Variations environnementales de paramètres sanguins de brebis Ouled Djellel à 3 altitudesen élevage extensif, Algérie

M Titaouine, D Bergonier¹, T Meziane², K Deghnouche et H Mohamdi³

Laboratoire DEDSPAZA, université de Biskra, BP 68 Biskra 07000 Algérie
yassinevet@yahoo.fr
¹ Ecole nationale vétérinaire de Toulouse, France
² Laboratoire ESPA, université El hadj Lakhdar, Batna 05000 Algérie
³ Direction de l’agriculture de la wilaya de Biskra, Algérie

Résumé

Le but de cette étude était de déterminer l’influence de certains facteurs environnementaux sur différents paramètres biochimiques et hématologiques chez les brebis de race Ouled Djellal. La recherche a été menée sur 90 brebis, âgées de 3 à 5 ans, cliniquement saines, multipares, provenant des zones arides du Sud-Est algérien, réparties en trois lots dans trois sites [site P : zone plaine, altitude 150 m (n = 30) ; site HP : zone haut plateau, altitude 600 m (n = 30), et site M : zone montagneuse, altitude 1 000 m (n = 30)].

Alors que la protéinémie, la triglycéridémie et la cholestérolémie n’ont pas varié significativement, les paramètres hématologiques (hémoglobine et hématocrite) ont été significativement plus élevés chez les brebis de montagne (hémoglobine : 121 ± 33 (M) vs 87 ± 39 (HP) et 73 ± 25 (P) g/L). La glycémie a été plus basse en hauts plateaux (1,83 ± 1,72 (HP) vs 3,77 ± 1,22 (P) et 3,82 ± 0,33 (M) g/L). Par contre, l’urémie, la calcémie et la phosphatémie ont été significativement supérieures chez les brebis de la plaine (avec une température plus élevée). Enfin, la créatinémie est apparue plus faible en plaine : 106 ± 19 (P) vs 119 ± 37 (HP) et 119 ± 36 (M) µmol/L.

Ces résultats illustrent l’influence de l’environnement physique (l’altitude, la nature des reliefs, la température, etc.) sur les paramètres sanguins, en particulier sur les paramètres du métabolisme minéral et les paramètres hématologiques, chez la brebis Ouled Djellal élevée en conditions arides.

Mots-clés: biochimie, éléments minéraux, hématologie, parcours steppique, profil sanguin, relief, zone aride

Environmental variations of blood parameters of Ouled Djellal ewes at 3 altitudes under extensive condition, Algeria

Summary

The purpose of this study was to determine the influence of different environmental factors on some biochemical and hematological parameters in Ouled Djellal ewes. The study was conducted on 90 ewes aged 3 to 5 years, clinically healthy, multiparous, from the arid south east of Algeria, divided into three lots at three sites [P site: plain area, altitude 150 m (n = 30); HP site : high plateau, altitude 600 m (n = 30), and M site: mountain area, altitude 1 000 m (n = 30)].

Whereas the total proteins, triglyceride and cholesterol levels have not significantly varied, hematological parameters (haematocrit and haemoglobinemia) were significantly higher in mountain ewes (haemoglobinemia: 121 ± 33 (M) vs 87 ± 39 (HP) and 73 ± 25 (P) g/L). Glycemia was lower in high plateaus (1,83 ± 1,72 (HP) vs 3,77 ± 1,22 (P) and 3,82 ± 0,33 (M) mmol/L). In parallel, uremia and serum levels of minerals (calcium and phophorus) were significantly increased in ewes of the plain region. Finally, creatininemia appeared lower in plain ewes : 106 ± 19 (P) vs 119 ± 37 (HP) and 119 ± 36 (M) µmol/L.

These results illustrate the environment factors influence (altitude, landforms, and temperature etc.) on blood parameters, especially on serum levels of minerals and hematological parameters in Ouled Djellal ewes reared under arid conditions.

Keywords: arid area, biochemistry, blood profile, hematology, landform, minerals, stepple rangelands

Introduction

Comme pour tous les pays de la région, en l’Algérie, les ovins jouent un rôle important aussi bien dans l’économie nationale que pour les éleveurs. En effet l’élevage des ovins contribue à la satisfaction d’une demande sans cesse croissance en viande rouge, par contre le taux de croissance annuelle des effectifs des ovins demeure faible.

L’élevage ovin des régions steppiques de l’Algérie géré de manière traditionnelle dans la quasi-totalité des exploitations privées et certaines fermes étatiques, subit les affres des aléas climatiques, environnementaux, nutritionnels et pathologiques. La productivité de ces troupeaux est faible, cette faible productivité est attribuée à une mauvaise conduite de la reproduction et de l’alimentation des troupeaux qui est souvent de type extensif et de l’absence de programme cohérent d’amélioration génétique pour chaque race.

