Th.--Pharm.--Montpellier 1, 1977. N°: 140.

Deux études ont été initiées dans le but d’évaluer les effets du type de fourrages et du rapport fourrage : concentrés sur la synthèse ruminale de vitamines B. Dans un premier essai, huit vaches Holstein ont été alimentées avec une ration contenant de l’ensilage de luzerne ou de l’ensilage de dactyle comme unique fourrage. Dans un deuxième essai, quatorze vaches Holstein ont été alimentées avec une ration à faible taux de fourrages (44.8%) ou à fort taux de fourrages (64.1%). Utiliser le dactyle comme unique fourrage a augmenté les synthèses ruminales de thiamine, riboflavine, niacine et vitamine B6, mais n’a eu aucun effet sur celle de vitamine B12. Utiliser une ration à bas taux de fourrages a augmenté la synthèse ruminale de thiamine et de niacine, mais a réduit celle de la vitamine B12 tout en diminuant la dégradation ruminale de la vitamine B6. Cette étude est une étape vers l’identification de rations qui nécessiteront une éventuelle supplémentation afin d’optimiser la production laitière. / B-vitamins are synthesized by rumen microflora but knowledge on factors affecting this synthesis is very scarce. Two studies were conducted to determine the effects of dietary factors such as family forage or forage-to-concentrate ratio on B-vitamin ruminal syntheses. In study 1, eight Holstein cows were fed with diets containing either alfalfa or orchardgrass silages as sole forage. In study 2, fourteen Holstein cows were fed low-forage (44.8% forage) or high-forage (64.1% forage) diets. Apparent ruminal synthesis of thiamin, riboflavin, niacin and vitamin B6 were greater with orchardgrass silage than with alfalfa silage. Using a low-forage diet increased ruminal syntheses of thiamin, riboflavin and niacin, reduced vitamin B6 degradation, but decreased ruminal synthesis of vitamin B12. These studies are a step towards identification of diets that may require B-vitamin supplementation to optimize milk production of dairy cows.

Thèse d'exercice : Médecine : Nancy 1 : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre.

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.

