Sainfoin (Onobrychis viciifolia), is a traditional forage legume whose agricultural use has been in constant decrease in Western Europe since the 1960's. However, growing evidence suggests that it may be of great interest in the context of sustainable agriculture, thanks to numerous beneficial properties (nutritional, environmental and anthelmintic). In the frame of a large project network, an extensive O. viciifolia (and other Onobrychis species) germplasm has been gathered and several accessions were grown in small plots on an experimental field at NIAB, Cambridge. Measurements of morphological and agronomical traits were performed on these plots. Cytological and molecular genetics studies were also carried on the germplasm.Accessions were found to be highly variable in their agronomical traits, with differences in productivity. It was observed that O. viciifolia was relatively resistant to diseases, but that persistence was the main difficulty to overcome. O. viciifolia accessions were also found to be variable in their morphological traits. Statistical analyses on both morphological and agronomical traits showed strong links with accessions' geographic origins. The most important trend observed is a general distinction between Western European accessions and accessions from the rest of the world.It was found that most O. viciifolia were tetraploids, suggesting that agricultural domestication led to polyploidy. Other Onobrychis species were found to be either diploid or tetraploid with varying basic chromosome numbers, which tends to confirm the assumption that an aneuploidy event occurred in Onobrychis genetic history.AFLP and SSR fingerprinting were attempted to investigate O. viciifolia genetic diversity. The potential of these techniques was shown, but the latest improvements needed to obtain solid data were not achieved during this study. Still, it was shown that molecular marker assisted breeding programmes can be elaborated for O. viciifolia.Phylogenetic analyses were performed through sequencing of different DNA regions. Substantial genetic diversity was observed among O. viciifolia accessions, with again a general distinction between Western European accessions and accessions from the rest of the world. A clarification of the Onobrychis genus is suggested, as it appeared that many species must be synonyms, and that many taxonomic sections are weakly supported.Overall, it appeared that O. viciifolia potential has probably not been fully exploited, and that there is an important potential for improvement in the gemplasm studied here. Due to its superiority in animal husbandry and agroecologic impact, O. viciifolia improvement can be suggested as a valuable alternative to extensively used forage legumes.

A study was conducted to determine if sainfoin, a condensed tannin (CT) containing legume, fed to beef cattle as hay or silage during a western Canadian winter would result in a reduction in methane (CH4) emissions without compromising animal performance. Forty yearling beef steers were fed four diets in a factorial design consisting of two legume forage species (sainfoin or alfalfa) and two preservation methods (silage or hay) over 15 weeks (wks). For each sample wk, animal weight, 24-h CH4 expiration and rumen fluid samples were obtained. Rumen methanogens were characterized using terminal restriction fragment length polymorphisms analysis. Specific bacteria were quantified with real-time polymerase chain reaction analysis. Sainfoin silage (SS) and sainfoin hay (SH) contained 11.9 and 10.5 mg g-1 of CT respectively and supported an acceptable growth rate for backgrounding steers. A decline (P < 0.05) in enteric CH4 formation could only be detected from SH-fed animals compared to alfalfa hay (AH) fed animals when CH4 was expressed as L d-1 or L kg BW-1. The rumen archaeal community structure of experimental animals remained stable regardless of diet type or sample wk. Structural carbohydrate-fermenting bacteria were suppressed in silage diets. Methanogens were less abundant in the rumen fluid samples of steers fed SS but not SH.

A study was conducted to determine if sainfoin, a condensed tannin (CT) containing legume, fed to beef cattle as hay or silage during a western Canadian winter would result in a reduction in methane (CH4) emissions without compromising animal performance. Forty yearling beef steers were fed four diets in a factorial design consisting of two legume forage species (sainfoin or alfalfa) and two preservation methods (silage or hay) over 15 weeks (wks). For each sample wk, animal weight, 24-h CH4 expiration and rumen fluid samples were obtained. Rumen methanogens were characterized using terminal restriction fragment length polymorphisms analysis. Specific bacteria were quantified with real-time polymerase chain reaction analysis. Sainfoin silage (SS) and sainfoin hay (SH) contained 11.9 and 10.5 mg g-1 of CT respectively and supported an acceptable growth rate for backgrounding steers. A decline (P < 0.05) in enteric CH4 formation could only be detected from SH-fed animals compared to alfalfa hay (AH) fed animals when CH4 was expressed as L d-1 or L kg BW-1. The rumen archaeal community structure of experimental animals remained stable regardless of diet type or sample wk. Structural carbohydrate-fermenting bacteria were suppressed in silage diets. Methanogens were less abundant in the rumen fluid samples of steers fed SS but not SH.

