La reproduction est une pratique nécessaire en élevage. Il s’agit de mettre en œuvre des stratégies techniques ou de conduite des troupeaux permettant d’optimiser la reproduction par monte naturelle ou Insémination Artificielle (IA). L'insémination artificielle (IA) est un outil précieux pour la diffusion génétique et la gestion de la reproduction dans les élevages ovins. Elle permet de maîtriser la saisonnalité des productions et d'améliorer la qualité des troupeaux. Cet article explore en profondeur l'utilisation de l'IA en production ovine, en abordant les aspects techniques, économiques et les alternatives aux synchronisations hormonales.
L'essor de l'Insémination Par l'Éleveur (IPE)
Ces dernières années, une tendance notable se dessine : de plus en plus d'éleveurs optent pour l'Insémination Par l'Éleveur (IPE). En 2021, selon l'Institut de l'Elevage (Idele), 13 % des IA ont été réalisées en IPE. Cette pratique offre une plus grande autonomie et une meilleure maîtrise de la reproduction au sein de l'exploitation.
Les motivations derrière l'IPE
Plusieurs raisons peuvent motiver un éleveur à se tourner vers l'IPE :
- Autonomie accrue : L'éleveur reprend le contrôle de la gestion de la reproduction de son troupeau.
- Gain de temps : L'IPE permet de s'affranchir des contraintes liées à la disponibilité d'un technicien d'insémination.
Si vous aspirez à plus d'autonomie et à une gestion proactive de la reproduction de votre troupeau, l'IPE pourrait être une solution adaptée à vos besoins.
Évaluation des coûts liés à l'IPE
Avant de se lancer dans l'IPE, il est essentiel d'évaluer les coûts impliqués. Il faut vous poser les bonnes questions. Combien d’IA faites-vous par an ?
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- Formation : Une formation est nécessaire pour acquérir les compétences techniques requises. Il est possible de suivre cette formation avec la Chambre d’Agriculture ou auprès des vendeurs de semences (coopérative d'insémination ou d’élevage ou vendeurs privés). Il faut compter globalement entre 400 et 600 € de frais de formation. Le prix varie en fonction de la durée et du prestataire.
- Matériel : L'éleveur doit investir dans le matériel d'insémination (paillettes, pistolet d'insémination, etc.).
- Génétique : Il est nécessaire de faire le tour des fournisseurs de génétique, de leur demander des devis… et de comparer !
- Déclarations : En effectuant vous-même les inséminations artificielles de votre troupeau, vous allez devoir faire des déclarations auprès de votre Etablissement Départemental de l'Elevage (EDE).
- Logiciel de gestion de troupeau : Pour un bon suivi de la reproduction, de nombreux éleveurs en IPE choisissent d'utiliser un logiciel de gestion de troupeau. Ainsi, et selon leurs dires, ils se facilitent la vie au quotidien grâce à la saisie de plan d'accouplement et de plan de cuve, sur smartphone ou sur ordinateur.
Alternatives aux traitements hormonaux : l'Effet Mâle
L’insémination artificielle après synchronisation hormonale des ovulations est l’outil de diffusion génétique sur lequel s’appuient aujourd’hui les schémas de sélection et permet aussi la maîtrise de la saisonnalité des productions dans les filières ovines et caprines. Toutefois les traitements hormonaux sont remis en cause voire interdits dans certaines filières de production comme l’agriculture biologique. Des pratiques alternatives avec moins ou pas d’hormones se développent.
Dans un contexte de remise en question des traitements hormonaux, l'effet mâle émerge comme une alternative prometteuse pour la maîtrise de la reproduction ovine.
Le principe de l'Effet Mâle
Un mâle sexuellement actif, via des signaux sensoriels (notamment olfactifs), est capable d’induire et de synchroniser les chaleurs et les ovulations chez des femelles anovulatoires (au repos sexuel ou non cycliques). Il s’agit d’un processus naturel qui est observé aussi bien chez les caprins que les ovins (Walkden-Brown et al., 1999). Cet « effet mâle » est une pratique d’élevage d’intérêt pour avancer et synchroniser la puberté des jeunes femelles (Abecia et al., 2016 ; Chasles et al., 2017), mettre en place la reproduction hors saison sexuelle et grouper les mises bas (Chemineau, 1989 ; Tournadre et al., 2002 ; Pellicer-Rubio et al., 2007). Cette pratique est mise en œuvre pour une lutte naturelle à contre-saison par environ 30 % des éleveurs caprins en AB et 60 % en AC, dans les principaux bassins de production en France. L'introduction d'un mâle dans un groupe de femelles après une période de séparation induit et synchronise les chaleurs des brebis.
