Alltech – Fumonisine dans l’alimentation animale

//  22 janvier 2018  //  Chronique Alltech, Nutrition  //  Commentaires fermés

Alltech_Fumisinine_18-01-2018

Comprendre la menace cachée pour la santé des bovins

La fumonisine se trouve habituellement dans le maïs à des taux de 2 ppm ou moins, mais cette année, les tests confirment plutôt des taux bien au-dessus de 30 ppm, voire plus de 100 ppm dans certaines régions nord-américaines. Les éleveurs de bétail doivent être au fait de la contamination à la fumonisine lors de l’achat de grains puisque ça touche plusieurs systèmes biologiques des animaux qui en consomment. Éventuellement, ça mène à une diminution de la prise alimentaire et de l’efficacité de même qu’à des atteintes hépatiques. La compréhension des effets de ces mycotoxines sur le bétail est essentielle au maintien de la santé et de la productivité de l’animal.

Que sont les mycotoxines et d’où viennent-elles?

Les mycotoxines sont des métabolites secondaires de moisissures et de champignons qui infectent les plantes. Plus de 500 mycotoxines ont été identifiées, et la plupart des aliments pour le bétail sont vraisemblablement contaminés par de multiples mycotoxines. Chaque mycotoxine a des effets spécifiques et différents sur les animaux qui consomment les aliments contaminés.

Les moisissures de l’espèce Fusarium sont prédominantes dans la contamination des cultures. D’une couleur blanche à rose ou rouge, ces moisissures sont liées à des conditions humides et à des températures modérées, particulièrement à la suite de dommages causés par les insectes ou la grêle. Elles se forment partout dans le monde, principalement dans le maïs. L’espèce Fusarium produit plusieurs mycotoxines, notamment la fumonisine, le désoxynivalénol (vomitoxine) et la zéaralénone, avec des concentrations plus élevées dans la tige et la rafle que dans le grain.

Quels sont les signes de la présence de fumonisine dans les aliments pour bétail?

Bien que les bovins soient généralement résistants à de nombreux effets négatifs des mycotoxines grâce à la dégradation des composés par les microbes du rumen, des taux élevés dans les aliments peuvent avoir des impacts considérables. La fumonisine n’est peut-être pas substantiellement dégradée dans le rumen, mais elle n’est pas non plus bien absorbée. La majorité des fumonisines ingérées par le bétail sont éliminées dans les excréments. Cependant, en grandes quantités, les fumonisines surchargent les intestins et causent d’importants problèmes aux bovins.

La présence de fumonisine dans les aliments diminue la palatabilité et donc la prise alimentaire. Les bovins pourraient même bouder une mangeoire contaminée avec des taux élevés de fumonisine. Les veaux dont le rumen n’est pas complètement développé et les animaux dans des situations stressantes, comme le sevrage ou le transport, sont plus sensibles à la fumonisine en raison de la basse fermentation ruminale et de la faible fonction immunitaire.

Comment la fumonisine affecte-t-elle le bétail?

Santé intestinale

Le tractus gastro-intestinal est perturbé lorsque le bovin consomme des mycotoxines. Les cellules épithéliales de l’intestin doivent être protégées d’une interaction directe avec les microbes et l’environnement intestinal. Les cellules spécialisées de l’épithélium fournissent cette protection. Pensons par exemple aux cellules caliciformes, qui produisent du mucus, couvrant les cellules épithéliales pour les lubrifier et les protéger du contenu des intestins. Les cellules intestinales ont également des structures spécialisées pour former des jonctions serrées, limitant la circulation des molécules entre les cellules. De tels mécanismes et d’autres fonctionnent de concert afin d’empêcher la colonisation par des agents pathogènes et l’accès au système par des toxines et des agents pathogènes.