Les nématodes gastro-intestinaux (NGIs) sont une contrainte majeure en élevage des ruminants au pâturage. La méthode de lutte usuelle est l’utilisation de traitements anthelminthiques (AH) de synthèse. Cependant, la diffusion constante de résistances aux AHs dans les populations de NGIs chez les petits ruminants impose de rechercher des méthodes alternatives de maitrise. L’exploitation de plantes contenant des métabolites secondaires est une de ces options. Le sainfoin (Onobrychis viciifolia), une légumineuse riche en tanins condensés (TCs), est un modèle pour explorer le concept de nutricament = fourrage associant valeurs nutritionnelles et propriétés sanitaires (AH). Récemment, une filière de production de granulés déshydratés de sainfoin (GDS) s’est construite. Les avantages en sont : cultiver le sainfoin dans les meilleures conditions agronomiques possibles, favoriser la standardisation et la caractérisation des lots avant usage pour assurer leur distribution en élevages voire leur exportation. L’objectif général de cette thèse a été de fournir les informations scientifiques pour favoriser l’utilisation de GDS en élevage de petits ruminants. Il s’est décliné en 3 axes de recherche : Le premier axe visait à valider des méthodes simples de dosage des tanins et de leur activité biologique, pour caractériser des ressources avant usage, en se fondant sur des mesures biochimiques (méthode colorimétrique de Folin- Ciocalteu) et d’activité biologiques (complexation des protéines = méthode de diffusion radiale et activité AH = méthode du dégainement larvaire imitant le processus d’infestation in vivo). Les corrélations entre les diverses mesures montrent un lien entre la quantité de TCs et l’activité AH ainsi que l’intérêt de la méthode NIRS pour caractériser les différentes sources de sainfoin (GDS et fourrages). Le second axe visait à mieux définir sur la base d’études en conditions expérimentales contrôlées, les conditions optimales d’application des GDS en élevage. Une première série d’études a cherché à explorer 1) les effets AH combinés, liés à la concentration en TCs dans la ration et à la durée de distribution, contre divers stades (L3, vers adultes) d’espèces abomasales ou intestinales et 2) l’intérêt d’associer le sainfoin avec un AH de synthèse. Les résultats montrent 1) qu’un seuil minimum de TCs dans la ration doit être atteint et une période minimum de 15 jours de distribution est nécessaire pour altérer la biologie des nématodes (notamment la fertilité des vers femelles de Trichostrongylus colubriformis et le nombre d’Haemonchus contortus) et 2) qu’une utilisation dissociée d’un AH de synthèse (ivermectine par voie orale) est préférable en raison d’interactions négatives. Le dernier axe a visé à comparer la capacité d’ovins ou de caprins à moduler leur comportement alimentaire vis-à-vis de GDS en fonction de leur état parasitaire (capacité d'automédication). L’objectif était de vérifier les hypothèses suivantes : compte-tenu de leur moindre résistance envers les parasites et une plus grande propension à consommer des tanins, les caprins consommeront plus de sainfoin que les ovins ; les animaux fortement parasités exprimeront une préférence pour le sainfoin, et celle-ci augmentera au cours du temps. Les résultats de cet essai ont montré, dans le test de cafétéria, que 1) les chèvres préféraient le sainfoin et 2) une augmentation de la consommation en sainfoin au cours du temps chez les animaux parasités, sans toutefois devenir supérieure à celle des animaux sains. En revanche, ni les animaux parasités, ni les caprins n’ont montré de motivation plus importante pour obtenir la ressource riche en tanins dans le test de conditionnement opérant. Ces résultats montrent l’intérêt de l’utilisation de granulés de sainfoin en élevage, afin de compléter les AHs de synthèse et limiter le développement des résistances à ces molécules chez les NGIs. / Gastrointestinal nematodes (GINs) represent a major threat for grazing ruminants. The traditional mode of control of these parasites mainly relied on the use of synthetic anthelmintics (AHs). However, the repeated use of these molecules has led to resistance against all AH drugs in worm populations of small ruminants. Alternative solutions are needed. Among those, the use of plants that contain plant secondary metabolites, such as condensed tannins (CTs), has been studied for the last 20 years. These CT-containing resources, such as sainfoin (Onobrychis viciifolia) have AH properties and beneficial effects on health and also interesting nutritional values; hence they correspond to the definition of nutraceuticals. Recently, an organization has developed to produce dehydrated pellets of sainfoin. The advantages of such pellets are 1/ to grow sainfoin in the best agronomic conditions; 2/ to better standardize the product; 3/ to evaluate the pellet before use and to facilitate exportation. The general aim of this thesis was to optimize the use of sainfoin pellets in farm conditions. Our first objective was to characterize the CT content and AH properties of sainfoin pellets. For industrial purposes, simple, low cost and repeatable methods to evaluate the CT content and the AH activity are requested in order to rapidly qualify the pellets. The CT content was evaluated by biochemical measurements of total phenols and tannins (Folin-Ciocalteu). This was completed by the measure of the complexation of tannins with proteins (Radial Diffusion) and by development of prediction calibrations using near infra-red spectroscopy (NIRS). The AH evaluation was performed on samples before and after dehydration, using the Larval Exsheathment Inhibition Assay. Calculations of correlations between the different methods showed significant links between the quantity of CT and the AH activity, and the possible use of NIRS to measure the CT content and the AH activity of pellets and forages. The second objective aimed at defining the optimal conditions to use sainfoin pellets on farm, to improve the AH activity. We aimed at analyzing, in experimental conditions, 1) how the combination of 2 factors, namely the CT concentration in feed and the length of distribution, influence the AH efficacy of sainfoin pellets on intestinal and abomasal L3 larvae or adult worms; 2) whether or not the combined use of sainfoin with a chemical AH (oral ivermectine) is beneficial. Results showed that a minimum CT content in sainfoin and a minimum length of distribution of 15 days are mandatory to alter the adult worm and L3 larvae biology of nematodes, particularly the Trichostrongylus colubriformis fertility and the number of Haemonchus contortus. Moreover, the combined use of AH and sainfoin consumption should be avoided because of negative interactions. The last axis aimed at studying the behavior of sheep and goats in relation to sainfoin pellets and their ability to change the feeding behavior according to their parasitic status (self-medication ability). The objective was to verify the following hypotheses: due to their lower resistance against parasites and their higher propensity to eat CTs, goats will eat more sainfoin than sheep, parasitized animals will prefer sainfoin and this preference will increase overtime. The results showed that two of our hypothesis were verified in a cafeteria study: 1) goats preferred sainfoin while sheep preferred alfalfa and 2) the sainfoin consumption increased overtime for infected animals, without being higher than nonparasitized ones. However, nor goat, nor parasitized animals, showed a higher motivation in the operant-conditioning trial to feed on CT rich resources. All the present results showed the interest to exploit sainfoin pellets in farms, as one alternative to AHs molecules in order to limit the development of resistances to these drugs in GIN populations.

