REVUE DE LA LITTÉRATURE LES EFFETS DU SÉLÉNIUM SUR LA SANTÉ DES BOVINS DE BOUCHERIE Par : Geneviève Côté, dmv, M.Sc. Coordonnatrice Expertise vétérinaire en santé des bouvillons d'abattage Fédération des producteurs de bovins du Québec JUIN 2005 R e m e r c i e m e n t s La Fédération des producteurs de bovins du Québec désire remercier le Dr Yvon Couture, de la Faculté de médecine vétérinaire de l'Université de Montréal, pour la révision du document, pour sa précieuse collaboration ainsi que pour l'apport de son expertise et de ses connaissances. Des remerciements s'adressent également à mesdames Françoise Sorel et Liliane Audet pour la révision linguistique du document ainsi que pour la mise en page. Cette revue de littérature a été réalisée dans le cadre du projet d'Expertise vétérinaire en santé des bouvillons d'abattage et avec l'aide de ses précieux collaborateurs qui sont : o Le Conseil pour le développement de l'agriculture du Québec o La Faculté de médecine vétérinaire de l'Université de Montréal o Le ministère de l'Agriculture, des Pêcheries et de l'Alimentation du Québec o L'Association des médecins vétérinaires praticiens du Québec T A B L E ! D E S " # $ % $ M A T I È R E S %& % ! ' ! % ( ( ) ' % # % # ( %% * ' # % ' & % % # ! ' ) ! " $ # % ! " & ( '( !! ) % '( ( !! ) % '( $ * ( !! ) ( ( % '( + '( '( # !! ! ) !! ! ) $ & !! ! '( , !! ( $ !! ) ( '( ( + ! ) ( ) " -! ( '( / !! ) ( -! '( '( * !! ) . . # ! !! !! ( 000000000000000000000 0 000 / INTRODUCTION Cette revue de la littérature fait suite aux résultats de l’enquête, effectuée en 2004, visant à dresser un portrait du taux sérique de sélénium (taux de sélénium dans le sang) des veaux d’embouche du Québec. Cette enquête fait suite à des observations, au cours d’une évaluation de routine précédant un projet de recherche, où le taux sérique de sélénium des veaux d’embouche à l’étude était au-dessous des limites normales établies par le laboratoire de biochimie de la Faculté de médecine vétérinaire de l'Université de Montréal (<1,04 µmol/l). Ces résultats ont alors soulevé le questionnement suivant : est-ce que la majorité des veaux d’embouche du Québec sont carencés en sélénium? L’objectif de cette enquête était donc d’évaluer le taux sérique de sélénium des veaux d’embouche de diverses régions du Québec et de connaître les pratiques de régie des éleveurs vache-veau en ce qui concerne la supplémentation des troupeaux en sélénium. Les résultats de cette enquête, réalisée par la Fédération des producteurs de bovins du Québec dans le cadre du projet Expertise vétérinaire en santé des bouvillons d’abattage et par la Faculté de médecine vétérinaire de l’Université de Montréal, ont démontré que les concentrations sériques pour les veaux d’embouche étaient pour la majorité très faibles, ce qui suggère que ces animaux ne reçoivent pas un apport suffisant de sélénium (Côté et Couture, 2005). Suite à ce constat, les producteurs de veaux d’embouche ont souhaité donner suite à cette enquête. Cette revue de littérature est donc la première étape de ce suivi et servira de base scientifique pour décider ou non de la nécessité d’entamer d’autres projets d’études sur le sélénium dans le secteur des bovins de boucherie au Québec. Elle couvre quatre objectifs principaux: 1. Rappeler le rôle général du sélénium dans l’organisme et les manifestations cliniques reliées à une déficience. 2. Résumer les articles qui ont traité des rôles du sélénium sur la fonction immunitaire (résistance aux maladies), le système reproducteur et la performance des veaux. 3. Résumer les articles qui traitent de l’efficacité de diverses formes de supplémentation des bovins en sélénium. 4. Fournir une liste de références sur le sélénium. RÔLES BIOCHIMIQUES DU SÉLÉNIUM DANS L’ORGANISME Le sélénium est un composé biochimique essentiel de l’enzyme glutathion-peroxidase (GSH-Px). Cette enzyme, en complémentarité avec la vitamine E, protège les membranes cellulaires et maintient leur intégrité en s’opposant à la formation de radicaux libres (effet antioxydant). Il existe une interrelation importante entre la vitamine E et le sélénium : la vitamine E prévient l’oxydation des acides gras polyinsaturés alors que le sélénium (GSH-Px) métabolise les peroxydes qui ont déjà été formés (Figure 1). + Les tissus où la GSH-Px est fortement active incluent la rate, le myocarde, les globules rouges, le cerveau, le thymus, les tissus adipeux, les muscles striés et les testicules. Le sélénium est aussi un composé de plusieurs protéines comme la sélénoprotéine des muscles. Il facilite la métabolisation de plusieurs drogues et substances étrangères. Par exemple, le sélénium travaille à contrecarrer l’effet toxique de plusieurs métaux comme l’arsenic, le cadmium, le mercure, le cuivre, l’argent et le plomb. Finalement, il entre dans la composition des hormones fabriquées par la thyroïde (Radostits et al., 2000). Figure 1. Rôle antioxydant du sélénium et de la vitamine E ième Source : Institut de l’élevage. Maladies des bovins. Édition France agricole, 3 Pages 232-235. édition, 2000. MÉTHODES D’ÉVALUATION DU SÉLÉNIUM CHEZ L’ANIMAL Il existe différentes méthodes pour évaluer le sélénium chez un animal. Il y a d’abord les méthodes directes qui consistent à mesurer le taux de sélénium dans le sang entier, dans le sérum, dans le lait ou dans différents tissus tels le foie et les reins. Il existe aussi la méthode indirecte qui mesure l’activité de l’enzyme glutathion-peroxydase dans les globules rouges. Cependant, suite à une administration de sélénium, une augmentation de l’activité