Mécanismes physiologiques de l'effet mâle
Pendant l’anœstrus saisonnier, en absence de contact avec des mâles, les niveaux plasmatiques de l’hormone gonadotrope FSH (Hormone Folliculo-Stimulante) et de l’estradiol sont au niveau basal, ou bien fluctuent de façon périodique suivant les vagues de croissance terminale des follicules ovariens. La sécrétion pulsatile de l’hormone gonadotrope LH (Hormone Lutéinisante) est minimale (1-2 pulses toutes les 6 h) et le niveau plasmatique de progestérone reste au niveau basal (Claus et al., 1990 ; Bartlewski et al., 1998 ; Adib et al., 2014 ; Fabre-Nys et al., 2015a) (figure 1A). Les signaux stimulateurs du mâle vont activer des régions spécifiques du système nerveux central (aire préoptique, noyau arqué hypothalamique) impliquées dans l’activité des neurones à GnRH dans l’hypothalamus (pour revue : Fabre-Nys et al., 2015a). Ces évènements vont conduire à la réactivation de l’axe hypothalamo-hypophysaire de la femelle. Ceci se traduit par la stimulation de la sécrétion pulsatile de LH dans les quelques heures qui suivent l’exposition aux mâles ou à leur odeur (Martin et al., 1980 ; Cohen-Tannoudji et Signoret, 1987 ; Chemineau, 1989 ; Claus et al., 1990). Le niveau sanguin de FSH reste inchangé, ou bien on peut observer une diminution (Poindron et al., 1980 ; Atkinson et Williamson, 1985) (figure 1B). L’augmentation de la sécrétion pulsatile de LH va agir sur les follicules ovariens pour stimuler leur croissance et maturation terminale, et produire de l’estradiol. La production d’estradiol va augmenter jusqu’à déclencher, par rétrocontrôle positif au niveau de l’axe hypothalamo-hypophysaire, un pic préovulatoire simultané de LH et de FSH. Une augmentation abrupte et transitoire des niveaux plasmatiques de ces deux hormones est observée entre 8 h et 56 h après l’exposition aux mâles (Poindron et al., 1980 ; Claus et al., 1990 ; Ungerfeld et al., 2002 ; Ungerfeld et al., 2005 ; Adib et al., 2014 ; Fabre-Nys et al., 2015b). Chez la brebis, soit les niveaux plasmatiques d’estradiol augmentent progressivement depuis l’introduction des béliers et restent élevés jusqu’à la décharge ovulante de LH, soit l’individu développe des épisodes (un ou plusieurs) d’augmentation puis de diminution des niveaux d’estradiol avant le déclenchement du pic préovulatoire. Le niveau maximal d’estradiol dans le plasma sanguin est atteint dans les 12 h avant le pic de LH, moment qui coïncide avec l’acquisition de la taille maximale du follicule destiné à ovuler (Adib et al., 2014 ; Fabre-Nys et al., 2015b). La capacité des follicules ovariens à produire de l’estradiol dans les 12 h qui suivent l’effet bélier est associée à une augmentation de l’expression des messagers du gène codant pour la protéine STAR (protéine de transport qui régule le transfert du cholestérol dans la mitochondrie : étape limitante de la stéroïdogenèse) dans les cellules de granulosa, alors que l’expression des messagers des enzymes CYP11A1 (catalyse la conversion de cholestérol en pregnenolone : première réaction du processus de la stéroïdogenèse) et 3β-hydroxystéroïde déshydrogénase (3β-HSD : catalyse la biosynthèse de progestérone à partir de pregnenolone) restent inchangées (Fabre-Nys et al., 2015b). En outre, chez certaines brebis, le bélier peut déclencher un pic préovulatoire de LH précoce (dans les 4 h après l’exposition au bélier) sans qu’il y ait une augmentation importante d’estradiol préalable, ce qui suggère l’implication d’un mécanisme, non classique, s’affranchissant du rétrocontrôle positif de l’estradiol (Fabre-Nys et al., 2016). Le pic préovulatoire de LH va induire l’ovulation des follicules ovariens sélectionnés. Lors du premier cycle, ils peuvent émerger (acquisition d’un diamètre entre 3 et 4 mm) quelques jours avant l’exposition des femelles aux mâles, le jour même, ou au cours de la période de stimulation. Le diamètre de ces follicules