L’étude des interactions entre système fourrager, santé et croissance des lapins contribuera à proposer de nouvelles pratiques pour des systèmes d’élevage cunicole alternatifs, tels que ceux en agriculture biologique (AB) incluant une gestion intégrée de la santé. Mais cette stratégie est limitée par le manque de références sur la cuniculture AB, i) sur l'alimentation au pâturage (ingestion de fourrages verts, qualités nutritionnelles pour les lapins, etc) ; et ii) sur les risques sanitaires notamment le parasitisme, identifié comme un frein important au développement de la cuniculture AB. L’emploi de plantes riches en tannins condensés (TCs) comme le sainfoin, permettrait de diminuer l’utilisation d’antiparasitaires comme cela a été montré chez les petits ruminants, tant pour la gestion des nématodes que celle des coccidies. Mais le potentiel d’activité des TCs chez le lapin, tout comme le niveau d’ingestion et les performances de croissance, restent à explorer, et pourra servir la cuniculture AB et conventionnelle. Ce travail de thèse a pour objectif i) d’étudier l’intérêt du sainfoin comme ressource pour l’alimentation du lapin, et pour ses propriétés antiparasitaires, ii) définir le niveau d’ingestion au pâturage des lapins et les conséquences sur la production et iii) d’évaluer, le risque parasitaire au pâturage pour des lapins en production. Nous avons montré qu’un aliment enrichi en sainfoin distribué à partir du sevrage, avec une teneur en tannins de 1,8% d’équivalent d’acide tannique, n’a pas réduit l’installation de L3s de Trichostrongylus colubriformis, ni la fertilité des vers adultes, mais a réduit le potentiel d’éclosion des oeufs (-27 points), contribuant à réduire l’infestation de l’environnement. Un aliment enrichi en sainfoin contenant 1,2% d’équivalent d’acide tannique, distribué aux mères et aux lapins en croissance a eu un effet coccidiostatique : l’excrétion oocystale fécale de lapins nourris avec un aliment enrichi en sainfoin a été réduite de 60% par rapport à ceux ayant reçus l’aliment témoin. Si la réduction de l’excrétion oocystale de l’espèce Eimeria magna n’a pas pu être démontrée, en revanche, la réduction d’oocystes toutes espèces confondues dans l’environnement pourrait contribuer à diminuer le risque de coccidiose en élevage. Comparé à la luzerne, le sainfoin, plus riche en lignines, a une forte concentration en énergie (11,2 MJ/kg) et en protéines digestibles (110 g/kg). Au pâturage, lorsque la quantité d’herbe offerte dépasse 85 g MS/kg0,75, il semble que l’ingestion d’herbe soit régulée d’une part lorsque la teneur en énergie digestible de l’herbe dépasse 9 MJ/kg (régulation chémostatique), ou d’autre part si la teneur en lignocellulose (ADF) dépasse 350 g d’ADF/kg (régulation physique : encombrement digestif). Mais la quantité d'herbe disponible dépasse rarement 85 g MS/kg0,75. C’est-à-dire que dans la majorité des cas, une surface pâturable de 0,4 m² (minimum réglementaire) n’a pas permis de combler la capacité d’ingestion et les besoins énergétiques de lapin en croissance. De plus, si l’offre d’herbe est limitante, le lapin ne peut pas exprimer une préférence alimentaire vers des plantes plus jeunes et riches en protéines. La limitation de l’ingestion de protéines a aussi pour conséquence de réduire les potentialités de croissance des lapins et d’allonger la période d’engraissement. Au cours de trois saisons successives de pâturage (université de Perpignan), la pression parasitaire (nématodes et coccidies) a augmenté, avec des infestations par Trichostrongylus sp. et de Graphidium strigosum. Si le délai d'attente entre deux pâturages n’a pas eu d’effet visible sur l’infestation par des nématodes, cela influerait le niveau d’infection par les coccidies. Nos travaux établissent l’intérêt de l’incorporation du sainfoin dans l’alimentation du lapin et ouvrent des perspectives pour établir des pratiques innovantes et bénéfiques à la production cunicole biologique et conventionnelle. / The study of the interactions between grazing systems, health and growth in organic rabbit farming (ORF) will contribute to propose new practices including integrated management of health. However, this strategy is limited by the lack of references on ORF and in particular on rabbit intake of green fodder when grazing, nutritional qualities of forages for rabbits, the supply of grass in relation with animal’s density (stocking rate), the related parasitic challenge, etc. The acquisition of such references is a key issue for the development of ORF. The use of plants rich in condensed tannins (CTs), such as sainfoin, could reduce the use of antiparasitic agents, as shown in small ruminants, both for the management of nematodes and for coccidia. However, the potential for CTs containing resources in rabbits, as well as the intake levels and the effects on