La plus importante race ovine algérienne, la race Ouled Djellal est reconnue pour ses bonnes qualités de reproduction, de bonnes aptitudes maternelles et surtout l’adaptation aux conditions environnementales difficiles (Chellig 1992 ; Dekhili et Aggoun 2005). Ainsi la compréhension des mécanismes de réponse et d’adaptation de l’organisme de ces animaux face aux défis environnementaux des régions arides (chaleurs, radiation solaire, vitesse de vent, altitude, ...) est primordiale pour la mise en œuvre des programmes d'amélioration afin de diminuer les impacts nocifs du changement climatique (Nardone et al 2006). En plus, il a été trouvé que la plupart des paramètres sanguins reflètent les états nutritionnels et physiologiques du corps, en plus des facteurs de l'environnement entourant l'animal (Ouanes et al 2011).

Ainsi le principal objectif de cette étude est d’analyser l’influence de l’environnement (l’altitude, les reliefs, la température, la végétation, …) des parcours steppiques sur plusieurs paramètres biochimiques et hématologiques chez les brebis Ouled Djellal dans des conditions de milieu aride.

Matériel et méthodes

Zone d’étude

Figure 1. Distribution géographique des sites d’étude dans la Willaya de Biskra

Figure 2. La steppe Algérienne (Senoussi et al 2014)

Les investigations ont été conduites dans des élevages situés dans une zone steppique du Sud-Est algérien dans la Willaya de Biskra (Figures 1 et 2). D’une manière générale la région de Biskra est composée de quatre éléments géomorphologiques divers : les montagnes, les plaines, les hauts plateaux et les dépressions.

Des montagnes sont stationnées dans le nord et occupent une superficie peu importante. Les plaines s'étendent dans l'axe est/ouest. Les hauts plateaux sont situés sur le côté ouest. Les dépressions ou les bas-fonds couvrent les régions méridionales et orientales. Ils forment une vaste plaine de piémont doucement inclinée vers le sud-est qui s’enfonce dans la zone la plus basse du Chott Melrhir.

Selon l’Office de la météorologie algérienne (station de Biskra), la zone d’étude est caractérisée par des amplitudes thermiques diurnes importantes. C’est ainsi que la température, qui atteint très souvent les 48°C à 49°C à l’ombre aux mois de juillet-août dans la journée, descend aux environs de 15°C la nuit. La variation de l’amplitude thermique journalière est importante durant tous les mois de l’année. La température maximale est atteinte au mois de juillet avec 49°C le jour et 25°C la nuit. Par contre au mois de janvier les températures minimales sont de 22°C le jour et 1°C la nuit.

Les précipitations ne sont pas importantes, elles varient entre 100 et 200 mm annuellement en général. La variabilité saisonnière est aussi marquée par la concentration de la pluviométrie : 37,5% des pluies en hiver, 30,7% au printemps, et le reste de la pluie (31,8%) est sous forme d’orage en été et en automne. Le déficit pluviométrique atteint son maximum aux mois de juillet et août : 1 mm et 4 mm en moyenne.

Pour l’évaporation, la région est caractérisée par une très forte évaporation dépassant les 2 300 mm/an résultant d’une forte température, une faible hygrométrie et un vent dominant.

Le vent saisonnier à dominance estivale, de direction est-ouest, à une vitesse de 42 m/s, constitue une entrave pour l’élevage. Le vent de sable (le sirocco), vent de printemps chaud et sec, apparaît dès le mois de février et peut durer jusqu’en mai ou en juin ; il souffle à une vitesse de 30 m/s, augmentant l'évaporation du sol et la transpiration des végétaux et des animaux.

L’altitude, les reliefs, la pluviométrie et la température pour les trois sites d’étude sont représentées dans le Tableau 1.

Animaux

L’étude a concerné 90 brebis de la race Ouled Djellal, excellente race à viande, adaptée aux zones arides (Chellig 1992), dominante dans la région. Les brebis étaient multipares, âgées de 3 à 5 ans, non gestantes et non allaitantes, et avaient une note d’état corporel de 2,25 ± 0,5. Elles ont été réparties en trois lots de 30 dans trois sites de la Willaya de Biskra (Figure 1) :

Site 1 : zone plaine elle s’étend du nord de la commune de Sidi Okba jusqu’à la frontière Sud de la commune de Biskra dont l’altitude des parcours ne dépasse pas 150 m.