Les travaux sur la nutrition en vitamines B des ruminants montrent des résultats très variés sur les quantités de ces nutriments disponibles pour l’animal selon la nature de la ration. Ces divergences sont dues à des changements des populations microbiennes dans le rumen, causées par les facteurs physico-chimiques de la ration. Une amélioration de la compréhension des effets de la nature de la diète sur la synthèse et l’utilisation des vitamines B dans le rumen pourrait aider à identifier les conditions sous lesquelles une supplémentation en ces vitamines serait bénéfique pour la vache. Le but de ce travail de thèse est donc d’améliorer la compréhension des effets de l’espèce fourragère, de la maturité et de la longueur des particules de fourrage sur les apports en vitamines B chez la vache laitière. Pour évaluer chacune de ces variables, les concentrations de thiamine, riboflavine, niacine, vitamine B6, folates et vitamine B12 ont été mesurées dans les échantillons d’aliments et de digesta duodénal recueillis lors de trois projets réalisés à l’Université du Michigan par l’équipe du Dr. M. Allen. Dans la première étude, l’effet de l’espèce fourragère des ensilages a été évalué au cours de deux expériences similaires durant lesquelles les vaches recevaient une diète à base d’ensilage de luzerne ou de dactyle. Les diètes à base de luzerne ont été associées à une augmentation de la dégradation de la thiamine et de la vitamine B6 dans le rumen par rapport aux diètes à base d’ensilage de dactyle. La deuxième étude visait à évaluer les effets de la maturité des plantes lors de la mise en silo sur les quantités de vitamines B disponibles pour la vache; les deux expériences se différenciaient par l’espèce fourragère étudiée, soit la luzerne ou le dactyle. Une récolte à un stade de maturité plus élevé a augmenté les flux duodénaux de thiamine, de niacine et de folates lorsque les vaches recevaient des diètes à base d’ensilage de luzerne mais n’a diminué que le flux duodénal de riboflavine chez les animaux recevant des diètes à base d’ensilage de dactyle. La troisième étude a comparé les effets de la longueur de coupe (10 vs. 19 mm) d’ensilages de luzerne et de dactyle sur le devenir des vitamines B dans le système digestif de la vache laitière. Cette étude a permis de constater qu’une augmentation du temps de séchage au champ diminuait les concentrations de vitamines B dans les ensilages. Cependant, la taille des particules des ensilages de luzerne et de dactyle n’a pas affecté les quantités des vitamines B arrivant au duodénum des vaches. En général, les résultats de ces études montrent qu’il existe une corrélation négative entre la synthèse de riboflavine, de niacine et de vitamine B6 et leur ingestion, suggérant une possible régulation de la quantité de ces vitamines B par les microorganismes du rumen. De plus, l’ingestion d’amidon et d’azote a été corrélée positivement avec la synthèse de thiamine, de folates et de vitamine B12, et négativement avec la synthèse de niacine. Ces corrélations suggèrent que les microorganismes qui utilisent préférentiellement l’amidon jouent un rôle majeur pour la synthèse ou la dégradation de ces vitamines. De plus, la présence d’une quantité suffisante d’azote semble avoir un impact majeur sur ces processus. La suite de ces travaux devrait viser la modélisation de ces données afin de mieux appréhender la physiologie de la digestion de ces vitamines et permettre la création de modèles mathématiques capables de prédire les quantités de vitamines disponibles pour les vaches. Ces modèles permettront, lorsqu’intégrés aux logiciels de formulation de ration, d’élaborer une diète plus précise, ce qui améliorera la santé du troupeau et la performance laitière et augmentera les profits du producteur. / Research on B vitamins and ruminant nutrition reported that the amounts of these nutrients available for the animals vary according to the nature of the diet. These differences are due to changes in microbial populations in the rumen caused by several physical and chemical characteristics of the diets. However, data regarding how those factors affect B-vitamin supply are limited. A better quantitative understanding of dietary factors driving ruminal synthesis and degradation of B vitamins will help to identify conditions favoring vitamin supplementation to the cow. The objective of this thesis was to evaluate the effects of forage family, plant maturity and forage particle length on B-vitamin supply to lactating dairy cows. To evaluate each of these variables, concentrations of thiamin, riboflavin, niacin, vitamin B6, folates and vitamin B12 were measured in feed and duodenal digesta samples collected during three studies carried out at the University of Michigan by Dr. Allen’s team. In the first study, the effect of forage family was evaluated in two similar trials, where diets containing either alfalfa or orchardgrass silages were offered to lactating dairy cows. Diets based on alfalfa silage resulted in a greater degradation of thiamin and vitamin B6 in the rumen compared with diets based on orchardgrass silages. The second study assessed the effects of plant maturity at harvest on the amounts of B vitamins available to the cow; the two trials differed by the studied forage family, alfalfa or orchardgrass. Increasing maturity at harvest of forages increased the amounts of thiamin, niacin and folates reaching the sites of absorption with diets based on alfalfa silages whereas it only decreased riboflavin duodenal flow with diets based on orchardgrass silages. In the third study, the effects of alfalfa and orchardgrass silage particle length (10 vs. 19 mm) on the fate of B vitamins in digestive tract of dairy cows were studied. Increasing wilting time in the field decreased B-vitamin concentrations in both silages. Nevertheless, for both forage families, the length of silage particles had no effect on the amounts of B vitamins reaching the duodenum of cows. Overall, the results from these three studies highlighted that there was a negative correlation between the apparent synthesis of riboflavin, niacin and vitamin B6 and their intake, suggesting that ruminal bacteria reduced the synthesis of these vitamins when their dietary supply was augmented. In addition, starch and nitrogen intakes were positively correlated with the ruminal synthesis of thiamin, folates and vitamin B12, but negatively correlated with the synthesis of niacin. These correlations suggest that microorganisms that use starch play a major role in the synthesis or the degradation of these vitamins. Moreover, these processes are affected by the nitrogen supply. The continuation of this work will be the modeling of these data, which will help to better understand the digestion physiology of these vitamins and allow the creation of mathematical models able to predict duodenal B-vitamin flow in cows. These models will allow feed formulation software to design more adequate diets, which will improve herd health and milk performance and increase dairy farmer profits.