growth performances, remain to be explored in both OF and conventional rabbit breeding. The aim of this thesis was (i) to investigate the interest of sainfoin as a resource for rabbit feeding and its antiparasitic properties, (ii) to define the intake level in grazing rabbit and the consequences on production and (iii) to evaluate the parasitic risk associated with pasture for rabbits’ production. We have shown that a sainfoin-enriched diet distributed from weaning, with a feed containing 1.8% of tannic acid equivalent, did not reduce neither the establishment of Trichostrongylus colubriformis L3s, nor the fertility of adult worms. In contrast, the development of nematode’s egg to infective larvae was compromised and may reduce the risk of environmental contamination. Besides, a sainfoin-enriched diet containing 1.2% tannic acid equivalent, distributed to does and growing rabbits, had a coccidiostatic effect. With an overall fecal oocyst excretion in rabbits fed with sainfoin reduced by 60% compared to control diet. Although, the pathogenic species Eimeria magna was not concerned by these decrease, such a general reduction in oocyst excretion in the environment could help to reduce on long term the risk of coccidiosis in the rearing units. Sainfoin could constitute a real alternative to dehydrated alfalfa, since it has high digestible energy (DE, 11.12 MJ DE/kg), and protein (110 g/kg), and provide a high supply of lignins. At grazing, when the herbage allowance exceeded 85 g DM/kg0,75, it appeared that the herbage intake was limited by an increase in the DE content when it exceeds 9 MJ / kg, or else by a lignocellulose content higher than 350 g of ADF/kg. However, herbage allowance, rarely exceeds 85 g DM/kg0,75. In other words, in the majority of cases access to a 0.4 m² grazing area did not allow sufficient supply to reach the intake capacity and energy requirements of the rabbits. In addition, rabbits with limited supply cannot express their dietary preference to young and high protein plants. Limiting the intake of proteins also reduced the growth potential of rabbits and extended the fattening period. During the first three grazing seasons (University of Perpignan), the parasitic pressure (nematodes and coccidia) increased, particularly with cases of Trichostrongylus sp. and Graphidium strigosum. While rotation rhythms had no visible effects on nematode infestation, it had an influence on coccidian infection. This work enabled us to establish the advantage of sainfoin enriched diet for the rabbit. It gives prospects to further research projects regarding the establishment of beneficial and innovative practices for organic and conventional rabbit breeding.

Les animaux sont constamment soumis à des variations de leur environnement auxquelles ils doivent s’adapter. Au sein des systèmes d’élevage qui reposent sur la stimulation de processus naturels réduisant les intrants requis pour la production, et dans une perspective agro-écologique, l’autonomie et les capacités d’adaptation des animaux apparaissent particulièrement importantes. Au pâturage, les petits ruminants sont confrontés au parasitisme par les nématodes gastro-intestinaux, qui représente une menace majeure notamment du fait du développement de résistance aux traitements anthelminthiques chimiques, et une alternative à ces traitements est l’utilisation de fourrages bioactifs contenant des composés secondaires tels que les tannins condensés. Dans ce contexte, nous avons exploré les capacités d’automédication des ovins et des caprins via l’utilisation d’aliments riches en tannins lorsque ceux-ci sont confrontés au parasitisme gastro-intestinal, en proposant plusieurs scénarios pour lesquels nous avons fait varier la complexité de l'environnement alimentaire et la charge parasitaire.Ainsi, nous avons dans un premier temps évalué les capacités des moutons à apprendre les bénéfices associés à l’ingestion d’un fourrage riche en tannins, le sainfoin, à l’aide d’une période de conditionnement, et à adapter leur sélection alimentaire suivant un changement de statut parasitaire. Dans un second temps, nous avons examiné les différences entre chèvres et moutons dans leur propension à sélectionner du sainfoin lorsque ceux-ci sont parasités, en supposant que les chèvres montreraient de meilleures capacités d’automédication. Enfin, dans une troisième expérimentation, nous nous sommes intéressés aux priorités qu’accordaient les ovins dans leur sélection alimentaire aux nutriments (énergie, protéines) et aux tannins selon leur statut parasitaire.Nos expérimentations s’accordent sur l’absence d’automédication curative. En effet, nous n’avons observé ni de sélection plus importante de l’aliment riche en tannins par les animaux parasités par rapport à ceux non parasités, ni d’augmentation de la sélection après infection. Comme