Site 2 : est localisé dans la commune de Chiaba au nord-ouest de la Wilaya de Biskra, haut plateau dont l’altitude moyenne des parcours est de 600 m.

Site 3: zone montagneuse située au nord de la Wilaya de Biskra, et de la commune de Aïn Zaatout, à la frontière de la wilaya de Batna ; l’altitude des parcours est supérieure à 1 000 m.

Les sites sont loin de toutes sortes d'urbanisation et d'industrialisation. Tous les animaux de notre étude sont entretenus sur un mode extensif : ils sont laissés à l’extérieur pendant la journée durant la plus grande partie de l’année et ils ne sont gardés complètement en bergerie que pour une période limitée, selon les conditions météorologiques de chaque zone d’étude et l’apport en supplément alimentaire est très rarement assuré. Ainsi, toutes les brebis de l’expérimentation profitent exclusivement de pâturages offerts par des parcours à plantes steppiques, dont l’alfa ( Stipa tenacissima), le diss (Ampelodesmos tenax) et d’armoise blanche (Artemisia herba alba) ainsi que par des prairies annuelles, composées de diverses graminées (prédominance deCynodon dactylon), et légumineuses (surtout Melilotus sulcata et Vicia monantha)). Les troupeaux bénéficient d’un encadrement zootechnique et sanitaire léger pour en fidéliser les propriétaires ; ainsi des traitements antiparasitaires de groupe, sont effectués deux fois par an en même temps pour tous les troupeaux en début de printemps et d’automne.

Prélèvements

Afin de faciliter la contention et limiter les variations liées à la prise alimentaire et au stress, les prélèvements sanguins ont été réalisés par ponction de la veine jugulaire très tôt le matin avant la prise alimentaire.

Les échantillons sanguins ont été collectés dans des tubes secs stériles type «vacutainer», Le sang récolté a été réparti dans 2 tubes différents ; tubes stériles secs pour les analyses biochimiques (après deux heures de repos, les sérums correspondants ont été obtenus par centrifugation pendant 10 minutes à 3 000 tours/minute) et des tubes stériles héparinés pour les analyses hématologiques, qui ont été maintenus verticaux durant leurs transferts.

Les échantillons ont ensuite été acheminés, sous froid, au laboratoire où ils ont été conservés à 4°C jusqu’à leur analyse.

Méthodes analytiques

Les concentrations circulantes des différents métabolites sanguins ont été déterminées par spectrophotométrie avec des kits commerciaux (Spinreact, Espagne), pour le glucose, le cholestérol, les triglycérides, les protéines totales, l’urée et la créatinine. Le dosage des éléments minéraux (calcium et phosphore), a été fait avec des kits (BioSystems, Espagne), avec une lecture au spectrophotomètre (6405 UV-Vis, Jenway, Angleterre).

Concernant les paramètres hématologiques, l’hémoglobinémie a été déterminée par la méthode à la cyan-met-hémoglobine et l’hématocrite par microcentrifugation. La numération leucocytaire a été obtenue microscopiquement par comptage de 200 leucocytes après coloration par la méthode de May-Grunwald-Giemsa d’un frottis sanguin (Khadjej 1998).

Les principes des méthodes analytiques et les références des techniques utilisées sont regroupés dans le Tableau 2.

Analyse statistique

La saisie et l’analyse statistique des données ont été réalisées à l’aide du logiciel Minitab (version 15). En utilisant comme test statistique le test t du Student pour comparer les moyennes des deux groupes. Les différences ont été considérées comme significatives lorsque P < 0,05.

Résultats

Les principaux paramètres statistiques des valeurs usuelles mesurés sont rassemblés dans le Tableau 3. Dans le Tableau 4 sont reportés les effets des facteurs environnementaux des parcours steppiques sur les différents paramètres sanguins mesurés chez les brebis Ouled Djellal.