de cette enzyme ne sera pas décelable avant 4 à 6 semaines. Cette mesure ne représente donc pas le statut actuel de l’animal en sélénium (Radostits et al., 2000). MANIFESTATIONS CLINIQUES ASSOCIÉES À UNE DÉFICIENCE EN SÉLÉNIUM Chez le bovin, la déficience en sélénium et/ou en vitamine E est associée à la dystrophie musculaire nutritionnelle enzootique. Elle apparaît habituellement chez le jeune veau qui croît rapidement et dont la mère a été nourrie sur de longues périodes, souvent durant les mois d’hiver, avec une diète pauvre en sélénium et en vitamine E. On observe également la maladie chez des bouvillons de 12 à 18 mois nourris principalement aux grains. Des facteurs de stress tels que l’écornage, la vaccination et la mise au pâturage peuvent précipiter les signes cliniques. Il existe deux formes de dystrophie musculaire : aiguë (dystrophie du myocarde) et subaiguë (dystrophie du muscle squelettique - maladie du muscle blanc). La première se rencontre chez les jeunes veaux et se caractérise par de l’insuffisance cardiaque aiguë et de la détresse respiratoire, puis la mort rapide de l’animal (Figure 2). La deuxième se présente chez des veaux plus vieux ou des bouvillons d’un an et plus (« yearlings ») et se caractérise par de la faiblesse et l’incapacité à se lever (Figure 3). Si l’animal est capable de se lever, il tremblera et ne tiendra que quelques minutes en position debout. Figure 2. Dégénérescence du muscle cardiaque causée par une déficience en sélénium/vitamine E ième Source : Institut de l’élevage. Maladies des bovins. Édition France agricole,.3 Pages 232-235. # édition, 2000. Figure 3. Dystrophie musculaire causée par une déficience en sélénium/vitamine E ième Source : Institut de l’élevage. Maladies des bovins. Édition France agricole,.3 Pages 232-235. édition, 2000. SÉLÉNIUM ET SYSTÈME IMMUNITAIRE Plusieurs études ont analysé le rôle du sélénium et de la vitamine E sur la fonction immunitaire des animaux domestiques. Ces deux micronutriments ont des interactions complexes entre eux au niveau du système de défense de l’animal et leurs effets sont donc souvent évalués ensemble dans les différentes études retrouvées dans la littérature. Le statut en sélénium et/ou en vitamine E d’un animal peut affecter l’immunité à médiation humorale (réponse des anticorps) et cellulaire (réponse phagocytaire et lymphocytaire) et par conséquent, la résistance aux maladies infectieuses. Deux revues de la littérature sur les effets du sélénium et de la vitamine E sur la réponse immunitaire ont été produites (Finch et Turner, 1996; Spears, 2000). Ce qui ressort clairement de la littérature, c’est que le statut de base en sélénium et en vitamine E, la dose, la voie et le temps d’administration, le type de supplémentation, l’âge de l’animal, le choix des antigènes utilisés pour stimuler le système immunitaire et les pratiques de régie peuvent affecter la réponse immunitaire. Étant donné que d’une étude à l’autre ces paramètres diffèrent, ceci vient sans doute expliquer en grande partie les résultats inconstants observés dans la littérature quant à l’effet du sélénium et/ou de la vitamine E sur le système immunitaire. & 1.1 EFFETS SUR L’IMMUNITÉ À MÉDIATION HUMORALE (RÉPONSE DES ANTICORPS) De façon générale, un programme de supplémentation en sélénium et/ou en vitamine E aura un effet différent sur la réponse des anticorps selon les antigènes utilisés, les stades de la réponse immunitaire (ex. : primaire vs secondaire), les compartiments humoraux (ex. colostrum vs sérum) (Tableaux 1 et 2) mais également, selon la forme de sélénium utilisée (Finch et Turner, 1996). Les chercheurs (Stabel et al. 1991) ont démontré, à partir d’études en laboratoire sur des cellules bovines, que la forme organique serait plus efficace à promouvoir la synthèse d’immunoglobulines (IgM) que la forme inorganique. Une supplémentation de sélénium et de vitamine E a tendance à augmenter la réponse des anticorps lorsque l’animal a un statut de base déficient envers les deux nutriments. Par contre, cette supplémentation semble moins efficace si l’animal reçoit déjà un niveau adéquat de l’un ou des deux micronutriments. 1.2 EFFET SUR L’IMMUNITÉ À MÉDIATION CELLULAIRE (FONCTION PHAGOCYTAIRE ET LYMPHOCYTAIRE) Un résumé des effets du sélénium et de la vitamine E sur l’immunité à médiation cellulaire est disponible dans la revue de littérature élaborée par Finch et Turner (1996) mais ils ne seront pas décrits ici. De façon générale, une déficience de l’un ou des deux micronutriments peut réduire l’efficacité des cellules du système de défense (neutrophiles, macrophages, lymphocytes) des ruminants en affectant certaines de leurs fonctions comme leur activité microbicide et leur habileté à migrer au site d’une infection. 