nous nous y attendions, les chèvres ont montré une propension plus importante à consommer l’aliment riche en tannins que les moutons, mais n’ont néanmoins pas manifesté de meilleures capacités d’automédication. Enfin, les agneaux n’ont pas priorisé l’apport en composés bioactifs par rapport aux nutriments, mais ont considérablement augmenté leur apport en énergie après infestation. Il apparait que les niveaux de tannins que nous avons volontairement choisis modérés pour les aliments expérimentaux ont induit des bénéfices nutritionnels ayant potentiellement surpassé les effets anthelminthiques, qui étaient eux-mêmes modérés, et expliquant ainsi que les animaux parasités et les animaux sains ont sélectionné les tannins de façon similaire. Par ailleurs, des difficultés d’apprentissage peuvent également expliquer cette sélection, comme en témoigne la claire inversion de préférences pour l’aliment riche en tannins observée après que les animaux ont appris à associer l’aliment riche en tannins à ses conséquences post-ingestives, après la période de conditionnement. En ce qui concerne la flexibilité de la sélection alimentaire, les préférences alimentaires sont restées inchangées après déparasitage, probablement du fait de l’absence d’effets antinutritionnels des tannins, et du statut sécuritaire accordé aux aliments riches en tannins.Nous pensons que l’évaluation des capacités d’automédication des ruminants mérite des travaux complémentaires, notamment en explorant d’autres modèles que celui du parasitisme gastro-intestinal et des fourrages bioactifs. L’analyse de l’étiologie du comportement d’automédication, en s’intéressant à l’influence du modèle social par exemple, apparait également importante afin de favoriser un tel comportement au sein de pratiques d’élevage adaptées. / Animals are constantly facing variations in their environment to which they have to adapt. In breeding systems that rely on the stimulation of natural processes to reduce the inputs needed for production, under an agroecology perspective, animal's autonomy and adaptive abilities are particularly important. In grazing systems of small ruminants, parasitism by gastrointestinal nematodes is a major threat notably due to worms' resistance to chemical anthelminthic, and one alternative is the use of bioactive forages containing secondary compounds such as condensed tannins. Within this context, we explored the abilities of sheep and goats to self-medicate through the selection of tannin-rich feeds while facing gastrointestinal parasitism, by proposing different scenarios in which we varied the complexity of the feeding environment.We assessed the abilities of sheep to learn about the benefits of the tannin-rich sainfoin, by carrying out a conditioning period, and to adapt their diet selection according to changes in parasitic load. Secondly, we evaluated the differences between sheep and goats in their willingness to select sainfoin when parasitized, assuming that goats would show greater self-medication abilities. Thirdly, we studied the interactions between nutrients and medicines on diet selection by analyzing the way sheep selected proteins, energy and condensed tannins depending on their parasitic status.Our experiments did not support evidence for curative self-medication as we did not observe a greater selection of the tannin-rich feeds in parasitized than non-parasitized animals, nor an increase in selection following infection. As expected, kids were more willing than lambs to consume the tannin-rich feed, but they did not show greater abilities to self-medicate. Lastly, lambs did not prioritize medicine over nutrients, but greatly increased their energy intake following infection. It appears that the levels of tannins we voluntarily chose moderate for the experimental feeds, induced nutritional benefits that may have outweighed the anthelminthic ones, which were moderate, making both parasitized and non-parasitized animals select tannins in a similar way. Furthermore, learning impairment may be involved as well, as indicated by the striking reversal of preferences for the tannin-rich feed we observed once animals were helped to associate the tannin-rich feed with its consequences via conditioning. Regarding diet selection flexibility, feed preferences remained unchanged after deworming, likely because of the absence of anti-nutritional effects of tannins, and the safe status attributed the tannin-rich feeds.We think that the investigation of self-medication abilities in ruminants deserves further work, notably by exploring other models than gastrointestinal parasitism and bioactive forages. The analysis of the etiology of self-medication, by investigating the influence of the social model for example, appears also important in order to favour such behaviour by adapted farming practices.

