Variations de l’activité enzymatique et du métabolisme minéral chez la brebis Ouled Djellal des zones steppiques de l’Algérie en fonction de la saison et du stade reproductif

K Deghnouche, M Tlidjane* et T Meziane**

Laboratoire DEDSPAZA université Mohamed Khider BP 68 Biskra ALGERIE
dkahramen@yahoo.com.ph
* Laboratoire ESPA université El hadj Lakhdar Batna ALGERIE
** Laboratoire ESPA université El hadj Lakhdar Batna ALGERIE

Résumé

Le but de cette étude était de déterminer l’influence de la saison et du stade physiologique sur certains métabolites sanguins chez les brebis Ouled Djellal. La recherche a été menée sur 200 brebis, âgées de 2 à 5 ans, cliniquement saines, multipares et primipares, provenant des zones arides du Sud Est algérien, réparties en deux lots de 100 brebis (un lot saison sèche et un lot saison humide) chacun composé de trois groupes en fonction de leur stade physiologique [G : brebis gestantes (n = 35), L : brebis en lactation (n = 35), et C : brebis contrôles non gestantes et non allaitantes (n = 30)]. Les concentrations circulantes des minéraux majeurs (calcium, phosphore, magnésium, sodium, et potassium) et l’activité des enzymes (ALAT, ASAT, PAL, LDH, CPK et GGT) ont été déterminées à l’aide de kits commerciaux spécifiques.

La calcémie, la phosphatémie, la natrémie, la magnésémie et la kaliémie ont été significativement plus faibles chez les brebis en reproduction (gestantes ou allaitantes) que chez les contrôles alors que les activités enzymatiques des ASAT, PAL, LDH et GGT se sont avérées significativement augmentées. La saison a montré une influence significative sur les taux sériques des minéraux majeurs (calcium, sodium et potassium), ainsi que sur l’activité des enzymes (ALAT, GGT et CPK).   Par conséquent, il est important de considérer la saison et le stade physiologique comme éléments importants pour l'interprétation des indicateurs biochimiques chez la brebis vivant dans les zones arides.

Mots-clés: elevage ovin, offre pastorale insuffisante, profil métabolique

Changes in enzyme activity and mineral metabolism in Ouled Djellal ewes according to the season and reproductive stage

Summary

The objective of our study is to conclude the influence of season and reproductive stage on blood metabolites in Ouled Djellal sheep. Two hundred ewes Ouled Djellal, clinically healthy, multiparous and primiparous, aged 2 to 5 years, having an average body condition score of 2.25 ± 0.5, were  chosen. For each season (wet and dry), the animals were divided into three batches according to their physiological stage of reproduction: G: sheep pregnant (n = 35), L: lactating ewes (n = 35) and V: non pregnant and non-lactating (n = 30). Circulating concentrations of major minerals (calcium, phosphorus, magnesium, sodium, and potassium) and the activity of enzymes (ALT, AST, PAL, LDH, CPK and GGT) were determined using commercial specific kits. 

Serum calcium, phosphate, magnesium, sodium, and potassium were significantly lower in sheep breeding (pregnant or lactating) than in controls, while the enzymatic activities of AST, PAL, LDH and GGT were significantly increased. Season showed a significant influence on serum levels of major minerals (calcium, magnesium, sodium and potassium), as well as the activity of enzymes (ALT, GGT and CPK)Therefore, it is important to consider the season and physiological stage as important elements for the interpretation of biochemical indicators in sheep living in drylands.