1.3 EFFET SUR LA RÉSISTANCE AUX MALADIES Les études qui ont tenté de déterminer l’influence du sélénium et/ou de la vitamine E sur la résistance des veaux aux maladies ont surtout mesuré l’incidence1 et la survie des veaux. Cependant, l’incidence des maladies, surtout dans les élevages intensifs, est tellement sujette à de nombreuses influences que la contribution des micronutriments peut facilement être masquée. Encore ici, les résultats de ces études sont conflictuels. Une des plus grandes difficultés, lors des tentatives pour interpréter l’information disponible, est que l’agent pathogène impliqué n’était pas connu (Tableaux 4, 5, 6 et 7). Dans la majorité des études, les auteurs tentaient de déterminer si l’incidence de « maladies respiratoires » ou de « maladies entériques » ou de « syndrome du veau faible » diminuait avec l’apport en sélénium et/ou en vitamine E. Avec cette façon de faire, il devient difficile de réellement quantifier l’influence de la vitamine E et du sélénium puisque la réponse humorale et à médiation cellulaire face à ces deux micronutriments semble dépendante, entre autres, de l’antigène en cause. , De plus, dans plusieurs de ces études, le niveau de base de sélénium et/ou de vitamine E dans la diète des animaux n’était souvent pas connu, ou à tout le moins, non spécifié, ce qui peut avoir influencer également les résultats finaux puisque d’autres études démontrent que les animaux déficients semblaient réagir davantage à une supplémentation en sélénium et/ou en vitamine E comparativement à ceux qui avaient au départ des niveaux sanguins adéquats. Ce qu’on peut retirer de la littérature, c’est que la déficience en sélénium/vitamine E durant la période néonatale peut être présente, mais sans toutefois nécessairement entraîner des veaux faibles ou souffrant de diarrhées ou de pneumonies. Donc, la supplémentation des vaches gestantes en sélénium/vitamine E ne réduira pas nécessairement l’incidence de maladies néonatales. Chez la vache laitière, la résistance aux mammites a été mesurée en fonction de l’incidence, de la durée et de la sévérité des mammites. Les résultats des différentes études sont, encore ici, assez divergents (Tableaux 8 et 9), mais sans doute attribuables au fait que les agents pathogènes, la diète de base et la supplémentation (quantité et type) variaient d’une étude à l’autre. / Tableau 1. Effets d’une supplémentation en sélénium sur la réponse immunitaire humorale des bovins #$%$&' ( )%) *+,. ! ! $%, 0)$ ( / +,. 12 ! /344 " ! " 5& 777 $%$&4 ( . $%$/,7$%$&4 ( . /6 ( ! / /34) 12 4$7,$$ ( . (8 . % /343 1 1 9 ( % : <, = " 777 &$ ( ? $%/ ( /3$ > ', > @ / +A NS : contenu de la diète non spécifié en sélénium et/ou vitamine E E: vitamine E (forme non spécifiée) 2 E : -tocophéryl acétate GRM : globules rouges de mouton SC : sous-cutané * ( . ( $%B'7/%$6 ( . ( % /343 8 % /334 . 2 5 % ,$$/ ', > $%$&4 "! (; 12 2 ( 2 / )$ </,$ ( / )$ ( , 3$ > 7 /3$ > ( ( 12 % /33& Se : sélénium (forme non spécifiée) Se1 : sélénite de sodium Se2 : levure pure enrichie en sélénium (Se organique) IM : intramusculaire Tableau 2. Effets d’une supplémentation en vitamine E sur la réponse immunitaire humorale des bovins C "/% 1 + $7/, % ", 777 7 7 7 7 " /0, ( < ! " 473 D ( ! " " NS: E1 : E2 : IM : +, , 12 /34, + +, +/ 12 12 ( /,6 * +,> 12 ,/ ! C ; ! D /34) % ! D /34B % 5 ! /% B <,' /'$$ ,4$$ /'$$ ( + $7,' 6$$ ( contenu de la diète non spécifié en sélénium et/ou vitamine E - tocophérol -tocophéryl acétate intramusculaire )$ ,$$ +,. 12 % /34) Tableau 3. Effets d’une supplémentation combinée en sélénium et en vitamine E sur la réponse immunitaire humorale des bovins ( " " 777 777 D FD $%$,7$%$) ( . +A ( #$%$B) NS : Se : Se1 : E: E2 : IM : ( . +A ( contenu de la diète non spécifié en sélénium et/ou vitamine E sélénium (forme non spécifiée) sélénite de sodium vitamine E (forme non spécifiée) -tocophéryl acétate intramusculaire 9 6 $%/ 6 ( 7( 0 )4 * +,- : ( 0/ +. 0. /,$ ( /- ,6 ,6 / ( ( / / 0 &'$ * +, 0- &'$ * +, > E % /3B) 2 12 2 (8 . /336 1 . % % /343 Tableau 4. Effets d’une supplémentation en sélénium sur la résistance des bovins aux infections naturelles &$ ( 1 (D ( - (+ + (+ ( - 6$ ) (+ (D /$$ . / ( (; (; 2 /$ > 5!+ D% /34& ! % /34) 5 ( 5 ( 2 G 6%6 NS : Se : Se1 : E: SC : PRE : (; ( ( ( / (; ( (; % /34B % + 6$$ 2 /33$ contenu de la diète non spécifié en sélénium et/ou vitamine E sélénium (forme non spécifiée) sélénite de sodium vitamine E (forme non spécifiée) sous-cutané avant le vêlage Tableau 5. Effets d’une supplémentation en vitamine E sur la résistance des bovins aux infections naturelles 1 NS : E: 1 ( contenu de la diète non spécifié en sélénium et/ou vitamine E vitamine E (forme non spécifiée) $ /$$$ +- > 12 H % /336 Tableau 6. Effets d’une supplémentation en sélénium et en vitamine E sur la résistance des bovins aux infections naturelles $%$B4 6%'* +,. ( ( / (; - <$ > </'> I /'> #$%$B) ( . ,6 &$ 1 1 (D NS : Se : Se1 : E: E2 : IM : SC : PRE : $%$&7$%$6 ( . ( (+ 6%6 + contenu de la diète non spécifié en sélénium et/ou vitamine E sélénium (forme non spécifiée) sélénite de sodium vitamine E (forme non spécifiée) -tocophéryl acétate intramusculaire sous-cutané avant le vêlage + 6$$ ( / 1 07 &'$ * +, ( 0'$4 * + ( 0B6 * +/$$ . ( 0 /$$$ * +, - < (; 2 J& 5!+ )$ > (; J/ = 0 )$ > 2 % /34& . % /343 ( % /34) % /33$ Tableau 7. Effets d’une supplémentation en vitamine E sur la résistance des bovins aux infections expérimentales $7/, NS: E1 E2 : IM : ! 1 ! +, +, +/ /'$$ ,4$$ /'$$ ( 12 12 ! D /34) % contenu de la diète non spécifié en sélénium et/ou vitamine E - tocophérol -tocophéryl acétate intramusculaire Tableau 8. Effets d’une supplémentation en sélénium et/ou en vitamine E sur la résistance aux mammites des bovins laitiers (infections naturelles) % 1 1 < $%& ( 0 ,B +> #$%$) ( . . #&, +/- $%/ ( . > $%B' +/$%$& ( 0 /$$$ +- 12 12 ( ( % /34' % /34) > D < 1 1 $%/ < % ( . > D $%/7$%/, $%$/, NS: Se : MS : ( . ( +,- ( contenu de la diète non spécifié en sélénium et/ou vitamine E Sélénium (forme non spécifiée) matière sèche E: E1 : E2 : $%$B +,- ( 12 vitamine E (forme non spécifiée) - tocophérol -tocophéryl acétate % /33, Tableau 9. Effets d’une supplémentation en sélénium de bovins laitiers sur la résistance aux mammites (infections expérimentales) 1 < $%$' ( . $%/' . ( /- 12 + . /343 % $%$' ( . $%/' ( /. 