au moment de l’introduction des mâles peut alors varier de < 3 mm à ≥ 6 mm (taille ovulatoire chez les chèvres, ≥ 5 mm chez la brebis) et ceux qui étaient plus gros vont acquérir leur taille maximale et ovuler plus tôt que les petits. La première ovulation a lieu 2-3 jours après l’exposition au mâle. Après l’ovulation, les follicules se transformeront en corps jaunes sécrétant de la progestérone et une augmentation des niveaux plasmatiques de progestérone pourra être observée à partir du quatrième jour. Chez certaines femelles, ce premier corps jaune va régresser de façon prématurée (cycle court), puis une deuxième ovulation aura lieu environ 5 à 6 jours après la première, avec la mise en place d’un corps jaune d’une durée de vie similaire de celle observé en saison sexuelle (cycle normal) (figure 1A). D’autres femelles vont développer des cycles normaux dès la première ovulation. Dans les deux cas, des cycles normaux successifs pourront avoir lieu en absence de gestation, si la stimulation par le mâle est maintenue. Ces profils ovulatoires sont observés dans les deux espèces, caprine (Chemineau et al., 1984 ; Chemineau, 1989 ; Pellicer-Rubio et al., 2016) et ovine (Thimonier et al., 2000 ; Pellicer-Rubio et al., 2013 ; Adib et al., 2014). Chez la chèvre, un premier pic de chaleurs est observé associé à la première ovulation chez 20 à 60 % des chèvres (selon les races). Lorsque le premier cycle est court, un deuxième pic de chaleurs a lieu 5 à 6 jours après, lors de l’ovulation suivante (Chemineau, 1989 ; Pellicer-Rubio et al., 2007 et 2016). Chez la brebis, la première ovulation induite par le bélier est toujours silencieuse (pas accompagnée de comportement d’œstrus), qu’elle soit associée à un cycle court ou normal. Lorsque le premier cycle est normal, les chaleurs apparaissent vers 19 jours après l’introduction des béliers, au moment de la deuxième ovulation.
En termes plus simples, le bélier émet des signaux qui stimulent l'activité hormonale des brebis, déclenchant ainsi l'ovulation.
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Conséquences sur les cycles ovariens
Les cycles courts induits par effet mâle chez certaines femelles sont à l’origine d’une distribution des chaleurs fertiles (et des mises bas) en deux pics dans le troupeau (Chemineau, 1989 ; Thimonier et al., 2000 ; Pellicer-Rubio et al., 2007). La fréquence de femelles qui développent un 1er cycle court ou normal peut varier en fonction de : la race et le moment de l’anœstrus (Chanvallon et al., 2011), la proportion des femelles cycliques dans le troupeau (Chemineau, 1983), la date d’entrée en anœstrus (Pellicer-Rubio et al., 2013), l’état nutritionnel des femelles (Thimonier et al., 2000 ; Tournadre et al., 2009), une supplémentation alimentaire avant l’exposition aux mâles (De Sa…
L'effet mâle peut entraîner des cycles courts chez certaines brebis, ce qui se traduit par une distribution des chaleurs en deux pics distincts.
Facteurs influençant l'efficacité de l'effet mâle
Plusieurs facteurs peuvent influencer l'efficacité de l'effet mâle, notamment :
- La race des brebis
- Le moment de l'anoestrus
- L'état nutritionnel des femelles
Association de l'Effet Mâle et des Traitements Photopériodiques
L’association de l’effet mâle à des traitements photopériodiques de désaisonnement est un élément clé pour la réussite de cette technique. C’est pourquoi, la deuxième partie de cet article récapitule les traitements photopériodiques disponibles aujourd’hui en élevage, et décrit les stratégies photopériodiques qui ont été étudiées pour éliminer l’emploi de mélatonine. Ces deux parties résument les bases sur lesquelles s’appuient les protocoles d’IA après effet mâle développés à ce jour.
Afin d'optimiser l'effet mâle, il est possible de l'associer à des traitements photopériodiques, qui consistent à manipuler la durée d'exposition à la lumière pour désaisonner la reproduction.