Keywords: breeding sheep, metabolic profile, pasture

Introduction

L’élevage ovin des régions arides et semi-arides de l’Algérie est confronté à de grandes fluctuations dans l'offre pastorale. Le climat de ces régions se caractérise par une pluviométrie faible survenant principalement en hiver (novembre-janvier), et une saison pastorale courte (février-mai). Les systèmes de productions de ces régions sont basés sur le pâturage comme principale source d'alimentation. Selon les années, la saison sèche peut s'étaler de juin à octobre (Chemmam 2007), et pendant la réalisation de la présente étude cette dernière s’est étalée sur presque toute l’année. La connaissance du profil métabolique des brebis est importante pour préciser le statut nutritionnel ainsi que pour prévenir les troubles métaboliques qui conduisent à la perturbation de la production et de la reproduction (Balikci et al 2007).  Par ailleurs la teneur sérique en minéraux et en différents indicateurs biochimiques chez les ovins a été largement abordée  (Hajdarevié et al 1989; Pastrana et al 1991a ; Pastrana et al 1991b ;Shinde et al 1995; Klinkon et Zadnik 1997). Mais peu d'auteurs ont rapporté l'influence de la saison, et du statut reproductif comme éléments importants pour l'interprétation des indicateurs biochimiques chez la brebis (El Sherif et Assad 2001 ; Antunović et al 2004 ; Yokus et al 2006). Et à notre connaissance, aucune étude n’a été faite pour l’identification des changements des différents métabolites sanguins chez la brebis Ouled Djellal dans ses différents stades physiologiques en fonction de la saison.

Ainsi le principal objectif de cette étude est d’analyser l’influence du stade physiologique et de la saison sur l’activité enzymatique et les concentrations sériques des  minéraux majeurs chez les brebis Ouled Djellal dans des conditions de milieu aride.

Matériel et Méthodes

Les animaux 

L’étude a concerné des brebis Ouled Djellal, excellente race à viande, adaptée aux zones arides (Chellig 1992), dominante dans la région. Les éleveurs pratiquent un élevage extensif à semi-extensif. Les animaux sont laissés à l’extérieur pendant la journée durant la plus grande partie de l’année.

Des traitements antiparasitaires de groupe, sans distinction entre jeunes et adultes, sont effectués généralement en début de printemps et d’automne. La race Ouled Djellal est dessaisonnée ; les béliers sont en permanence dans les troupeaux et la lutte est libre.

Le cheptel concerné par la présente étude est composé de 200 brebis, multipares et primipares, de race Ouled Djellal, d’âge compris entre 2 et 5 ans, ayant une note d’état corporel moyenne de 2,25 ± 0,5 appartenant à plusieurs élevages situés dans la région d’El Doucen (Sud Est algérien). On a utilisé un effectif de 100 brebis pour chaque saison  (humide et sèche), qui ont été réparties en trois lots en fonction de leur stade physiologique de reproduction : G : brebis gestantes (n = 35), L : brebis en lactation (n= 35) et V: non gestantes et non allaitantes (n= 30). 

Prélèvements sanguins et méthodes des dosages 

Les prélèvements sanguins ont été réalisés par ponction de la veine jugulaire à 7h du matin, avant la prise alimentaire dans des tubes stériles héparinés, puis centrifugés à 1500 g, pendant 10 minutes à 4°C. Les plasmas correspondants ont été conservés à -20°C jusqu'à leur analyse. Les dosages ont porté sur l’activité des enzymes témoins de l’intégrité hépatique  (ASAT, ALAT, PAL, LDH, CPK, et GGT), et les minéraux majeurs (Ca, K, Na, et Mg), dont l’évaluation des taux sériques est pertinente en raison des rôles métaboliques que jouent ces minéraux (ex. : la fièvre vitulaire). Malheureusement, la plupart de ces minéraux sont étroitement régulés par une variété de processus homéostatiques et leurs concentrations sériques ne reflètent pas toujours l’apport alimentaire. Le P, le K et le Mg sont, à une certaine mesure, sensibles à l'apport alimentaire. De faibles concentrations du Na correspondent à une altération de la fonction rénale ou de celle de la digestion (perte intestinale ou séquestration dans les réservoirs gastriques) ou dans les cas de carence alimentaire extrême. La concentration sérique du Ca en période peripartum est un indicateur de l’efficacité du système de régulation du Ca et d’un diagnostic d’hypocalcémie clinique ou subclinique. 

L’activité enzymatique a été déterminée en utilisant les kits commerciaux suivants : (CYPRESS DIAGNOSTICS. Belgique) pour les enzymes ALAT, ASAT, GGT et LDH, et (SPINREACT. Espagne) pour PAL et CPK.

Les concentrations plasmatiques des minéraux majeurs (calcium, phosphore, sodium et magnésium) ont été déterminées par la méthode colorimétrique adaptée pour chaque élément minéral. La phosphatémie a été déterminée par photométrie à flamme. 

