DSM in Animal Nutrition & Health
Déficience
Le principal signe clinique de la carence en vitamine K chez toutes les espèces est une altération de la coagulation sanguine (Griminger, 1984b). Les autres signes cliniques comprennent un faible taux de prothrombine plasmatique, une augmentation du temps de coagulation et des hémorragies. Dans sa forme la plus grave, une carence en vitamine K provoque des hémorragies sous-cutanées et internes, qui peuvent être fatales. Les micro-organismes du rumen synthétisent de grandes quantités de vitamine K, et une carence n’est observée qu’en présence d’un antagoniste métabolique, tel que le dicumarol provenant du mélilot moisi (Melilotus officinalis ; M. alba). Le dicumarol est un métabolite fongique produit à partir de substrats dans le foin de mélilot, qui est commun dans les Plaines du Nord des États-Unis et au Canada. Les coumarines du mélilot frais ne sont pas actives car elles sont liées à des glycosides. Elles sont activées lorsque le mélilot n’est pas correctement traité (Vermeer, 1984). Cette condition, appelée « empoisonnement au mélilot » ou « maladie hémorragique du mélilot », a été responsable d’un grand nombre de décès d’animaux. Les animaux affectés peuvent mourir d’une hémorragie consécutive à une blessure mineure, ou même d’une hémorragie apparemment spontanée. Le dicumarol traverse le placenta chez les animaux en gestation, et les animaux nouveau-nés peuvent être affectés immédiatement après la naissance. Toutes les espèces d’animaux étudiées se sont révélées sensibles, mais les cas d’empoisonnement ont concerné principalement des bovins et, dans une mesure très limitée, des ovins. Une toxicité à la vitamine K a été observée chez des moutons nourris avec de la poudre de Ferula communis brevifolia (Tligui et al., 1994), et chez des bovins nourris avec du foin de vernes douces (Anthoxanthum odoratum) (Pritchard et al., 1983). Une variété de mélilot (Melilotus dentata) à faible teneur en coumarine est disponible pour être utilisée comme fourrage.Les signes cliniques de l’empoisonnement au dicumarol sont liés aux hémorragies causées par une défaillance de la coagulation sanguine. La première apparition de la maladie clinique est très variable et dépend dans une large mesure de la teneur en dicumarol du mélilot donné en nourriture et de l’âge de l’animal. Si le dicumarol alimentaire est faible ou variable, les animaux peuvent consommer le fourrage pendant des mois avant l’apparition des signes de la maladie. Lors d’une expérience avec des veaux, une intoxication au dicumarol a été produite en donnant du foin de mélilot naturellement gâté qui contenait un minimum de 90 mg par kg (40,8 mg/lb) de dicumarol (Alstad et al., 1985). Le temps minimum nécessaire pour développer des signes cliniques de carence en vitamine K chez ces veaux était de trois semaines. Un cas d’empoisonnement au mélilot chez des bovins laitiers en Californie (Puschner et al., 1998) a été causé par l’alimentation d’ensilage de mélilot qui contenait du dicumarol produit par une infestation de moisissures. Les symptômes comprenaient une hémorragie sous-cutanée, des saignements de l’appareil reproducteur, une faiblesse et la mort. Les autres symptômes signalés sont les suivants : hémorragie sous-cutanée et coagulation dans la poitrine, le cou et les hanches ; raideur et boiterie ; comportement terne et apathique et muqueuses pâles. Il a été signalé que le dicumarol provoque un échec de la reproduction lorsqu’il est administré à des niveaux subcliniquement toxiques. L’empoisonnement au dicumarol peut être inversé par l’administration de vitamine K. La vitamine K1 par voie parentérale a été un traitement efficace pour les veaux à des taux de 1,1, 2,2 et 3,3 mg par kg (,5, 1 et 1,5 mg par lb) de poids corporel. D’autres chercheurs ont signalé que les injections de vitamine K1 étaient efficaces pour traiter l’empoisonnement au mélilot chez les bovins, mais que les injections de vitamine K3 (ménadione) ne l’étaient pas (Casper et al., 1989). Pritchard et al. (1983) ont signalé que de fortes doses orales de vitamine K1 étaient efficaces dans le traitement de l’intoxication par le mélilot chez les bovins, mais que la vitamine K3 donnait des résultats moins cohérents en termes de temps de prothrombine. Cela peut refléter un plus grand antagonisme du dicumoral contre la ménadione. Une autre cause fréquente de carence induite en vitamine K dans la pratique vétérinaire est l’empoisonnement accidentel des animaux avec de la warfarine (une coumarine synthétique utilisée comme poison pour les rongeurs). Les premiers signes cliniques peuvent être une raideur et une boiterie causées par un saignement dans les muscles et les articulations. Des hématomes, des épistaxis ou des saignements gastro-intestinaux peuvent être observés. La mort peut survenir soudainement avec peu de signes préliminaires de la maladie et est causée par une hémorragie massive spontanée ou une hémorragie après une blessure, une chirurgie ou la mise bas. DeHoogh (1989) a rapporté que deux morts embryonnaires précoces possibles se sont produites et qu’une vache a avorté suite à une intoxication au mélilot.