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Maîtrise de la saisonnalité de la reproduction
La maîtrise de la saisonnalité de la reproduction est un enjeu pour les filières ovines et caprines. Chez les petits ruminants, la saisonnalité de la reproduction conduit à des variations annuelles de la disponibilité et du prix des produits (lait et viande) sur le marché. La maîtrise de la saisonnalité de la reproduction permet de maintenir l’offre en lait ou viande tout au long de l’année. Il s’agit d’un enjeu majeur pour ces filières afin de répondre à la demande des consommateurs et des marchés. Le désaisonnement est fréquent d’après des enquêtes réalisées auprès d’éleveurs dans les principaux bassins de production français. En production caprine, un tiers environ des éleveurs en Agriculture Biologique (AB) pratique la lutte à contre-saison, contre 70 % en Agriculture Conventionnelle (AC) (dont 20 % ayant deux périodes de lutte, saison et contre-saison). Dans les élevages ovins laitiers et allaitants, environ 70 et 85 % des éleveurs (ayant en général une ou deux périodes de lutte) choisissent une lutte à contre-saison en AB et AC, respectivement (Lurette et al., 2016). La synchronisation des chaleurs pour le groupage des mises bas est aussi un objectif recherché en élevages ovins et caprins, laitiers ou allaitants, afin de faciliter la gestion des lots d’animaux et du travail (alimentation, traite, prophylaxie). Elle a aussi un rôle central pour la pratique de l’IA (ou de la monte en main) dans le contrôle des accouplements et l’organisation des schémas de sélection génétique. De plus, l’IA apporte des avantages sanitaires en limitant la circulation de reproducteurs (mâles ou femelles) entre élevages. La maîtrise de la reproduction sur les agnelles et chevrettes a pour objectifs de réduire leurs périodes improductives, d’améliorer la fertilité à la première mise à la reproduction et de faciliter leur mise à la reproduction à la même période que les adultes. Pour atteindre ces objectifs, diverses pratiques de maîtrise de la reproduction (traitements hormonaux d’induction et de synchronisation des chaleurs, effet mâle, traitements lumineux, mélatonine, lactations longues), sont mises en œuvre (seules ou en combinaison) par les éleveurs selon les modes de production et les spécificités de chaque filière (pour revue : Pellicer-Rubio et al., 2009 ; Lurette et al., 2016). Depuis les années 1970, les traitements hormonaux d’induction et synchronisation des chaleurs ont montré leur efficacité pour : i) désaisonner la reproduction ; ii) synchroniser la reproduction pendant et hors saison sexuelle dans le cadre de l’IA, de la monte en main ou en lutte naturelle (pour revue : Fatet et al., 2008), et iii) avancer, déclencher et synchroniser la puberté des jeunes femelles (Groupe Reproduction Caprine, 2012a ; Piedhault et al., 2014 ; CIIRPO, 2015). Le traitement utilisé en France combine une hormone stéroïdienne de synthèse (FGA : acétate de fluorogéstone) à activité progestative, une hormone glycoprotéique d’origine animale (eCG : gonadotrophine chorionique équine) et, dans le cas de la chèvre, aussi une prostaglandine de synthèse (cloprosténol) à activité lutéolytique. Ce traitement est utilisé majoritairement pour l’IA (Fatet et al., 2008). En France, environ 8 % des chèvres (≈ 70 000 IA, Idele et CNE, 2017), 42 % des brebis laitières (≈ 668 000 IA) et 4 % des brebis allaitantes (≈ 150 000 IA) sont inséminées (Loywyck et Lagriffoul, 2017). Le traitement hormonal d’induction et synchronisation des chaleurs a été le seul moyen efficace pour désaisonner la reproduction (notamment chez des races très saisonnées), jusqu’au développement des traitements lumineux dans les années 1990. Néanmoins, les traitements lumineux doivent être associés à une autre hormone, la mélatonine, notamment pour désaisonner la reproduction en période estivale (Chemineau et al., 1996). En France, les traitements lumineux et/ou la mélatonine sont utilisés principalement chez les caprins. Aujourd’hui, plus de 50 % des 1 800 élevages caprins adhérents au schéma de sélection Capgènes utilisent les traitements photopériodiques pour la reproduction des chèvres laitières, ce qui représente environ 200 000 chèvres (le nombre total d’élevages caprins en France étant d’environ 4 800 et le cheptel caprin français de 840 000 têtes) (Gaunand et al., 2014). Les hormones ou analogues (traitements d’induction et synchronisation des chaleurs et des ovulations, mélatonine) ne sont pas autorisés par le cahier des charges en AB (règlements 2007/834/CE et 2008/889/CE), ce qui constitue un frein pour le désaisonnement et l’adhésion à des schémas de sélection. Les hormones sont exclusivement utilisées en AC dans un cadre réglementaire strict (directives 96/22/CE, 2003/74/CE et 2008/97/CE ; décret n°2009-504, article D234-6 du code rural). Cette réglementation veille à protéger la santé publique de la présence de résidus hormonaux dans les produits animaux et l’environnement. Des délais d’attente avant toute commercialisation de lait ou viande sont appliqués après le traitement (Fréret et al., 2018), ce qui peut conduire à des pertes économiques importantes, notamment en production laitière. En outre, l’hormone eCG, de par son origine animale, représente un risque sanitaire comme vecteur potentiel de maladies. De plus, le mode de production de l’eCG (hormone purifié à partir du sang de juments gestantes) soulève des questions éthiques importantes en lien avec le bien-être animal, ce qui pousse fortement vers la recherche de traitements alternatifs.