Analyses statistiques

La saisie et l’analyse statistique des données ont été réalisées à l’aide du logiciel Epi Info (version 3.4.3 .Novembre 8, 2007), Ce logiciel permet la détermination des fréquences des variables qualitatives, la détermination des moyennes et des écarts types pour les variables quantitatives, la comparaison des pourcentages et des moyennes, et l’étude de la régression. Les tests statistiques utilisés sont : l’analyse de la variance ANOVA, le test de CHI², et le test de Kruskal-Wallis. Les différences ont été considérées comme significatives lorsque p<0.05.  

Résultats et Discussions

Caractéristiques climatiques de la région

Les précipitations:

Dans la région de l’étude, les précipitations sont très mal réparties, elles sont brutales et très localisées. Nous remarquons à travers les données énoncées, que la région a une pluviométrie, d’une moyenne mensuelle de 12,85 mm, nous constatons aussi, que la période pluvieuse s’étend d’Octobre à Janvier avec un maximum de 20.79 mm en janvier. Cependant, la période sèche s’étale de Mai à Août avec un minimum de 0.86 mm en Juillet (Figure 1).

Diagramme ombrothermique de GAUSSEN 

Le digramme ombrothermique de GAUSSEN est une représentation graphique où sont portés, en abscisse les mois, et en ordonnées les précipitations (P) et les températures (T), selon la formule P = 2T. La saison sèche s’étale entre les intersections des deux courbes P et T.

L’analyse du diagramme (Figure 2), montre que la période sèche dans la région de l’étude durant la période (2003-2012) s’étale sur toute l’année, avec une augmentation remarquable pendant l’été.

Variation des métabolites sanguins en fonction de la saison et du stade physiologique chez les brebis Ouled Djellal 

L’analyse du profil minéral a révélé que les valeurs obtenues de la calcémie sont inférieures aux normes physiologiques citées par Dubreuil et al (2005). 

Nos résultats sont en accord avec ceux décrits par Elias et Shainkin-Kestenbaum (1990), et Yokus et al (2004), qui ont rapporté une hypocalcémie chez les brebis en fin de gestation, ils ont attribué cette situation à l’augmentation des besoins du fœtus en calcium, et nos résultats concordent aussi avec ceux de Roubies et al (2006) , qui ont noté une influence significative du stade physiologique sur la calcémie, et la phosphatémie. Cette dernière était plus élevée chez les brebis allaitantes comparées aux gestantes. Les concentrations de ces deux paramètres sont contrôlées par le même mécanisme homéostatique hormono-dépendant (Rosol et Capen 1997). Les différences observées dans la présente étude suggèrent que ce mécanisme est en partie inactif chez les brebis en fin de gestation par rapport  à celles en lactation, ceci est bien établi chez les vaches laitières (Horst et al 1994). 

On peut noter que les brebis gestantes ont des natrémies et des kaliémies significativement plus basses que les brebis allaitantes et celles vides. Mohamed Elsir et Abdalla Mohamed (2010), ont rapporté une diminution significative des taux sériques du Na pendant la gestation, ils ont attribué cette situation à l’augmentation progressive des taux de la progestérone . Des études antérieures (Landau et Lugibihl 1961 ; Laidlaw et al 1962), ont décrit l’accroissement de l’excrétion du sodium lors de l’administration de la progestérone et ont suggéré que cette dernière a une action antagoniste à l’aldostérone au niveau des tubules rénaux. 

Toutes les valeurs des concentrations circulantes du magnésium sont dans l’intervalle des normes physiologiques rapportées  par  Dubreuil et al (2005). L’étude statistique a montré une influence hautement significative (p<0.001) du stade physiologique sur la magnésémie. Mohamed Elsir et Abdalla Mohamed (2010) ont rapporté une diminution de la magnésémie en début de gestation puis elle augmente progressivement avec l’évolution de cette dernière et chute à la fin de cette période.  Ce modèle de changement ne peut pas être expliqué par un déséquilibre entre les apports et les besoins. Cependant les facteurs qui influencent l’absorption intestinale du Mg telles que la teneur de la ration en protéines et en ammonium pourraient être impliqués. La magnésémie basse constatée en fin de gestation pourrait être attribuée à  l’hémodilution qui se produit pendant cette période.