Les nématodes parasites du tube digestif demeurent une contrainte majeure pesant sur la santé, le bien être et les productions des petits ruminants élevés à l’herbe. Le mode usuel de maîtrise de ce parasitisme repose sur l’emploi répété de molécules chimiques anthelminthiques. Toutefois, le développement et la diffusion généralisée de résistances à ces molécules dans les populations de vers imposent désormais d’utiliser ces traitements avec discernement et de trouver des solutions complémentaires ou alternatives. L’incorporation dans la conduite d’élevage (ration des moutons ou des chèvres) de légumineuses fourragères riches en tannins condensés dotées de propriétés anthelminthiques s’est avérée une option prometteuse pour réduire le recours aux molécules chimiques. Toutefois, une des difficultés d’application de ces plantes tient à la variabilité des résultats observés. En prenant le sainfoin comme modèle de légumineuse contenant des tannins et en s’appuyant essentiellement sur des méthodes in vitro basées sur les larves 3 infestantes, l’objectif général de cette thèse est d’analyser le rôle respectif de facteurs liés à l’environnement, aux variétés génétiques ou aux modes de préservation technologiques sur les propriétés anthelminthiques. Quelque soit le critère envisagé, une forte variabilité a été observée. Les principales variations liées à l’environnement dépendaient de l’année et du cycle de coupe, ainsi que du site d’exploitation. Parmi les 38 variétés testées, 9 se sont avérées à forte activité AH, alors que 22 étaient à très faible activité. Enfin, les résultats ont aussi surtout souligné une plus forte activité antiparasitaire dans des formes séchées ou ensilées par comparaison à des échantillons frais. La comparaison des profils biochimiques liés à cette variabilité a permis une exploration des composés phénoliques expliquant l’activité anthelminthique. L’existence d’une relation dose-réponse a été précisée. Le rôle des tannins condensés a été confirmé, notamment ceux à faible degré de polymérisation et à faible poids moléculaire. L’importance des prodelphinidines qui seraient plus actives que les procyanidines reste à confirmer. De plus, il a été montré que d’autres flavonoides peuvent jouer un rôle, notamment les flavan-3-ols et les flavonols. La différence d’activité entre les échantillons de sainfoin ensilés ou fanés par comparaison aux échantillons frais s‟expliquerait en partie par la présence de formes non glycosidés de flavonols. Ces résultats devraient conduire à développer des méthodes de dosage pour identifier les échantillons de sainfoin, et plus généralement de légumineuses riches en tannins, dotés de propriétés anthelminthiques significatives. / Gastrointestinal nematodes remain a major constraint on the health, welfare and production of small ruminants. Over the past decades, the usual mode of control of this parasitism has mainly relied on the repeated use of chemical anthelmintics. However these treatments are nowadaysfacing some limits among which the most important is the development and widespread diffusion of resistance to these chemical molecules within worm populations. Consequently, the need to find complementary or alternative solutions is becoming urgent. The possible exploitation of forage legumes, rich in condensed tannins, with anthelmintic properties, by incorporation in the diet of sheep or goats, seems a promising option to reduce the reliance on chemical molecules. However, one of the main difficulties to use these plants as nutraceuticals relates to the variations in results. By using sainfoin (Onobrychis viciifoliae) as a model of tannin-containing legume and based on in vitro methods on the infective third stage larvae, the main objectives of this PhD were i) to examine the influence of environmental, genetic (40 different varieties) and technological (mode of preservation) factors on the anthelmintic properties of sainfoin and ii) to analyse whether differences in phenolic compounds might explain the variations. Whatever the factor considered, a high variability in results was observed. The main variations due to the environmental factors depended on the year and the cycle of cutting, as well as on the site of cultivation. Among the 38 varieties tested, only 9 have shown AH activity over 50 %. Last, a higher antiparasitic activity was found in the dried or ensiled forms compared to the fresh samples. A comparison of the biochemical profiles associated with these variations indicated a role of proanthocyanidins plus other phenolic compounds in the anthelmintic properties. The dose-response relationship between the AH activity and the ability to form complex with proteins was defined. The role of condensed tannins was confirmed, particularly those with a low degree of polymerization. The respective importance of prodelphinidins vs procyanidins remains to be further investigated. Moreover, the possible role of other flavonoids, in particular of flavan-3-ols and flavonols was also confirmed. The difference in activity between dried or ensiled forms compared to fresh sainfoin samples was partly explained by the presence of flavonol aglycosides. These results should favour the development of measurements in order to identify sainfoin samples with higher anthelmintic properties.

Please read the abstract in the section, 00front of this document / Dissertation (MSc)--University of Pretoria, 2008. / Animal and Wildlife Sciences / MSc / Unrestricted

A series of experiments were conducted to compare nine new sainfoin populations developed to persist in mixtures with alfalfa under a multiple-cut management. In trials at Lethbridge under rain-fed and irrigated conditions, new sainfoin populations produced higher (P<0.05) dry matter yields as compared to Nova sainfoin. New cultivars persisted for three production years in mixed stands with alfalfa accounting for >20% DM at each harvest. Condensed tannin concentrations in sainfoin were highest at the bud stage. One new sainfoin population, LRC-3519 seeded in alternate rows with alfalfa caused a reduction (p<0.001) in bloat incidence by 98% as compared to Nova-alfalfa stands. Average daily gains (>1.0 kg d-1) of steers on alfalfa-sainfoin mixed pastures were similar (p>0.05). Seeding of these new sainfoin populations in mixed stands with alfalfa could prove to be a means of taking advantage of the productivity of mixed forage legume pastures while preventing bloat in grazing ruminants.

