interactions acide folique-vitamine b12-méthionine

AURELIE PREYNAT
INTERACTIONS ACIDE FOLIQUE-VITAMINE B12-
MÉTHIONINE : EFFETS SUR LE MÉTABOLISME
HÉPATIQUE ET LA PRODUCTIVITÉ DES VACHES
LAITIÈRES
Thèse de doctorat présentée
à la Faculté des études supérieures de l’Université Laval
dans le cadre du programme de doctorat en Sciences animales
pour l’obtention du grade de Philosophiae Doctor (Ph.D.)
DÉPARTEMENT DES SCIENCES ANIMALES
FACULTÉ DES SCIENCES DE L’AGRICULTURE ET DE L’ALIMENTATION
UNIVERSITÉ LAVAL
QUÉBEC
2009
© Aurélie Preynat, 2009

II
A Matt,
A mes parents,

III
RÉSUMÉ
Le but du présent travail était de déterminer si les effets d’une
supplémentation en acide folique sur les performances de lactation étaient dus à une
amélioration de la méthylnéogénèse et si l’apport en vitamine B12 pouvait interférer
avec cette voie métabolique. Dans cette éventualité, la supplémentation en
méthionine, une importante source de groupements méthyles préformés, devrait
réduire les besoins en ces vitamines. Soixante vaches multipares recevaient soit une
alimentation calculée pour couvrir 76% des besoins en méthionine (M-) soit la même
alimentation supplémentée avec 18g de méthionine protégée de la dégradation
ruminale (M+). À l’intérieur de chaque niveau de méthionine, les vaches recevaient
soit aucun supplément vitaminique (B9-B12-), soit des injections intramusculaires
hebdomadaires de 160mg d’acide folique seules (B9+B12-) ou combinées avec 10mg
de vitamine B12 (B9+B12+), de 3 semaines avant jusqu’à 16 semaines après le vêlage.
À 12 semaines de lactation, des cinétiques de glucose et de méthionine ont été
mesurées par dilution d’isotopes en infusant du D-[U13-C]glucose, [13C]NaHCO3 et de
la L-[1-13C, 2H3]méthionine à 24 vaches des traitements M-B9-B12-, M-B9+B12+, M+
B9-B12- et M+B9+B12+. Des échantillons de lait, de sang et de foie ont été collectés
pour mesurer les performances de lactation, différents métabolites et l’expression
génique d’enzymes clés du métabolisme énergétique et du cycle des méthylations.
Parallèlement à une augmentation des concentrations en folates et en vitamine B12
dans le lait, le plasma et le foie, l’administration conjointe de ces vitamines
augmentait la production laitière. Les suppléments de méthionine ont modifié
l’abondance en ARNm d’enzymes clés du cycle des méthylations alors que la
supplémentation en acide folique diminuait les concentrations plasmatiques
d'homocystéine sans effet sur les performances des animaux. Le supplément d’acide
folique et de vitamine B12 augmentait les flux corporels de glucose d’une amplitude
quantitativement similaire à l’augmentation du rendement en lactose ainsi que
l’expression du gène de la méthylmalonyl-CoA mutase, une enzyme essentielle pour
l’entrée du propionate dans le cycle de Krebs. Les effets du supplément d'acide
folique et vitamine B12 sur les performances de lactation étaient probablement dus à

IV
une augmentation de l’efficacité du métabolisme du glucose plutôt qu’à un effet sur la
méthylnéogénèse.
Mots-clés : vache laitière, acide folique, vitamine B12, méthionine protégée de la
dégradation ruminale

V
ABSTRACT
The aim of the present study was to determine if the effects of supplementary
folic acid on lactational performance were due to improved methylneogenesis and if
the supply in vitamin B12 could interfere with this metabolic pathway. In this
eventuality, supplementary methionine, a major source of preformed methyl groups,
should reduce the requirement for these vitamins. Sixty multiparous cows were fed
either a diet calculated to supply 76% of methionine requirement (M-) or the same
diet supplemented with 18 g of rumen-protected methionine (M+). Within each level
of methionine, cows received either no vitamin supplement (B9-B12-), weekly
intramuscular injections of 160 mg of folic acid alone (B9+B12-) or combined with 10
mg of vitamin B12 (B9+B12+), from 3 wk before to 16 wk after calving. At 12 week of
lactation, glucose and methionine kinetics were measured by isotope dilution using
infusions of D-[U13C]glucose, [13C]NaHCO3 and L-[1-13C, 2H3]methionine on 24
cows in treatments M-B9-B12-, M-B9+B12+, M+ B9-B12- et M+B9+B12+. Milk, blood
and liver samples were collected to measure lactational performance, different
metabolites and gene expression of key enzymes of energy metabolism and
methylation cycle. The results showed that, in parallel with an increase in folates and
vitamin B12 concentrations in milk, plasma and liver, administration of folic acid and
vitamin B12 together increased milk production. The supplements of methionine
affected methylation cycle by acting on mRNA abundance of key enzymes of this
cycle whereas supplementary folic acid decreased plasma concentrations of
homocysteine without any effect on animal performance. Intramuscular injections of
folic acid and vitamin B12 increased whole body flux of glucose with a similar
quantitative magnitude as the observed increment in milk lactose yield. Vitamin
supplements increased also gene expression of the methylmalonyl-CoA mutase, an
essential enzyme for the entry of propionate in the Krebs cycle. These results indicate
that the effects of the combined supplements of folic acid and vitamin B12 on
lactational performance are probably due to an improved efficiency of glucose
metabolism rather than an effect on methylneogenesis.
Key words: dairy cow, folic acid, vitamin B12, rumen-protected methionine