12 + . /33$ % < ( NS: Se : Se1 : contenu de la diète non spécifié en sélénium et/ou vitamine E Sélénium (forme non spécifiée) sélénite de sodium # SÉLÉNIUM ET REPRODUCTION Deux revues complètes de la littérature produites en 2003 (Hemingway, 2003) et en 2004 (Mee, 2004) sont disponibles sur l’effet du sélénium et/ou de la vitamine E sur la rétention placentaire, la métrite et les performances de reproduction. Voici les principaux constats. 1.4 RÉTENTION PLACENTAIRE ET MÉTRITE Plus d’une trentaine d’études sur l’effet d’une supplémentation en sélénium et/ou vitamine E sur l’incidence de rétention placentaire chez la vache laitière ont été répertoriées. Les mécanismes d’action du sélénium/vitamine E sur la rétention placentaire impliqueraient l'augmentation de la contractilité du myocarde, l'altération de la synthèse des prostaglandines, l'augmentation des antioxydants plasmatiques et la fonction des neutrophiles. Les suppléments donnés dans le cadre de ces diverses études variaient en quantité et en durée, mais la majorité commençait le traitement 3 semaines avant le vêlage. Le taux de base en sélénium du troupeau était variable et le nombre d’animaux aussi (entre 1 et 275). Les différentes méthodologies utilisées dans ces études peuvent expliquer en partie la divergence de résultats. En effet, environ les deux tiers de ces études ont conclu qu’une supplémentation combinée de sélénium/vitamine E avait un effet positif sur la prévention de la rétention placentaire chez la vache. Le tiers des autres études ont conclu que ce type de supplémentation n’avait aucune influence sur la rétention placentaire. Ce qu’on peut conclure de ces études est qu’une réduction de l’incidence de rétention placentaire suivant une supplémentation de sélénium/vitamine E est probable quand : 7 L’incidence de rétention placentaire dans le troupeau est 10 %; 7 La vache gestante a un niveau marginal ou déficient de sélénium/vitamine E; 7 Un apport adéquat de sélénium/vitamine E est fourni au moins 3 semaines avant la date prévue du vêlage. Comme les vaches souffrant de rétention placentaire sont plus à risque de développer une métrite, certains les considèrent comme étant interreliées. Une première étude a rapporté que le sélénium, mais pas la vitamine E, avait réduit l’incidence de métrite, et une seconde indiquait qu’une supplémentation de sélénium résultait en une involution plus rapide de l’utérus chez les vaches ayant une métrite. 1.5 PERFORMANCES DE REPRODUCTION L’influence du sélénium et de la vitamine E sur les performances reproductives optimales n’est pas claire. Encore une fois, dans les différentes études répertoriées, le niveau de base en sélénium et en vitamine E du troupeau n’est pas le même d’une étude à l’autre, ce qui peut expliquer partiellement les différences observées. De plus, les performances de reproduction sont complexes et dépendent de l’interaction entre plusieurs facteurs. Il est difficile d’isoler un seul facteur, telle une déficience nutritionnelle, comme étant la cause de faibles performances de reproduction. & Néanmoins, certaines études rapportent une corrélation entre l’injection 3 semaines prépartum de sélénium et/ou de vitamine E et l’augmentation de la proportion de vaches gestantes après la première saillie, la réduction du nombre de saillies pour obtenir conception et réduction de l’intervalle entre la mise-bas et la conception. Cependant, plusieurs autres études n’ont pas été en mesure d’observer ces effets. Fœtus et avortement La dystrophie musculaire chez le fœtus a été associée à une déficience en sélénium. Les lésions observées chez le fœtus étaient : cardiomégalie, ascite et foie nodulaire. Il a été avancé que les avortements, dus à une déficience en sélénium, se produisent probablement dans des situations de déficience très sévère. Précédemment, de faibles concentrations en sélénium et en vitamine E ont été rapportées chez des vaches ayant avortées ainsi que chez leur fœtus démontrant des lésions dégénératives au niveau des muscles. Il est donc probable que des déficiences en sélénium et/ou en vitamine E puissent être une cause d’avortement. Spermatozoïdes La motilité des spermatozoïdes serait également améliorée par une supplémentation des taureaux en sélénium et vitamine E. SÉLÉNIUM ET PERFORMANCES DES VEAUX Le sélénium est un composé d’une enzyme impliquée dans la fabrication des hormones thyroïdiennes. Les hormones thyroïdiennes jouent un rôle au niveau du métabolisme de base et sont impliquées, entre autres, dans la croissance du jeune animal. Certains auteurs ont donc tenté de déterminer si une supplémentation en sélénium pouvait avoir un impact sur la performance du jeune veau. La majorité de ces études n’ont pas été en mesure de démontrer que la supplémentation en sélénium avait un quelconque effet sur le poids du veau à la naissance ni sur son gain de poids jusqu’au sevrage (Tableau 10). Une réponse positive semble être observée durant les premiers stades de la croissance (230-340 kg) chez des veaux avec un statut bas en sélénium à la base (Castellan, 1999). D’autres études, effectuées cette fois-ci chez des bouvillons, ont tenté de voir si la dose de sélénium et la source (organique vs inorganique) pouvaient avoir un quelconque effet sur les performances, les caractéristiques et la qualité de la carcasse. Les résultats obtenus ne furent pas concluants (Lawler, 2004; Hintze, 2002; Hidiroglou, 1975). , Tableau 10. Effets d’une supplémentation en sélénium sur les performances des veaux 5 < > < /< B$ ,$3 > 5 #$%$' . $%$6 " K < . ( / #'4 = (; . L//& -? > ( /- ,) 12 5 . L//& -? > ,) ( )$ ( ,$ </,$ ( / 3$ > 7 ? " K < ( " K " ,$ M " K 6 5 /9 J J N : , $%$/,7$%$&4 ( . $%$, <$%$& ( ( . 