<p>Заснивање вишегодишњих легуминоза у пролећном року сетве често је праћено интензивнијим развојем корова и смањеним приносом. Ово је случај и приликом гајења еспарзете (Onobrychis viciifolia Scop.), која се сматра потенцијалном заменом за луцерку. Здружена сетва, односно гајење две или више врста на једном пољу током одређеног периода, може се користити као начин заснивања ове вишегодишње легуминозе. Осим традиционалног здруживања легуминозе и стрнине, као надусев може се користити и сточни грашак (Pisum sativum L.), због своје краће вегетације и смањеног конкурентског утицаја на подусев. Циљ рада је био да се утврди да ли је сточни грашак погодан за заснивање еспарзете у здруженој сетви, као и да се утврди одговарајућа сорта и густина грашка која омогућава најбољи принос и утицај на подусев. Двофакторијални оглед постављен је на експерименталном пољу Института за ратарство и повртарство, Нови Сад, током 2010-2014. године и укључио је две сорте грашка различитих морфолошких особина (Језеро-афила тип листа, Јавор-редуковане лиске) сејане у три густине. Као контролне варијанте коришћене су чист усев еспарзете и здружена сетва еспарзете и овса. Оглед је засниван у четворогодишњем периоду и испитивања су вршена у години заснивања и првом откосу у години искоришћавања.<br />Утврђено је да су временски услови значајно утицали на остварен принос у току истраживања. Сточни грашак као надусев имао је повољније деловање на еспарзету и њен развој након сваког откоса, с тим да је присуство надусева у другој години живота имало минималан утицај на остварени принос. Принос суве материје у првом откосу био је већи са сортом Језеро. Између приноса са 60 и 90 биљака грашка по m2 разлика у приносу није била статистички значајна, што је посебно значајно са економског аспекта производње. Резултати су показали да је највећи укупан принос суве материје имала еспарзета са овсем, услед значајног са повећањем густине смеше. Резултати су показали да је здружена сетва две легуминозе утицала на већи садржај минералног азота у земљишту након првог откоса. Присуство и густина надусева у првом откосу утицали су на интензивније коришћење влаге у земљишту, док је у наредним мерењима утицај фактора на количину воде у слоју до 60 cm био минималан.</p><p>Значај заснивања еспарзете у здруженој сетви са грашком показан је и кроз садржај сирових протеина, који је био већи у здруженој сетви у односу на чист усев еспарзете. При томе, сварљивост крме је била већа, с обзиром на то да је смеша еспарзете и грашка имала мањи удео NDF-а и ADF-а у односу на контроле.</p><p>Остварени резултати показују да се еспарзета може успешно заснивати у здруженој сетви са сточним грашком чиме се обезбеђује стабилан принос првог откоса високог квалитета, без негативног утицаја на регенерацију еспарзете и принос у наредним откосима. Резултати указују да је здружена сетва поуздан и еколошки начин заснивања еспарзете, који пружа могућност да ова врста буде заступљенија у пракси.удела првог откоса у укупном приносу. Удео корова у здруженој сетви био је мањи у односу на чист усев еспарзете. Сорта Језеро у просеку имала је већу компетативну способност, док је у просеку за обе сорте најмањи удео корова утврђен у смеши са 60 биљака грашка.<br />Морфолошки различите сорте грашка нису довеле до статистички значајних разлика у вредностима индекса лисне површине еспарзете, али се вредност овог параметра смањивала са повећањем густине надусева. Садржај фотосинтетичких пигмената био је већи на третманима са здруженом сетвом, али је и значајно зависио од временских услова. Биолошка активност земљишта била је већа у здруженој сетви у односу на чист усев еспарзете. Бројност азотофиксатора била је већа при мањем присуству надусева, док се укупан број бактерија и гљива<br />повећавао</p> / <p>Zasnivanje višegodišnjih leguminoza u prolećnom roku setve često je praćeno intenzivnijim razvojem korova i smanjenim prinosom. Ovo je slučaj i prilikom gajenja esparzete (Onobrychis viciifolia Scop.), koja se smatra potencijalnom zamenom za lucerku. Združena setva, odnosno gajenje dve ili više vrsta na jednom polju tokom određenog perioda, može se koristiti kao način zasnivanja ove višegodišnje leguminoze. Osim tradicionalnog združivanja leguminoze i strnine, kao nadusev može se koristiti i stočni grašak (Pisum sativum L.), zbog svoje kraće vegetacije i smanjenog konkurentskog uticaja na podusev. Cilj rada je bio da se utvrdi da li je stočni grašak pogodan za zasnivanje esparzete u združenoj setvi, kao i da se utvrdi odgovarajuća sorta i gustina graška koja omogućava najbolji prinos i uticaj na podusev. Dvofaktorijalni ogled postavljen je na eksperimentalnom polju Instituta za ratarstvo i povrtarstvo, Novi Sad, tokom 2010-2014. godine i uključio je dve sorte graška različitih morfoloških osobina (Jezero-afila tip lista, Javor-redukovane liske) sejane u tri gustine. Kao kontrolne varijante korišćene su čist usev esparzete i združena setva esparzete i ovsa. Ogled je zasnivan u četvorogodišnjem periodu i ispitivanja su vršena u godini zasnivanja i prvom otkosu u godini iskorišćavanja.