Bien que la fumonisine soit mal absorbée et métabolisée par le bétail, elle provoque des perturbations dans le tractus gastro-intestinal. La motilité du rumen peut être ralentie, entraînant une exposition accrue de l’épithélium intestinal à la fumonisine et aux autres mycotoxines. Même de faibles quantités de mycotoxines nuisent à la santé intestinale et à la fonction immunitaire, ce qui se traduit par des interactions hôte-pathogène altérées et une augmentation de la vulnérabilité aux maladies. Les cellules épithéliales dans le tractus gastro-intestinal sont endommagées par la fumonisine, qui réduit l’épaisseur de la couche de mucine, la force des jonctions serrées et la prolifération cellulaire, augmentant finalement le risque d’invasion d’agents pathogènes.

Atteinte hépatique

L’analyse des tissus de bovins qui ont consommé du Fusarium en doses élevées indique que la majorité des fumonisines absorbées sont retenues dans le foie, et que de plus faibles quantités se retrouvent dans les muscles et les reins. Une telle accumulation est inquiétante puisque la fumonisine est toxique pour le foie et les reins; elle induit l’apoptose, puis la prolifération de cellules régénératives dans les tissus affectés. La fumonisine réduit également les taux d’antioxydants dans le foie, affaiblissant les mécanismes de défense. On se retrouve donc avec des lésions hépatiques et une élévation des enzymes indiquant une atteinte hépatique.

Sphingolipides

Les sphingolipides protègent les cellules des dommages causés par le milieu en formant une couche stable et chimiquement résistante sur la membrane cellulaire. La fumonisine perturbe la signalisation cellulaire en inhibant la céramide synthase, interrompant ainsi la synthèse et le métabolisme des sphingolipides.

Aussi, la diminution des concentrations de sphingolipides importants joue un rôle dans la modification de la morphologie des cellules touchées. Cette inhibition occasionne une accumulation de composés cytotoxiques, diminuant la stabilité et la protection des cellules, ce qui mène à la mort cellulaire.

Immunosuppression

Les veaux qui consomment des fumonisines ont une fonction immunitaire affaiblie. Le métabolisme des sphingolipides dans les cellules immunitaires est impliqué dans la signalisation, qui contrôle le développement, la différenciation, l’activation et la prolifération des lymphocytes.

Le développement des lymphocytes est affecté lorsque le bétail consomme des fumonisines. Ces globules blancs jouent un rôle important dans le maintien d’une forte réponse des antigènes. La consommation de Fusarium peut augmenter la vulnérabilité aux maladies et diminuer l’efficacité des vaccins.

Que faire des aliments contaminés dans votre élevage de bovins à viande?

Malheureusement, lorsque les mycotoxines se sont formées dans la plante, il n’existe aucune méthode commerciale pour les retirer des aliments contaminés. La récolte et l’entreposage des cultures contaminées à basse teneur en eau (moins de 15 %), de même que la séparation des aliments hautement contaminés, sont des éléments majeurs dans la diminution du risque de prolifération des moisissures et de production de mycotoxines dans le grain non contaminé.

Selon les recommandations de la Commission européenne, un bovin adulte peut tolérer jusqu’à 50 parties par million (ppm) de fumonisines dans son alimentation, alors que la Food and Drug Administration américaine recommande une concentration maximale de fumonisine de 30 ppm pour les bovins en parc d’engraissement, de 15 ppm pour les reproducteurs et de 10 ppm pour les veaux. De plus, le maïs et les sous-produits de maïs contaminés ne devraient pas représenter plus de 50 % de l’alimentation. Il est essentiel de vérifier les taux de fumonisine dans le régime complet puisque les fumonisines sont trois fois plus concentrées dans les sous-produits du maïs comme les drêches de distillerie et le gros gluten de maïs et dix fois plus dans les brisures de maïs.