4$7,$$ 12 12 2 /$ M ( ( > /,$ " K O / ( NS : Se : Se1 : Se2 : I % /33) 7 $%&/ M ( " K D 34 ( - , )/ . & ( G % /34B / ( 0 > 9 / /&) * +,: 12 2 ( / > & <&%B6 / ( 1 contenu de la diète non spécifié en sélénium et/ou vitamine E sélénium (forme non spécifiée) sélénite de sodium sélénite levure pure enrichie en sélénium (Se organique) / SC : IM : MS : / 6$$ 2 G E . , + < @7(+9 )4 * +,:< 07 > /' % /34$ A 1 / 6) > % 2 / " (8 . /343 < 5 < % /334 7 " K 5 8 12 < ( % ,$$& , ( . &$ ! = & % /333 " ( (+ , ; A sous-cutané intramusculaire matière sèche (; I % /3B6 % /34, % EFFICACITÉ DE LA SUPPLÉMENTATION Supplémentation du veau Le sélénium est transporté à travers la barrière placentaire. Un supplément oral donné aux vaches de boucherie sera suffisant pour maintenir un niveau adéquat à la mère mais aussi, au fœtus qui peut entreposer le sélénium dans le foie et les reins, même quand le niveau est bas chez la mère (Koller et al., 1984). Par contre, la vitamine E ne traverse pas la barrière placentaire en quantité appréciable (Mee, 2004). Le colostrum des vaches supplémentées (90 mg de sélénite de sodium/kg de minéral en libre service) contient assez de sélénium pour prévenir les maladies associées à une déficience sévère à la naissance. Cependant, 7 jours après la parturition, le niveau de sélénium décline dans le lait et peut être inadéquat pour maintenir un niveau sérique adéquat chez le veau (Koller et al., 1984). Les chercheurs (Ammerman et al. 1980) ont, quant à eux, observé une baisse de 0,015 mg/l, deux semaines après le vêlage, à 0,010 mg/l, huit semaines après le vêlage. Ceci indique que la supplémentation de la mère devrait être maintenue durant la lactation pour subvenir aux besoins du veau. L’injection individuelle de sélénium et de vitamine E est efficace dans la prévention de la dystrophie chez le veau, particulièrement quand la diète de la mère n’est pas supplémentée. Une injection de sélénite de sodium à 0,1 mg/kg poids corporel (souscutanée) décline en 23 jours chez le veau. L’injection ne peut donc être considérée comme une source continuelle de sélénium, mais bien comme un outil correctif pour une situation particulière. L’injection permet également d’atteindre un niveau adéquat de sélénium sanguin chez un veau carencé, de façon plus rapide que par l’apport uniquement oral. Dans une autre étude, chez des veaux sevrés très déficients, un accès en libre service à un minéral contenant 20 mg/kg de sélénite de sodium était insuffisant pour atteindre un niveau adéquat de sélénium en 108 jours. Cependant, en donnant une injection au départ, en plus du minéral (20 mg/kg), une concentration sanguine adéquate était obtenue rapidement et maintenue pour au moins 4 mois (Eversole, 1988). Supplémentation de la vache Les ruminants absorberaient entre 28 à 48 % du sélénium ingéré. Le sélénium organique est une source plus efficace que le sélénium inorganique (Awadeh, 1998b; Nicholson, 1991), car il est plus facilement absorbable. Il se retrouve dans le lait à des concentrations beaucoup plus élevées (Hemingway, 2003) que le sélénium inorganique. La supplémentation des mères allaitantes avec un minéral contenant 30 mg/kg de sélénium organique autour de la mise-bas a permis d’augmenter le niveau sanguin de sélénium des veaux à des niveaux adéquats, alors que celui des veaux dont les mères avaient un supplément de 30 mg/kg de sélénite de sodium, diminuait avec le temps (22 à 52 jours d’âge) et ne dépassait pas le niveau marginal (Pehrson et al, 1999). * Des vaches déficientes ayant été supplémentées deux mois avant et après la parturition avec du sélénium organique (26 mg Se/kg de supplément) avaient des taux sanguins plus élevés en sélénium que des vaches supplémentées au sélénium inorganique. Le même effet a été observé chez leurs veaux à la naissance et 3 mois plus tard. Par contre, les performances des vaches (reproduction et poids) et des veaux étaient similaires à celles du groupe supplémenté au sélénium inorganique (Gunter et al., 2003). Le sélénium organique serait également plus efficace à favoriser la synthèse des IgM (Finch et Turner, 1996). Dans l’étude effectuée par Enjalbert et al. (1998) deux programmes de supplémentation à base de sélénite de sodium (forme inorganique) pré et post-partum ont été évalués (Tableau 11). Avec la supplémentation pré-partum de vaches déficientes, le statut en sélénium des veaux de 17 à 88 jours d’âge était satisfaisant, avec une plus grande activité de l'enzyme glutathio-peroxydase (GSH-Px) des globules rouges quand des doses de 32,5 ou de 45,5 mg de sélénium étaient utilisées comparées à 13 mg. Une injection de 1,38 mg de sélénium à des veaux âgés de 2 jours, sans supplémentation maternelle, n’a pas pu maintenir un niveau adéquat de sélénium chez ceux-ci, puisqu’à 30 jours d’âge, l’activité de la GSH-Px était inférieure aux valeurs normales. La supplémentation pré-partum permettait d’augmenter l’activité de la GSH-Px beaucoup plus rapidement que celle donnée post-partum ce qui suggère un transfert du sélénite de sodium au niveau du placenta plus efficace que par le lait. Par contre, les doses utilisées dans cette étude sont énormes et dépassent largement les doses homologuées au Canada. Tableau 11. Efficacité de différents modes de supplémentation en sélénium pour les bovins "(G75 /6 <44 > $%$,'<,%'4 +. ( 5@ "(G75 2 /'> 2 /$4 > 2 6) > 2 ,4 > 2 4'> > (+/5! J 1 9 #,$P - : 4$ /)$ ( / 12 + > % /333 > J /&%$ <&,%6 (+//6 > 5@ 0 /%&4 <, > < '3 > . 