L'hyperhomoscystéinémie (HHcy) est considérée comme un facteur indépendant de risque cardio-métabolique. Notre travail avait pour objectifs : 1) de déterminer la prévalence de l’HHcy au Bénin; 2) d’étudier sa relation avec les apports de vitamines B12, B9, B6 et B2, la consommation d’alcool, l’âge, le sexe et le niveau socioéconomique (NSE); 3) de vérifier son association avec les facteurs classiques de risque cardio-métabolique. Un total de 541 sujets apparemment en santé et vivant dans trois zones du Bénin ont été étudiés. L’Hcy sérique a été analysée par ELISA. Des rappels de 24h ont servi à évaluer les apports nutritifs. L’obésité et l’hypertension ont été définies selon l’OMS, la dyslipidémie et la dysglycémie selon la NCEP-ATPIII. Les autres données ont été récoltées par questionnaire. La prévalence de l’HHcy était élevée : 52,2% chez les hommes et de 24,7% chez les femmes. Dans les modèles multivariés, l’Hcy était positivement associée à la consommation de bière locale chez les hommes; chez les femmes, elle était associée négativement à l'apport de vitamine B12. L’Hcy était positivement associée à la tension artérielle, au taux de LDL-cholestérol et au cholestérol total chez les hommes, mais seulement avec le rapport cholestérol total/HDL-cholestérol (CT/HDL-c) chez les femmes. Les femmes présentant une HHcy étaient au moins deux fois plus susceptibles de présenter une hypertension ou un rapport CT/HDL-c élevé que celles dont l’Hcy était normale. Un apport suffisant en B12 ainsi qu’une consommation prudente de boissons alcoolisées pourraient réduire l'HHcy et donc contribuer à réduire le risque cardio-métabolique de cette population du sud du Bénin. / Hyperhomocysteinemia (HHcy) appears to be an independent risk factor for cardiovascular disease. This study aims to determine the prevalence of HHcy in Benin, to explore its relationship with intakes of folate, B12, B6 and B2, with alcohol consumption and with socioeconomic status (SES) and to verify whether it is associated with classical risk factors of cardiovascular diseases. 541 apparently healthy subjects were randomly selected in tree areas of Benin. Hcy was measured in serum using ELISA commercial kits. Nutrient intakes were assessed on the basis of three non-consecutive 24-hour recalls. Alcohol consumption, socio-demographics and SES were documented in personal interviews. Obesity, hypertension, dyslipidemia and hyperglycaemia were defined according to WHO and NCEP-ATPIII. HHcy (> 12 μmol/L) was detected in 52.2% of men and 24.7% of women. In multivariate models, Hcy in men was positively associated with alcohol intake, but only alcohol in beer. In women, Hcy was negatively related to vitamin B12 intake. HHcy was associated in women with more than twice the odds of hypertension and with the CT/HDL-c ratio. In men, Hcy was positively and independently associated with diastolic blood pressure and with LDL-cholesterol and total cholesterol. In this Beninese population, the prevalence of HHcy is particularly high among men, and it appears to be related to alcohol consumption. Inadequate intake of vitamin B12 may be a risk factor for HHcy which could be related to some of cardiovascular factors.

L'hyperhomoscystéinémie (HHcy) est considérée comme un facteur indépendant de risque cardio-métabolique. Notre travail avait pour objectifs : 1) de déterminer la prévalence de l’HHcy au Bénin; 2) d’étudier sa relation avec les apports de vitamines B12, B9, B6 et B2, la consommation d’alcool, l’âge, le sexe et le niveau socioéconomique (NSE); 3) de vérifier son association avec les facteurs classiques de risque cardio-métabolique. Un total de 541 sujets apparemment en santé et vivant dans trois zones du Bénin ont été étudiés. L’Hcy sérique a été analysée par ELISA. Des rappels de 24h ont servi à évaluer les apports nutritifs. L’obésité et l’hypertension ont été définies selon l’OMS, la dyslipidémie et la dysglycémie selon la NCEP-ATPIII. Les autres données ont été récoltées par questionnaire. La prévalence de l’HHcy était élevée : 52,2% chez les hommes et de 24,7% chez les femmes. Dans les modèles multivariés, l’Hcy était positivement associée à la consommation de bière locale chez les hommes; chez les femmes, elle était associée négativement à l'apport de vitamine B12. L’Hcy était positivement associée à la tension artérielle, au taux de LDL-cholestérol et au cholestérol total chez les hommes, mais seulement avec le rapport cholestérol total/HDL-cholestérol (CT/HDL-c) chez les femmes. Les femmes présentant une HHcy étaient au moins deux fois plus susceptibles de présenter une hypertension ou un rapport CT/HDL-c élevé que celles dont l’Hcy était normale. Un apport suffisant en B12 ainsi qu’une consommation prudente de boissons alcoolisées pourraient réduire l'HHcy et donc contribuer à réduire le risque cardio-métabolique de cette population du sud du Bénin. / Hyperhomocysteinemia (HHcy) appears to be an independent risk factor for cardiovascular disease. This study aims to determine the prevalence of HHcy in Benin, to explore its relationship with intakes of folate, B12, B6 and B2, with alcohol consumption and with socioeconomic status (SES) and to verify whether it is associated with classical risk factors of cardiovascular diseases. 541 apparently healthy subjects were randomly selected in tree areas of Benin. Hcy was measured in serum using ELISA commercial kits. Nutrient intakes were assessed on the basis of three non-consecutive 24-hour recalls. Alcohol consumption, socio-demographics and SES were documented in personal interviews. Obesity, hypertension, dyslipidemia and hyperglycaemia were defined according to WHO and NCEP-ATPIII. HHcy (> 12 μmol/L) was detected in 52.2% of men and 24.7% of women. In multivariate models, Hcy in men was positively associated with alcohol intake, but only alcohol in beer. In women, Hcy was negatively related to vitamin B12 intake. HHcy was associated in women with more than twice the odds of hypertension and with the CT/HDL-c ratio. In men, Hcy was positively and independently associated with diastolic blood pressure and with LDL-cholesterol and total cholesterol. In this Beninese population, the prevalence of HHcy is particularly high among men, and it appears to be related to alcohol consumption. Inadequate intake of vitamin B12 may be a risk factor for HHcy which could be related to some of cardiovascular factors.