Dans notre étude les brebis gestantes ont montré des calcémies et des natrémies plus élevées pendant la saison sèche comparativement à la saison humide, cependant les brebis allaitantes et vides ont présenté des valeurs plus basses en saison sèche qu’en saison humide. Nos données sont en concordances  avec celles de Yokus et al (2004), ainsi qu’avec les observations de Sowande et al (2008), qui ont rapporté que la calcémie est significativement affectée par la saison chez la brebis et la chèvre. Par ailleurs on a observé que l'évaluation de l'état de minéral des animaux implique l’influence du fourrage consommé et le sol sur lequel le fourrage est cultivé. Ainsi, le système sol-plante-animal ainsi que d’autres antagonismes diététiques ont montré une influence notable sur la concentration en minéraux majeurs du sang (Mtimuni et al 1990 cité par Pash et al 2009).  

Sowande et al (2008) ont rapporté une influence significative de la saison sur la kaliémie, et ont signalé des valeurs plus importantes pendant la saison humide par rapport à la saison sèche, ce qui correspond à l’observation faite chez les brebis allaitantes dans notre investigation, cette observation pourrait être expliquée par la sécrétion du potassium dans le lait. Pasha et al (2009) ont rapporté que le faible taux du potassium du sol en été pourrait être dû à la lixiviation de cet élément avec l'eau de pluie.

Nos résultats soulignent une influence hautement significative (p <0.001) de la saison sur la magnésémie les valeurs obtenues en saison sèche étant plus élevées que celles obtenues en saison humide et cela chez tous les groupes d’animaux. Yokus et al (2004) ont décrit une influence considérable de la saison sur la magnésemie ce qui est en accord avec nos résultats.

Khan et al (2003) ont observé que l'excrétion du Ca et du Mg dans les fèces a été maximale durant l'hiver que pendant l'été, donc une diminution de l’absorption dans le tractus gastro-intestinal. Ceci pourrait être dû à certaines interactions et le rôle antagoniste de certains minéraux ainsi que les mécanismes de contrôle sous l'action de différentes hormones.

Dans notre recherche, on n’a pas noté d’effet significatif de la saison sur la phosphatémie. Orden et al (1999) ont conclu que la variation saisonnière de ces éléments pourrait être liée aux fluctuations des conditions climatiques. 

On peut noter que les concentrations circulantes de l’ASAT et de l’ALAT sont plus élevées chez les brebis allaitantes comparativement aux gestantes et aux vides, ce résultat ne concorde pas avec ceux de Ramos et al (1994), et de Baranowski et Kmiec (1997) qui ont rapporté que l’activité des transaminases est plus élevée chez les brebis gestantes comparées aux autres groupes, les membranes cellulaires des hépatocytes à ce moment là, présentent une plus grande perméabilité qui montre la grande fonction de désintoxication du foie chez la brebis gestante. Les activités enzymatiques de l’ALAT et de l’ASAT sont de bons indicateurs de la mobilisation des réserves protéiques du corps quand l’animal est en balance énergétique négative (Caldeira et Vaz Portugal 1991).

D’un autre côté on a constaté que l’activité des GGT est plus élevée chez les gestantes comparativement aux allaitantes et aux vides, et que les allaitantes ont présenté des valeurs supérieures aux vides, ce dernier résultat concorde avec celui d’Antunović et al (2004). Roubies et al (2006) ont trouvé que l’activité de la GGT est fortement influencée par le stade physiologique, ce que confirment nos résultats, et elle est plus élevée chez les brebis allaitantes comparativement aux brebis gestantes ; ceci pourrait être du à une fonction hépatique plus intense chez les animaux en lactation pour satisfaire les besoins énergétiques et protéiques pour l’entretien et la production du lait. 