0 $%/ ( /. ,$ ( /. ,$ ( /. '$ ( /- BB<//6 > 5@ ( /&%$ <'6%6 /6 > 12 + 12 12 12 12 % /344 . 12 /%/ . - < ,) 2 & ( "(G75 ,) 2 & contenu de la diète non spécifié en sélénium et/ou en vitamine E sodium sélénite SC : sous-cutané PRV : pré-vêlage MS : matières sèche 12 Se : Se2 . ( ,5! %, " % ,$$& 1 < NS : Se1 : > 2 '&'µ ( . . %, ( /5! 5@ 12 5@ sélénium (forme non spécifiée) levure pure enrichie en sélénium (Se organique) IM : intra-musculaire POV : post-vêlage TOXICITÉ DU SÉLÉNIUM L’utilisation du sélénium chez le bétail est réglementée au Canada. Les normes canadiennes sont les suivantes: Aliments complets : 0,3 mg/kg dans les aliments complets pour bovins de boucherie et dans les ingrédients secs des lactoremplaceurs pour veaux; Aliment rationné : ingestion maximum de 3 mg Se/animal/jour pour les bovins de boucherie; Sels enrichis d’oligo-éléments et suppléments minéraux en libre service : teneur maximale de 120 mg/kg dans les sels enrichis d’oligo-éléments, en libre service, pour toutes les catégories de bovins de boucherie; teneur maximale de 30 mg/kg dans les suppléments minéraux servis en libre service aux bovins de boucherie au pâturage. La prescription d’un médecin vétérinaire est nécessaire si une dose supérieure est souhaitée par le producteur. Le sélénium est toxique. Tout traitement doit être administré prudemment. Lors d’intoxication aiguë, des études ont démontré qu’une dose de 3,3 mg Se/kg de poids corporel est suffisante pour tuer une vache. Les signes cliniques sont : mouvement anormal, diarrhée liquide, température élevée, respiration difficile, ballonnement et douleur abdominale. Il n’y a pas de traitement connu et souvent l’animal meurt avant qu’un diagnostic puisse être émis. Une partie du sélénium injecté, ou donné dans la ration, se concentre dans le foie, les muscles squelettiques, les reins et autres tissus. Des périodes de retrait doivent donc être respectées avant l’abattage. La santé publique se préoccupe du potentiel carcinogène du sélénium pour l’humain et des impacts pour l’environnement. Cependant, les seuls organes qui accumulent plus de 3-4 mg/kg de sélénium sont le foie et les reins et ils ne constituent pas des organes de choix dans l’alimentation du consommateur canadien. Il n’y a pas eu, à ce jour, d’étude sur l’effet du sélénium utilisé dans l’alimentation des animaux de consommation sur l’environnement et la santé humaine. $ CONCLUSION La revue de la littérature démontre qu’un apport adéquat en sélénium et en vitamine E chez les bovins augmente sensiblement la réponse des anticorps lorsque l’animal a un statut de base déficient envers ceux-ci. Par contre, cette supplémentation semble moins efficace si l’animal reçoit déjà un niveau adéquat de l’un ou des deux micronutriments. Le sélénium et la vitamine E ont donc un effet positif sur le statut immunitaire des bovins. Le veau Une déficience en sélénium/vitamine E durant la période néonatale peut être présente mais sans nécessairement entraîner de faiblesse chez les veaux ni causer des diarrhées ou des pneumonies. Ainsi, la supplémentation des vaches gestantes en sélénium/vitamine E ne réduira pas nécessairement l’incidence de maladies néonatales mais contribuera à prévenir la dystrophie musculaire nutritionnelle. L’apport de sélénium devrait être maintenu chez les vaches en lactation car sept jours après le vêlage, le niveau de sélénium dans le lait décline et pourrait devenir inadéquat pour maintenir un niveau sérique normal chez le veau. Aussi, la majorité des études n’ont pas été en mesure de démontrer que la supplémentation en sélénium avait un quelconque effet sur le poids du veau à la naissance ni sur son gain de poids jusqu’au sevrage. La vache Chez les vaches, les études montrent qu’une réduction de l’incidence de rétention placentaire, suivant une supplémentation de sélénium/vitamine E, est probable quand : L’incidence de rétention placentaire dans le troupeau était 10 %; La vache gestante avait un niveau marginal ou déficient de sélénium/vitamine E; Un apport adéquat de sélénium/vitamine E est fourni au moins trois semaines avant la date prévue du vêlage. Les sources de sélénium L’injection de sélénium/vitamine E est efficace dans la prévention de la dystrophie chez le veau, particulièrement quand la diète de la mère est carencée en ces éléments. Comme cet apport décline rapidement, l’injection ne peut être considérée comme une source continuelle de sélénium mais bien comme un outil correctif pour une situation particulière. L’injection permet d’atteindre un niveau adéquat de sélénium sanguin chez un veau carencé de façon plus rapide que par un apport minéral. Le sélénium organique est une source plus efficace que le sélénium inorganique car il est plus disponible pour l’absorption et plus efficace à favoriser la synthèse des immunoglobulines. Chez la vache allaitante, le sélénium organique se retrouve dans le lait à des concentrations beaucoup plus élevées que le sélénium inorganique. Toutefois, des études montrent que les performances des vaches et des veaux (reproduction et poids) sont similaires peu importe la source du sélénium – organique ou inorganique. + Cette revue de la littérature démontre clairement qu’il y a un besoin de poursuivre la recherche sur l’impact du sélénium et de la vitamine E sur l’immunité et la santé des veaux d’embouche. La littérature ne permet pas de faire des recommandations précises sur le moment approprié, la source, et sur les stratégies sanitaire et alimentaire à adopter face au sélénium et à la vitamine E. Une étude plus complète, qui inclurait la fertilisation des sols en sélénium et la physiologie des plantes, l’impact des sources de sélénium sur l’immunité des animaux et la santé animale, pourrait apporter une meilleure compréhension des problèmes de santé éprouvés par les veaux d’embouche et permettrait de mettre en place des stratégies préventives plus adaptées aux élevages québécois. RÉFÉRENCES Anderson P.H., Hartley P., Berrett S. Effect of dietary vitamin E concentrations on calves responses to vaccination. Proceedings of the 6th International Conference on Production Disease in Farm Animals. 