement conditionné par le niveau du statut réducteur induit par le régime alimentaire : les conditions réductrices ruminales peuvent être renforcées dans la mesure où le Eh initial se trouve, dans notre étude, entre –174 et –152 mV. Ce renforcement serait favorable à l'activité de la flore fibrolytique si celle-ci n'est pas dominante, ce groupe fonctionnel participant alors également au maintien des conditons réductrices. En outre, la levure vivante aurait un impact direct sur les bactéries protéolytiques favorisant la quantité de protéines "by pass" si bien que la valeur azotée de la ration peut être améliorée en particulier en termes de PDIA. / The objective of this work is to characterize the effect of live yeast Sc47 on ruminal metabolism and ration digestibility in relation to ruminal redox status of dairy cows fed diets that differed in their composition. Indeed, the rumen environment is very anaerobic and very reducing : the inhabiting micro-organisms are the main sources of particular physic-chemical conditions characterized by low values of redox potential (Eh) or Clark’s exponent (rH): in this study, values were between –213 and –147 mV and between 6.04 and 7.48 units for Eh and rH, respectively. The impact of three constituting ingredients of the diet of dairy cows was investigated. On the one hand, the reducing status of rumen was observed and on the other hand, the metabolism and/or digestibility of the diet with or without addition of live yeast was explored. The tested constituents were: hay for dry dairy cows, two concentrates differing in nitrogen levels of ruminal solubility, and two energetic concentrates differing in rate of ruminal degradation of starch – quickly or slowly degradable in the rumen of lactating dairy cows. It clearly appeared that the diet and the level of dry matter intakes of animals directly influenced the reducing ruminal status: low levels being favorable to the activity of cellulolytic microflora whereas higher levels appeared to be indicators of metabolic disorders occuring in the rumen. Indeed, the reducing power was correlated to rumen fermentative activity and the structure of bacterial communities involved. According to our results, the effect of live yeast on rumen reducing conditions appeared strongly influenced by the level of the intrinsic reducing status induced by diet: reducing conditions in the rumen could be strengthened to the extent that the original values ranged between –174 and –152 mV. This reinforced ruminal conditions would uphold the activity of fibrolytic microflora if it is not dominant, this functional group then participating to the maintenance of reducing conditions. In addition, live yeast has a direct impact on proteolytic bacteria promoting by-pass proteins so that the protein value of the ration may be improved especially in terms of PDIA.