La maîtrise de la saisonnalité de la reproduction est un enjeu crucial pour les filières ovines et caprines. Elle permet de lisser la production et de répondre à la demande des consommateurs tout au long de l'année. Plusieurs techniques sont utilisées pour maîtriser la saisonnalité, notamment les traitements hormonaux, les traitements lumineux et l'effet mâle.
Impact de l'insémination artificielle sans hormones sur les performances
En élevage ovin laitier (OVL), la gestion de la reproduction sans hormones de synchronisation des cycles ovariens est un levier à mobiliser pour répondre aux enjeux de l'agro-écologie et à l'évolution des demandes sociétales. Cependant, dans les grands bassins de production français, comme le Bassin Nord Occitanie (BNO), le développement d'alternatives aux traitements hormonaux de synchronisation (TH) tout en conservant la possibilité de faire de l'insémination artificielle (IA), est nécessaire pour pouvoir continuer à diffuser les schémas de sélection de manière efficace. L'effet mâle, qui consiste à mettre un bélier dans un groupe de femelles après un temps de séparation est une pratique alternative possible pour induire et synchroniser les chaleurs des brebis. Elle doit être accompagnée d'une détection précise des chaleurs pour permettre d'inséminer des brebis. L'utilisation de cette pratique alternative implique donc des changements au niveau de la conduite de la reproduction mais aussi potentiellement au niveau d'autres conduites associées comme la gestion de l'alimentation du troupeau. A ce jour, les conséquences sur le fonctionnement global du troupeau sont encore peu connues. L'objectif de cette étude est donc d'évaluer, à l'aide d'un simulateur informatique, des scénarios d'introduction de pratiques alternatives de la reproduction en élevages OVL et d'en évaluer les conséquences sur les performances du troupeau. Le modèle dynamique de troupeau OVL, REPROsheep, a donc été développé afin de représenter le fonctionnement d'un troupeau OVL en tenant compte de la variabilité individuelle de réponse à la méthode de synchronisation des chaleurs utilisée. Le modèle simule des sorties dynamiques : nombre quotidien d'agnelages, production laitière (PL) quotidienne du troupeau, besoins nutritionnels quotidiens en énergie et en protéines du troupeau, ainsi que des sorties annuelles : nombre total d'agnelages, PL totale, besoin énergétique et protéique sur l'année. A partir du fonctionnement de référence de la ferme expérimentale de la FAGE (n= 597 brebis Lacaune) où les brebis sont mises à la reproduction en été, six scénarios de gestion de la reproduction ont été simulés et comparés sur une campagne de production: un scénario avec TH+AI en juillet (TardifEte) qui correspond à la situation actuelle de la FAGE; un scénario avec TH+AI à la mi-mai (Hâtif) ; un scénario avec TH+AI en novembre (TardifAutomne) ; ainsi que leurs versions Sans Hormones (SH) (c'est-à-dire SH-TardifEte; SH-Hâtif et SH-TardifAutomne respectivement). Dans tous les scénarios SH, une réduction significative du nombre de brebis qui agnèlent et de la PL annuelle du troupeau (-1 à-7% ; P <0.05) a été observée. Une diminution consécutive des besoins nutritionnels annuels du troupeau (-2 à-6% ; P<0.05) a aussi été observée.
Une étude menée à l'aide d'un simulateur informatique a évalué l'impact de l'introduction de pratiques alternatives de reproduction sans hormones sur les performances d'un troupeau ovin laitier. Les résultats ont montré une réduction significative du nombre de brebis qui agnèlent et de la production laitière annuelle dans les scénarios sans hormones.
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