1986. Pp: 244-247. Ammerman C.B., Chapman H.L., Bowman G.W., Fontenot J.P., Bagley C.P., Moxon A.L. Effect of supplemental selenium for beef cows on the performance and tissue selenium concentrations of cows and suckling calves. Journal of Animal Science. 1980. 51(6):1381-6. Awadeh F.T., Kincaid R.L., Johnson K.A. Effect of level and source of dietary selenium on concentrations of thyroid hormones and immunoglobulins in beef cows and calves. Journal of Animal Science. 1998a. 76: 1204-1215. Awadeh F.T., Abdelrahman M.M., Kincaid R.L., Finley J.W. Effect of selenium supplements on the distribution of selenium among proteins in cattle. Journal of Dairy Science. 1998b. 81: 1089:1094. Batra T.R., Hidiroglou M., Smith M.W. Effect of vitamin E on mastitis in dairy cattle. Canadian Journal of Animal Science. 1992. 72: 287-297. Castellan D.M., Maas J.P., Gardner I.A., Oltjen J.W., Sween M.L. Growth of suckling beef calves in response to parenteral administration of selenium and the effect of dietary protein provided to their dams. Journal of American Veterinary Medical Association. 1999. 214(6): 816-821. Cipriano J.E., Morrill J.L., Anderson N.V. Effect of dietary vitamin E on the immune responses of calves. Journal of Dairy Science. 1982. 65: 2357-2365. Côté G. Couture Y. Il faut du sélénium au menu. Bovins du Québec. Été 2005 : 30-31. Droke E.A., Loerch S.C. Effects of parenteral selenium and vitamin E on performance, health and humoral response of steers new to the feedlot environment. Journal of Animal Science. 1989. 67: 1350-59. Enjalbert F., Lebreton P., Salat O., Schelcher F. Effects of pre- or postpartum selenium supplementation on selenium status in beef cows and their calves. Journal of Animal Science. 1999. 77: 223-229. Erskine R.J., Eberhart R.J., Grasso P.J., Scholtz R.W. Introduction of Escherichia coli mastitis in cows fed selenium-deficient or selenium-supplemented diets. American Journal of Veterinary Research. 1989. 50: 2093-2100. Erskine R.J., Eberhart R.J., Scholtz R.W. Experimentally induced Staphylococcus aureus mastitis in selenium-deficient and selenium-supplemented dairy cows. American Journal of Veterinary Research. 1990. 51(7): 1107-11. # Eversole D.E., Craig D., Thatcher D.J., Blodgett D.J., Meldrum, J.B., Kent H.D. Repletion of blood selenium concentrations in weaned beef calves. 1988. Cornell Veterinarian 78:75-87. Finch J.M., Turner R.J. Effects of selenium and vitamin E on the immune responses of domestic animals. Research in Veterinary Science. 1996. 60:97-106. Gleed P.T., Allen W.M., Mallinson C.B., Rowlands G.J., Sansom B.F., Vagg M.J., Caswell R.D. Effects of selenium and copper supplementation on growth of beef steers. Veterinary Record. 1983. 113: 388-392. Gunter S.A., Beck P.A., Phillips J.M. Effects of supplementary selenium source on the performance and blood measurement in beef cows and their calves. Journal of Animal Science. 2003. 81 :856-864. Hemingway, R.G. The influences of dietary intakes and supplementation with selenium and vitamin E on reproduction diseases and reproductive efficiency in cattle and sheep. Veterinary Research Communications. 2003. 27(2003) 159-174. Hidiroglou M., Jenkins K.J. Effects of selenium and vitamin E, and copper administrations on weight gains of beef cattle raised in selenium-deficient area. Canadian Journal of Animal Science. 1975. 55: 307-313. Hidiroglou M., McAllister A.J., Williams C.J. Prepartum supplementation of selenium and vitamin E to Dairy cows: Assessment of selenium status and reproductive performance. Journal of dairy science. 1987a. 70(6): 1281-1288. Hidiroglou M., Proulx J., Jolette J. Effect of intraruminally administered, selenium soluble-glass boluses on selenium status in cows and their calves. Journal of Animal Science. 1987b. 65(3):815-20. Hintze K.J., Lardy G.P., Marchello M.J., Finley J.W. Selenium accumulation in beef: effect of dietary selenium and geographical area of animal origin. Journal of Agric. Food. Chem. 2002. 50: 3938-3942. Hoff B., Schrier N., Boermans H., Faulkner H., Hussein A. Assessment of trace minera land vitamin E status beef cows in Ontario. Canadian Veterinary Journal. 2001. 42:384385. Koller L.D., Whitbeck G.A., South P.H. Transplacental transfer and colostral concentrations of selenium in beef cattle. American Journal of Veterinary Research. 1984. 45(12): 2507-2510. Lacetera N., Bernabucci U., Ronchi B., Nardone A. Effects of selenium and vitamin E administration during a late stage of pregnancy on colostrum and milk production in dairy cows, and on passive immunity and growth of their offspring. American Journal of Veterinary Research. 1996. 57(12):1776-80. Laflamme L.F., Hidiroglou M. Effects of selenium and vitamin E administration on breeding of replacement beef heifers. Annales de Recherches Vétérinaires. 1991. 22(1): 65-9. & Lawler T.L., Talor J.B., Finley J.W., Caton J.S. Effect of supranutritional and organically bound selenium on performance, carcass characteristics, and selenium distribution in finishing beef steers. Journal of Animal Science. 