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1 Institut National de la Recherche Agronomique France. Unité Mixte de Recherche sur les Herbivores Clermont-Ferrand, Puy-de-Dôme

Abstract : Reduction of methane CH 4 emissions from ruminants may limit the negative environmental impacts of their breeding and may improve their digestive efficiency. In the rumen, CH 4 is mainly produced by methanogens from hydrogen H 2. Hydrogen availability for these micro-organisms is reduced by limiting its production by protozoa via lipids or plants extracts supplementation in diets or by stimulating pathways competing with methanogenesis for H 2 consumption via nitrate supplementation in diets. No study tested association of dietary strategies acting on both H 2 production and consumption to reduce CH 4 emissions. Our objective was to understand the importance of the different H 2 metabolic pathways in the rumen. We assumed that simultaneous manipulation of H 2 production and consumption reduces CH 4 emissions to a higher extent than acting on a single pathway. Our experimental results showed the additive CH 4 -mitigating effect of the association lipids from linseed-nitrate supplemented to bovine. This effect was persistent but not beneficial for digestive and lactating performances of animals. The association tea saponin-nitrate was not efficient to reduce CH 4 emissions, as the depressive effect of saponin towards protozoa has not been observed. This PhD thesis opens the possibility to study the anti-methanogenic potential of new association of dietary strategies having different mechanisms of action in the rumen. Conditions of use of these strategies at the breeding scale will have to be delineated, and their cost effectiveness proved to be accepted by farmers.

Résumé : La réduction des émissions de méthane CH 4 des ruminants permet de limiter les impacts environnementaux négatifs de leur élevage et d’améliorer leur efficacité digestive. Dans le rumen, le CH 4 est majoritairement produit par les méthanogènes à partir de l’hydrogène H 2. La disponibilité de l’H 2 pour ces micro-organismes est réduite en limitant sa production par les protozoaires via un apport de lipides ou extraits de plantes dans la ration ou en stimulant des voies utilisatrices d’H 2 compétitives à la méthanogenèse via un apport alimentaire de nitrate. Aucune étude n’a porté sur l’association de stratégies alimentaires jouant à la fois sur la production et l’utilisation d’H 2 pour diminuer les émissions de CH 4 . Notre objectif était de comprendre l’importance des différentes voies métaboliques de l’H 2 dans le rumen. Nous avons émis l’hypothèse que manipuler simultanément la production et l’utilisation de l’H 2 permet une diminution plus importante des émissions de CH 4 plutôt que d’agir sur un seul niveau. Nos résultats expérimentaux ont montré l’additivité de l’association lipides du lin-nitrate sur la méthanogenèse des bovins. Cet effet était persistant mais non bénéfique pour les performances digestives et laitières des animaux. L’association saponine de thé-nitrate n’a pas été efficace pour réduire les émissions de CH 4 car l’effet dépressif de la saponine sur les protozoaires n’a pas été observé. Cette thèse ouvre la possibilité d’étudier le potentiel anti-méthanogène de nouvelles associations de stratégies alimentaires ayant des mécanismes d’action différents dans le rumen. Les conditions d’utilisation de ces stratégies en élevage devront être délimitées, et leur rentabilité prouvée, pour être acceptées par l’éleveur.

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Keywords : Mitigation strategy Microbiota Hydrogen

Mots-clés : Stratégies de réduction Ruminants Fermentation Hydrogène Méthane Microbiote





Author: Jessie Guyader -

Source: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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