Si des aliments contaminés doivent être utilisés pour nourrir le bétail, il est possible aux silos-élévateurs de mélanger le maïs pour réduire la concentration de fumonisine à des taux acceptables. Comme la fumonisine est liée à une diminution de la prise alimentaire, on craint que de faibles taux de fumonisine puissent interagir avec d’autres mycotoxines, ce qui se traduirait par une diminution de la croissance des veaux et de la prise de poids des bovins en parc d’engraissement. La contamination à la fumonisine peut être particulièrement nuisible aux bovins et aux veaux nouvellement reçus; elle les empêcherait de connaître un départ sain.

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Que sont les mycotoxines et d’où viennent-elles? 

Les mycotoxines sont des métabolites secondaires de moisissures et de champignons qui infectent les plantes. Plus de 500 mycotoxines ont été identifiées, et la plupart des aliments pour le bétail sont vraisemblablement contaminés par de multiples mycotoxines. Chaque mycotoxine a des effets spécifiques et différents sur les animaux qui consomment les aliments contaminés.

 

Les moisissures de l’espèce Fusarium sont prédominantes dans la contamination des cultures. D’une couleur blanche à rose ou rouge, ces moisissures sont liées à des conditions humides et à des températures modérées, particulièrement à la suite de dommages causés par les insectes ou la grêle. Elles se forment partout dans le monde, principalement dans le maïs. L’espèce Fusarium produit plusieurs mycotoxines, notamment la fumonisine, le désoxynivalénol (vomitoxine) et la zéaralénone, avec des concentrations plus élevées dans la tige et la rafle que dans le grain.

 

Quels sont les signes de la présence de fumonisine dans les aliments pour bétail?

 

Bien que les bovins soient généralement résistants à de nombreux effets négatifs des mycotoxines grâce à la dégradation des composés par les microbes du rumen, des taux élevés dans les aliments peuvent avoir des impacts considérables. La fumonisine n’est peut-être pas substantiellement dégradée dans le rumen, mais elle n’est pas non plus bien absorbée. La majorité des fumonisines ingérées par le bétail sont éliminées dans les excréments. Cependant, en grandes quantités, les fumonisines surchargent les intestins et causent d’importants problèmes aux bovins.

 

La présence de fumonisine dans les aliments diminue la palatabilité et donc la prise alimentaire. Les bovins pourraient même bouder une mangeoire contaminée avec des taux élevés de fumonisine. Les veaux dont le rumen n’est pas complètement développé et les animaux dans des situations stressantes, comme le sevrage ou le transport, sont plus sensibles à la fumonisine en raison de la basse fermentation ruminale et de la faible fonction immunitaire.

 

Comment la fumonisine affecte-t-elle le bétail?

 

Santé intestinale

 

Le tractus gastro-intestinal est perturbé lorsque le bovin consomme des mycotoxines. Les cellules épithéliales de l’intestin doivent être protégées d’une interaction directe avec les microbes et l’environnement intestinal. Les cellules spécialisées de l’épithélium fournissent cette protection. Pensons par exemple aux cellules caliciformes, qui produisent du mucus, couvrant les cellules épithéliales pour les lubrifier et les protéger du contenu des intestins. Les cellules intestinales ont également des structures spécialisées pour former des jonctions serrées, limitant la circulation des molécules entre les cellules. De tels mécanismes et d’autres fonctionnent de concert afin d’empêcher la colonisation par des agents pathogènes et l’accès au système par des toxines et des agents pathogènes.

 

Bien que la fumonisine soit mal absorbée et métabolisée par le bétail, elle provoque des perturbations dans le tractus gastro-intestinal. La motilité du rumen peut être ralentie, entraînant une exposition accrue de l’épithélium intestinal à la fumonisine et aux autres mycotoxines. Même de faibles quantités de mycotoxines nuisent à la santé intestinale et à la fonction immunitaire, ce qui se traduit par des interactions hôte-pathogène altérées et une augmentation de la vulnérabilité aux maladies. Les cellules épithéliales dans le tractus gastro-intestinal sont endommagées par la fumonisine, qui réduit l’épaisseur de la couche de mucine, la force des jonctions serrées et la prolifération cellulaire, augmentant finalement le risque d’invasion d’agents pathogènes.