2004. 82:1488-1493. Logan E.F., Rice D.A., Smyth J.A., Ellis W.A. Weak calf syndrome and parenteral selenium supplementation. Veterinary Record. 1990. 126:16-164. Maas J., Peauroi J.R., Tonjes T., Karlonas J., Galey F.D., Han B. Intramuscular selenium administration in selenium-deficient cattle. Journal of Veterinary Internal Medicine. 1993 Nov-Dec. 7(6):342-8. Mee J.F. The role of micronutrients in bovine periparturient problems. Cattle practice. 2004. Vol12 part2: 95. Nicholson J.W., Bush R.S., Allen J.G. Antibody responses of growing beef cattle fed silage diets with and without selenium supplementation. Canadian Journal of Animal Science. 1993. 73: 355-365. Norman B.B., Johnson W. Selenium responsive disease. Animal Nutrition and Health. 1976. 31: 6-8. Ortman K., Pehrson B. Effect of selenate as a feed supplement to Dairy cows in comparison to selenite and selenium yeast. Journal of Animal Science. 1999. 77:33653370. Panousis N., Roubies N., Karatzias H., Frydas S., Papasteriadis A. Effect of selenium and vitamin E on antibody production by dairy cows vaccinated against Escherichia coli. Veterinary Record. 2001. 149(21):643-646. Pehrson B., Ortman K., Madjid N., Trafikowska, U. The influence of dietary selenium as selenium yeast or sodium selenite on the concentration of selenium in the milk of suckler cows and on the selenium status of their calves. Journal of Animal Science. 1999. 77:3371-76. Phillippo M., Arthur J.R., Price J., Halliday G.J. The effect of selenium, housing and management on the incidence of pneumonia in housed calves. Veterinary Record. 1987. 121:509-512. Radostits, Gay, Blood, Hinchcliff. Veterinary medicine: a textbook of the diseases of cattle, sheep, pigs, goats and horses. 2000. 9th edition. Editions W.B. Saunders. Pp: 1515-1533. Reddy P.G., Morrill J.L., Minocha H.C., Morrill M.B., Dayton A.D., Frey R.A. Effect of supplemental vitamin E on the immune system of calves. Journal of Dairy Science. 1986. 69: 164-171. Reddy P.G., Morrill J.L., Minocha H.C., Morrill M.B., Stevenson J.S. Vitamin E is immunostimulary in calves. Journal of Dairy Science. 1987. 70: 993-999. , Reffet J.K., Spears J.W., Hatch P.A. Influence of selenium and zinc on performance, blood constituents and immune response in stressed calves. Biological Trace Element Research. 1986. 9: 139-149. Reffett J.K., Spears J.W., Brown T.T. Effect of dietary selenium on the primary and secondary immune response in calves challenged with infectious bovine rhinotracheitis virus. Journal of Nutrition. 1988. 118: 229-235. Rice D.A., McMurray C.H., Kennedy S., Ellis W.A. Lack of evidence of selenium supplementation on the incidence of weak calves in dairy herds. Veterinary Record. 1986. 119: 571-573. Smith K.L. Vitamin E- Enhancement of immune response and effects on mastitis in dairy cows. In The value of vitamins in animal nutrition. London. Roche Symposium. Pp:5-22. Smith K.L., Harrison J.H., Hancock D.D., Todhunter D.A., Conrad H.R. Effect of vitamin E and selenium supplementation on incidence of clinical mastitis and duration of clinical symptoms. Journal of Dairy Science. 1984. 67:1293-1300. Spears J.W. et Harvey R.W. Growth, reproduction and selenium status of the beef cattle as affected by selenium and winter protein supplementation. Journal of Animal Science. 1983. 469-470. Spears J.W., Harvey R.W., Segerson E.C. Effects of marginal selenium deficiency and winter protein supplementation on growth, reproduction and selenium status of beef cattle. Journal of Animal Science. 1986. 63(2):586-94. Spears J. Micronutrients and immune function in cattle. Proceedings of the Nutrition Society. 2000.59: 587-594. Stabel J.R., Spears J.W., Brown T.T. Jr, Brake J. Selenium effect on gluthatione peroxidase and the immune response of stressed calves challenged with Pasteurella hemolytica. Journal of Animal Sience. 1989. 67(2): 557-64. Stabel J.R., Reinhardt T.A., Nonnecke B.J. Effects of selenium and reducing agents on in vitro immunoglobulin M synthesis by bovine lymphocytes. Journal of Dairy Science. 1991. 74:2501-2506. Swecker W.S., Eversole D.E., Thatcher C.D., Blodgett D.J., Schurig G.G., Meldrum J.B. Influence of supplemental selenium on humoral immune response in weaned beef calves. American Journal of Veterinary Research. October 1989. 50(10):1760-1763. Swecker W.S., Thatcher C.D., Eversole D.E., Blodgett D.J., Schurig G.G. Effect of selenium supplementation on colostral IgG concentration in cows grazing selenium deficient pastures and on post-suckle serum IgG concentration in their calves.American Journal of Veterinary Research. 1995. 56:450-453. Weiss W.P., Colenbrander V.F., Cunningham M.D., Callahan C.J. Selenium/vitamin E: role in disease prevention and weight gain of neonatal calves. Journal of Dairy Science. 1983. 66(5): 1101-07. / Weiss W.P., Hogan J.S., Smith K.L., Hoblet K.H. Relationship among selenium, vitamin E and mammary gland health in commercial dairy herds. Journal of Dairy Science. 1990.73: 381-390. Wichtel J.J., Craigie A.L., Freeman D.A., Varela-Alvarez H., Williamson N.B. Effect of selenium and lodine supplementation on growth rate and on thyroid and somatotropic function in dairy calves at pasture. Journal of Dairy Science. 1996. 79(10):1865-72. Zobell D.R., Schaefer A.L., LePage P.l., Eddy L., Briggs G., Stanley R. Gestational vitamin E supplementation in beef cows: Effects on calf immunological competence, growth and morbidity. Proceedings of the Western Section of the American Society of Animal Science. 1995. 46: 464-466. $*