Discussion

Dans le présent travail, la glycémie des brebis des hauts plateaux (site 2) a montré les valeurs les plus basses. L’analyse statistique a montré une différence hautement significative entre les brebis du site 1 (P) de 150 m d’altitude et celles du site 2 (HP) de 600 m d’altitude et une différence significative entre les brebis du site 2 (HP) et du site 3 (M) dont l’altitude est supérieure à 1 000 m. Plusieurs auteurs ont rapporté que le gradient thermique est une variation continue de la température en fonction d’une variation, si cette variation est l’altitude on parle d’un gradient thermique adiabatique ; « on perd 1°C tous les 100 m d’altitude ». Dans notre étude, le site 1 (P) est plus chaud que le site 2 (HP), et la glycémie des brebis de site 1 (P) est supérieure à celle des brebis du site 2 (HP) car, l’insulinémie baisse chez les animaux exposé aux fortes températures (Maurya et al 2007 ; Sejian et al 2013). L’insuline agit principalement sur le stockage et l’utilisation tissulaire du glucose. La glycémie semble aussi varier en fonction de l’état de déshydratation de l’animal suite à l’exposition aux fortes chaleurs. Dans ce contexte, Srikandakumar et al (2003) rapportent une augmentation de la concentration du glucose sanguin chez les animaux déshydratés. Par contre la glycémie des brebis du site 3 (M) est plus élevée que celle des autres sites ; en effet, de telles variations peuvent être attribuées à l’importance de l’activité physique car le site 3 (M) à 1 000 m d’altitude, est une région montagneuse et ses animaux sont plus énergiques et plus combatifs que les animaux des autres régions ; les mêmes résultats ont été trouvés par Gustafson et al (1993) chez les vaches soumises aux efforts physiques. En revanche, Sejian et al (2012) ont montré une diminution de la glycémie suite à une activité physique chez des brebis.

Dans la présente étude, l’environnement physique des parcours n’a pas induit de variations significatives chez les brebis Ouled Djellal pour deux autres paramètres du métabolisme lipidique, les triglycérides et le cholestérol. Les valeurs des triglycérides étaient un peu plus élevées dans le site 1 que dans les deux autres sites, mais pas significativement. De même, la moyenne de cholestérolémie diminue avec l’altitude, mais pas significativement. Ces résultats sont similaires à ceux d'El-Masry et Marai (1991) sur les bovins laitiers et Okba et al (2008) sur les lapins, mais significativement. Ils ont attribué ces changements aux variations de l'activité thyroïdienne à différentes conditions climatiques. Dans les sites 2 (HP) et 3 (M) l’exposition à des basses températures de l'environnement comparées à celles du site 1 (P) stimulerait la sécrétion de la thyroxine. Les hormones thyroïdiennes stimulent la synthèse du cholestérol, ainsi que les mécanismes hépatiques qui éliminent le cholestérol sanguin. La diminution de la cholestérolémie est dûe au fait que le processus de l’élimination est supérieur à celui de la fabrication.

La protéinémie moyenne est apparue, dans la présente étude, plus élevée chez les brebis des plaines (P) que chez les brebis des autres sites (haut plateau et montagne), bien que les différences entre les sites n’ont pas été significatives. Gomaa (1996) rapporte que les concentrations des protéines sériques et leurs fractions augmentent avec la déshydratation chez tous les animaux. En effet en raison de leur poids moléculaire élevé, les transferts des protéines vers les autres milieux liquidiens sont très faibles, par conséquent, toute diminution du volume plasmatique entraîne une augmentation de leur concentration.

En ce qui concerne l’urémie, ce paramètre a été influencé significativement par les différents facteurs environnementaux chez les brebis Ouled Djellal, les brebis des plaines (P) présentant des valeurs significativement supérieures à celles des autres sites. Comme les protéines, l’urée paraît jouer un rôle important lors de la déshydratation accompagnant une élévation de température chez les brebis du site 1 à basse altitude. En effet, par ses effets osmotiques, l’urée permet d’attirer l’eau des autres milieux vers le plasma. La réabsorption tubulaire de l’urée serait sous l’influence hormonale d’ADH. De ce fait, la réabsorption active de l’eau s’accompagne de celle d’urée.

Dans notre étude, la créatinémie est apparue plus faible chez les brebis de la plaine (P), et égale entre les brebis de hauts plateaux et de montagne. En effet, la créatinine est formée par déshydratation irréversible de la créatine phosphate dans le muscle, et elle augmente soit par le contenu du corps en créatine qui est directement lié à la masse musculaire et donc à l’état corporel moyen de l’animal, soit associé à la dystrophie musculaire ou à l’exercice (Caldeira et al 2007). Cela pourrait expliquer les niveaux élevés de la créatinine observés chez les brebis de montagne (M) qui ont une activité physique considérable lors de leurs déplacements par apport aux brebis des deux autres régions. Ainsi Karapehlivan et al (2007) rapportent que la température est le facteur externe le plus important dans la régulation de l’activité sécrétoire de la glande thyroïdienne ; une augmentation de la température sera associée à une chute de son activité ; dans le présent travail la différence de la température entres les trois sites d’étude suppose une intensification de l’activité thyroïdienne chez les brebis de haut plateau et de montagne, entraînant une amplification du catabolisme des protéines musculaires et une production accrue de créatinine par apport aux brebis de plaine.