 

Atteinte hépatique

 

L’analyse des tissus de bovins qui ont consommé du Fusarium en doses élevées indique que la majorité des fumonisines absorbées sont retenues dans le foie, et que de plus faibles quantités se retrouvent dans les muscles et les reins. Une telle accumulation est inquiétante puisque la fumonisine est toxique pour le foie et les reins; elle induit l’apoptose, puis la prolifération de cellules régénératives dans les tissus affectés. La fumonisine réduit également les taux d’antioxydants dans le foie, affaiblissant les mécanismes de défense. On se retrouve donc avec des lésions hépatiques et une élévation des enzymes indiquant une atteinte hépatique.

 

Sphingolipides

 

Les sphingolipides protègent les cellules des dommages causés par le milieu en formant une couche stable et chimiquement résistante sur la membrane cellulaire. La fumonisine perturbe la signalisation cellulaire en inhibant la céramide synthase, interrompant ainsi la synthèse et le métabolisme des sphingolipides.

 

Aussi, la diminution des concentrations de sphingolipides importants joue un rôle dans la modification de la morphologie des cellules touchées. Cette inhibition occasionne une accumulation de composés cytotoxiques, diminuant la stabilité et la protection des cellules, ce qui mène à la mort cellulaire. 

 

Immunosuppression

 

Les veaux qui consomment des fumonisines ont une fonction immunitaire affaiblie. Le métabolisme des sphingolipides dans les cellules immunitaires est impliqué dans la signalisation, qui contrôle le développement, la différenciation, l’activation et la prolifération des lymphocytes.

 

Le développement des lymphocytes est affecté lorsque le bétail consomme des fumonisines. Ces globules blancs jouent un rôle important dans le maintien d’une forte réponse des antigènes. La consommation de Fusarium peut augmenter la vulnérabilité aux maladies et diminuer l’efficacité des vaccins.

 

Que faire des aliments contaminés dans votre élevage de bovins à viande?

Malheureusement, lorsque les mycotoxines se sont formées dans la plante, il n’existe aucune méthode commerciale pour les retirer des aliments contaminés. La récolte et l’entreposage des cultures contaminées à basse teneur en eau (moins de 15 %), de même que la séparation des aliments hautement contaminés, sont des éléments majeurs dans la diminution du risque de prolifération des moisissures et de production de mycotoxines dans le grain non contaminé.

 

Selon les recommandations de la Commission européenne, un bovin adulte peut tolérer jusqu’à 50 parties par million (ppm) de fumonisines dans son alimentation, alors que la Food and Drug Administration américaine recommande une concentration maximale de fumonisine de 30 ppm pour les bovins en parc d’engraissement, de 15 ppm pour les reproducteurs et de 10 ppm pour les veaux. De plus, le maïs et les sous-produits de maïs contaminés ne devraient pas représenter plus de 50 % de l’alimentation. Il est essentiel de vérifier les taux de fumonisine dans le régime complet puisque les fumonisines sont trois fois plus concentrées dans les sous-produits du maïs comme les drêches de distillerie et le gros gluten de maïs et dix fois plus dans les brisures de maïs.

 

Si des aliments contaminés doivent être utilisés pour nourrir le bétail, il est possible aux silos-élévateurs de mélanger le maïs pour réduire la concentration de fumonisine à des taux acceptables. Comme la fumonisine est liée à une diminution de la prise alimentaire, on craint que de faibles taux de fumonisine puissent interagir avec d’autres mycotoxines, ce qui se traduirait par une diminution de la croissance des veaux et de la prise de poids des bovins en parc d’engraissement. La contamination à la fumonisine peut être particulièrement nuisible aux bovins et aux veaux nouvellement reçus; elle les empêcherait de connaître un départ sain.

 

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