<br />Utvrđeno je da su vremenski uslovi značajno uticali na ostvaren prinos u toku istraživanja. Stočni grašak kao nadusev imao je povoljnije delovanje na esparzetu i njen razvoj nakon svakog otkosa, s tim da je prisustvo naduseva u drugoj godini života imalo minimalan uticaj na ostvareni prinos. Prinos suve materije u prvom otkosu bio je veći sa sortom Jezero. Između prinosa sa 60 i 90 biljaka graška po m2 razlika u prinosu nije bila statistički značajna, što je posebno značajno sa ekonomskog aspekta proizvodnje. Rezultati su pokazali da je najveći ukupan prinos suve materije imala esparzeta sa ovsem, usled značajnog sa povećanjem gustine smeše. Rezultati su pokazali da je združena setva dve leguminoze uticala na veći sadržaj mineralnog azota u zemljištu nakon prvog otkosa. Prisustvo i gustina naduseva u prvom otkosu uticali su na intenzivnije korišćenje vlage u zemljištu, dok je u narednim merenjima uticaj faktora na količinu vode u sloju do 60 cm bio minimalan.</p><p>Značaj zasnivanja esparzete u združenoj setvi sa graškom pokazan je i kroz sadržaj sirovih proteina, koji je bio veći u združenoj setvi u odnosu na čist usev esparzete. Pri tome, svarljivost krme je bila veća, s obzirom na to da je smeša esparzete i graška imala manji udeo NDF-a i ADF-a u odnosu na kontrole.</p><p>Ostvareni rezultati pokazuju da se esparzeta može uspešno zasnivati u združenoj setvi sa stočnim graškom čime se obezbeđuje stabilan prinos prvog otkosa visokog kvaliteta, bez negativnog uticaja na regeneraciju esparzete i prinos u narednim otkosima. Rezultati ukazuju da je združena setva pouzdan i ekološki način zasnivanja esparzete, koji pruža mogućnost da ova vrsta bude zastupljenija u praksi.udela prvog otkosa u ukupnom prinosu. Udeo korova u združenoj setvi bio je manji u odnosu na čist usev esparzete. Sorta Jezero u proseku imala je veću kompetativnu sposobnost, dok je u proseku za obe sorte najmanji udeo korova utvrđen u smeši sa 60 biljaka graška.<br />Morfološki različite sorte graška nisu dovele do statistički značajnih razlika u vrednostima indeksa lisne površine esparzete, ali se vrednost ovog parametra smanjivala sa povećanjem gustine naduseva. Sadržaj fotosintetičkih pigmenata bio je veći na tretmanima sa združenom setvom, ali je i značajno zavisio od vremenskih uslova. Biološka aktivnost zemljišta bila je veća u združenoj setvi u odnosu na čist usev esparzete. Brojnost azotofiksatora bila je veća pri manjem prisustvu naduseva, dok se ukupan broj bakterija i gljiva<br />povećavao</p> / <p>The establishment of perennial legumes in the spring is often followed by intensive weeds infestation and reduced yield. This is also the case when growing sainfoin (Onobrychis viciifolia Scop.) which is considered a potential substitute for alfalfa (Medicago sativa L.). Intercropping or growing two or more species in the same field during a certain period can be used for establishing this perennial legume. A field pea (Pisum sativum L.) has a potential to be used as companion crop due to a short growing season and reduced competing impact. The aim of this research was to determine the suitability of field pea as a companion crop for sainfoin establishment and to determine the appropriate cultivar and pea density that provides the best yield and impact on undersown crop. A two-factorial trial was set up in the experimental field of the Institute of Field and Vegetable Crops, Novi Sad, during 2010-2014. The experiment included two morphologically different pea cultivars (Jezero-afila leaf type and Javor-reduced leaflet) and three pea densities. The sainfoin pure stand and a mixture with oat were used as control treatments. The trial included four sowing years and the analysis was performed in the establishment years and in the first cut in the full harvest year.<br />The weather conditions significantly influenced obtained yield. Field pea as a companion crop had a better impact on sainfoin development in the establishment year, while in subsequent year companion crops had minimal impact on sainfoin yield. Concerning pea cultivars, a higher dry matter yield was obtained with cultivar Jezero. It was concluded, there were no significant differences between obtained yield with 60 and 90 pea plants per m2 which have importance from the economic aspect. The results showed that the highest annual yield had a mixture of sainfoin and oat, due to a significant share of the first yield. The weed proportion was lower in intercropping compared to the sainfoin pure stand. The cultivar Jezero and a density of 60 pea plants per m2 were more competitive to weeds.<br />Morphologically different pea cultivars did not significantly affect leaf area index of sainfoin. However, its value decreased with the increase of pea density in the stand. Intercropping and weather conditions had a significant impact on pigment content in sainfoin leaves. The examined soil biological activity was higher in intercropping treatments. The number of nitrogen fixation bacteria increased with a decreased number of pea plants, while the number of total bacteria and fungi increased with increasing pea density. The intercropping of the legumes influenced the higher content of mineral nitrogen in the soil, but also the more intensify use of soil moisture. The positive effect of intercropping of two legumes was demonstrated by the obtained higher content of crude protein with a lower proportion of digestibility parameters - NDF and ADF compared to both control treatments.<br />The obtained results show that sainfoin can be successfully established with field pea in intercropping, which ensures the stable and high-quality yield of the first cut, without negative esainfoin re-growth and yield in subsequent cuts. Thus, intercropping can be considered as a reliable and ecological practice for sainfoin establishment, which provides the possibility for increasing production of this species.</p>