L’analyse du profil minéral a révélé que les valeurs obtenues de la calcémie et de la phosphatémie sont inférieures aux normes physiologiques citées par Deghnouche et al (2013). Or la calcémie est très affectée par la qualité et la quantité de l’alimentation des ovins (Hatfield et al 1998). La diminution significative de la calcémie et de la phophatémie chez les brebis de montagne (M) à 1 000 m d’altitude dans cette étude pourrait être due à la demande excessive de l’activité musculaire de ces animaux (Sejian et al 2012). De plus Srikandakumar et al (2003) ont souligné que la calcémie est affectée par la protéinémie car 45-50% du calcium sanguin est associé aux protéines plasmatiques ; ainsi la calcémie sera diminuée lors d’hypoprotéinémie. En général les changements des concentrations plasmatiques des minéraux liés à la région (calcium, phosphore, etc.) peuvent être dus aux différences des herbes dominantes, des précipitations, des températures, de l'altitude correspondante et de la topographie des pâturages dans les différentes régions (Abarghani et al 2013).

L'effet de l’environnement de la région sur les paramètres hématologiques surtout l'altitude a été étudié par de nombreux auteurs. Dans la présente étude, l’hémoglobinémie des brebis Ouled Djellal la plus forte a été enregistré à l'altitude de 1 000 m avec une différence significative entre plaine et montagne. D’une part, la réduction de la pression d'oxygène dans les régions montagneuses conduit à une augmentation de la production et de la libération de l'érythropoïétine, qui stimule l’érythropoïèse comme une adaptation aux faibles taux d'oxygène dans de tels environnements (Soch et al 2011, Tibbo et al 2005) ; par conséquent, l’augmentation des taux d’hémoglobinémie et d'hématocrite avec l’altitude pourrait être due à l'adaptation de ces animaux aux faibles taux d'oxygène atmosphérique. De plus l’hémoglobinémie et l’hématocrite sont considérés comme des indices biologiques de la réponse de l’organisme à l’effort physique (Sejian et al 2010) ; l'augmentation de l'hémoglobine et l'hématocrite chez les brebis de montagne pourrait entraîner une augmentation de la capacité de transport d'oxygène du sang pour soutenir l'activité musculaire sévère. D’autre part, lors de forte chaleur, l’hémoglobinémie et l’hématocrite diminuent de façon significative. Cela pourrait être dû à l'hémodilution par un appel d'eau vers le système circulatoire pour le refroidissement de l’animal par l’évaporation, ce qui augmente le volume de sang de ces animaux (Al-Haidary 2004). Alors que la numération leucocytaire globale n’a pas été significativement affectée par la l’effet de la région. Ainsi, les tests de comparaisons ne montrent pas de différences significatives pour chaque type cellulaire en fonction de la région. Nous en déduisons que la formule leucocytaire n’est pas influencée par l’environnement physique où les animaux sont élevés. Mais l’augmentation des lymphocytes et des neutrophiles observée chez les brebis dans le site 3 (M) à 1 000 m pourrait résulter, d’une part, à la variation de l’altitude des différents sites (Shaikat et al 2013), et d’une autre part, à l’effort physique exercé par ces animaux. En effet, il a été reporté qu’un effort physique plus élevée augmente la proportion de neutrophiles chez la brebis (Mccarthy et al 1988). Par contre le pourcentage de monocytes des brebis de montagne (site 3, M) était moins élevé dans la présente étude que chez les autres brebis ; il pourrait être expliqué par la prévalence plus élevée de l'infection chronique dans les régions plaines que celles de montagne (Shaikat et al 2013).

Conclusion

En conclusion, l’environnement physique est susceptible d’induire des variations des concentrations de différents paramètres biochimiques et hématologiques chez les brebis Ouled Djellal, même dans des zones arides du Sud-Est algérien. Ainsi, l’altitude et les facteurs qui lui sont associés (température, effort physique, végétation, etc.) affectent de façon significative la glycémie, l’urémie, la créatinémie, la calcémie, la phophatémie, l’hémoglobinémie et l’hématocrite.

D’autres travaux seraient nécessaires pour compléter cette étude, notamment la détermination des paramètres endocriniens, les oligo-éléments et le reste des paramètres hématologiques, et en plus la recherche des effets de l’âge, du sexe, de la saison, de l’exercice musculaire, de l’alimentation et l’étude des autres étages climatiques sur le cheptel ovin en Algérie.

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Received 10 August 2016; Accepted 28 August 2016; Published 1 March 2017

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