L’activité enzymatique de la phosphatase alcaline (PAL) chez les brebis vides est inférieure à celle observée chez les brebis en fin de gestation ou à celle en lactation, ces dernières ont présenté les valeurs les plus élevées. Alonso et al (1997) et Antunović et al (2004) ont rapporté un résultat contradictoire avec celui obtenu dans notre étude, ayant décrit une activité élevée de la phosphatase alcaline chez les brebis gestantes par comparaison aux deux autres groupes. Pareillement Yokus et Cakir (2006), et Yokus et al (2006), ont souligné que l’activité de cette enzyme était plus élevée en fin de gestation qu’en début de lactation.  

L’étude statistique n’a pas révélé de différences significatives (p>0.05) entre les différents lots de brebis pour la teneur sérique en créatinine phosphokinase. Par ailleurs on note une augmentation non significative de l’activité de la CPK chez les brebis gestantes par rapport aux brebis allaitantes, un résultat similaire a été constaté par Antunović et al (2004) qui ont signalé une activité enzymatique basse chez les allaitantes tandis que les brebis vides ont montré les valeurs les plus élevées.  

Toutes les valeurs de l’activité enzymatique de LDH sont dans l’intervalle des normes citées par Brugère-Picoux (2002), sauf pour les brebis allaitantes où on note des valeurs supérieures aux normes de références. L’analyse statistique a montré une différence significative (p<0.05)  entre les brebis gestantes et celles allaitantes ; on peut constater  aussi que les brebis vides ont montré les valeurs les plus basses. Par ailleurs Yildiz  et al (2005) et Yokus et al (2006) ont rapporté une activité élevée de cette enzyme dans la période du post partum ; cette observation est confirmée par les travaux de Gurgoze et al (2009), qui ont démontré que l’activité enzymatique de LDH est la plus importante au 14 ^ème jour post partum. Une diminution de l’ingestion des protéines conduit à une destruction musculaire et par conséquent une augmentation de l’activité des enzymes musculaires (Fischbach 2000), donc ceci pourrait expliquer l’activité élevée de LDH observée chez les brebis allaitantes. 

Dans la présente étude, la saison a un effet significatif sur l’activité enzymatique de la CPK et de l’ALAT ;  on peut noter aussi que cette dernière est plus élevée en saison sèche qu’en saison humide chez tous les groupes d’animaux, ceci est en concordance avec les observations de Yokus et al (2006), et Tibbo et al (2007).

La diminution de l’ingestion des protéines entraine une destruction musculaire et par conséquent une augmentation de l’activité des enzymes musculaires (Fischbach 2000). À cet égard, le niveau élevé de l’activité sérique de la CPK observé en saison sèche pourrait être une preuve d’une carence en protéines pendant cette saison.

On peut noter que l’activité des GGT en saison humide est plus élevée qu’en saison sèche. Nos résultats sont en concordance avec ceux de Baumgartner et Pernthaner (1994) qui ont confirmé l’influence de la saison sur l’activité des GGT. Tandis qu’ils contredisent ceux de Yokus et al (2006). 

Dans notre recherche on n’a pas pu mettre en évidence une influence significative (p>0.05), de la saison sur l’activité de l’ASAT, de la PAL et de LDH.   

Conclusion

• En conclusion, ce travail a permis de déterminer l’influence des différents facteurs, notamment le stade physiologique et la saison, sur les variations des concentrations circulantes des enzymes et des minéraux majeurs chez des brebis Ouled-Djellal vivant dans des conditions arides. Ainsi, le stade reproductif affecte de façon significative les concentrations plasmatiques de tous les minéraux majeurs étudiés (Ca, P, Na, K, et Mg), et l’activité des enzymes suivantes : ASAT, ALAT, GGT, PAL, et LDH. Alors que la saison a montré une influence considérable sur la calcémie, la natrémie, la kaliémie et la magnésémie, ainsi que sur l’activité des enzymes : ALAT, GGT et CPK. Donc il faut prendre en considération l'influence de la saison, et du statut reproductif comme éléments importants pour l'interprétation des indicateurs biochimiques chez la brebis. Cependant, il faut travailler sur des effectifs plus grands afin d’établir des valeurs de références spécifiques des brebis Ouled Djellal des zones arides.

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Received 5 May 2013; Accepted 30 July 2013; Published 4 September 2013

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