La mesure du temps de coagulation ou du temps de prothrombine a été utilisée pour évaluer le statut de la vitamine K et est considérée comme une assez bonne mesure de la carence en vitamine K. L’allongement du temps de coagulation en l’absence de maladie hépatique indique une carence en vitamine K. D’autres précisions sur la carence peuvent être fournies par des dosages de facteurs spécifiques dépendant de la vitamine K, ou par la réponse rapide à l’administration de vitamine K. Actuellement, le statut en vitamine K est évalué par la mesure de la concentration plasmatique d’un ou plusieurs des facteurs de coagulation dépendant de la vitamine K, la prothrombine (facteur II), le facteur VII, le facteur IX ou le facteur X (Suttie, 1991). Plus récemment, l’ostéocalcine plasmatique a été proposée comme l’indice le plus sensible du statut en vitamine K chez l’animal et chez l’homme (Vermeer et al., 1995).
Dans une intoxication au dicumarol induite expérimentalement, la « maladie hémorragique du mélilot », Alstad et al. (1985) ont rapporté que le temps de prothrombine normal est égal ou inférieur à 20 secondes. La carence en vitamine K était caractérisée par des temps de prothrombine supérieurs à 40 à 60 secondes, et en cas de carence sévère, le temps de prothrombine peut atteindre 5 à 6 minutes.
Considérations relatives à la fortification
Tant que les sources naturelles de vitamine K (c’est-à-dire, plantes à feuilles vertes) sont suffisamment élevées dans le régime alimentaire et (ou) que la synthèse bactérienne dans le rumen et le tractus intestinal reste fonctionnelle, la vitamine K alimentaire supplémentaire n’est pas nécessaire pour prévenir la carence (Perry et al., 1968). En plus du dicumarol, d’autres antagonistes de la vitamine K comprennent certains antibiotiques sulfonamides, des mycotoxines (toxine T-2) et la warfarine. Une altération soudaine ou grave de la microflore du rumen ou de l’intestin peut entraîner la perte d’une excellente source de vitamine K. La supplémentation en vitamine K est justifiée lorsque le mélilot blanc ou jaune est une source majeure de fourrage. Marks (1975) a observé que la cause la plus courante de carence en vitamine K dans la pratique vétérinaire est l’empoisonnement accidentel d’animaux domestiques par la warfarine. La supplémentation en vitamine K peut être utile pour corriger la carence en vitamine K induite par les mycotoxines, en particulier la toxine T-2. Les antagonistes de la vitamine K augmentent les besoins en vitamine K du bétail. Lors de l’ajustement des niveaux d’enrichissement en vitamine K dans l’alimentation, une marge de sécurité appropriée est nécessaire pour prévenir les carences et permettre une performance optimale. Les antagonistes de la vitamine K comprennent l’utilisation de certains antibiotiques et sulfamides. Les sulfamides et les antibiotiques à mauvais spectre peuvent pratiquement stériliser la lumière de l’intestin (McDowell, 2000). Les mycotoxines, comme l’aflatoxine, sont des substances toxiques produites par les moisissures. Une supplémentation en vitamine K peut être utile pour corriger la carence en vitamine K dans l’aflatoxinose. Nelson et Norris (1961) ont montré que l’inclusion de 0,1 % de sulfaquinoxaline multipliait par quatre à sept les besoins en vitamine K des poussins. En altérant la microflore intestinale, une excellente source de vitamine K est perdue. La stabilité des sources naturelles de vitamine K est faible. Cependant, la stabilité des sels de ménadione hydrosolubles est satisfaisante dans les prémélanges multivitaminés sans oligo-éléments (Frye, 1978). Les conditions de pH basique accélèrent la destruction des sels de ménadione. Ainsi, les substances minérales basiques solubles ou légèrement solubles ne doivent pas être incluses dans les prémélanges multivitaminés contenant de la ménadione. La vitamine K sous forme de MSB ou MSBC est très sensible à l’humidité et aux oligo-éléments, sensible à la lumière et au pH basique et modérément sensible à la réduction et au pH acide. Le chlorure de choline est particulièrement destructeur pour la vitamine K, avec une perte mensuelle moyenne de 34% à 38% pour le MSBC et le MPB lorsqu’ils sont stockés dans un prémélange de vitamines avec choline. La chaleur, l’humidité et les oligo-éléments augmentent le taux de destruction des sels de ménadione dans les aliments granulés et extrudés (Hoffmann-La Roche, 1981). Pour ces raisons, des quantités plus importantes de vitamine K sont recommandées dans les prémélanges qui contiennent de grandes quantités de chlorure de choline et de certains oligo-éléments, notamment lorsque les prémélanges sont exportés ou stockés pendant une période prolongée (Schneider, 1986).
Sécurité des vitamines
Les effets toxiques de la famille des vitamines K se manifestent principalement par des dérèglements hématologiques et circulatoires. Non seulement on rencontre des variations d’une espèce à l’autre, mais de profondes différences sont observées dans la capacité des divers composés de la vitamine K à susciter une réponse toxique (Barash, 1978). Les formes naturelles de la vitamine K, la phylloquinone et la ménaquinone, ne sont pas toxiques à des doses très élevées. Les composés synthétiques de la ménadione, cependant, ont produit des effets toxiques lorsqu’ils ont été administrés à des humains, des lapins, des chiens et des souris en quantités excessives. Le niveau alimentaire toxique de la ménadione est au moins 1 000 fois supérieur aux besoins alimentaires (NRC, 1987). Les composés de la ménadione peuvent être utilisés en toute sécurité à de faibles niveaux pour prévenir le développement d’une carence mais ne doivent pas être utilisés pour traiter un état hémorragique. La DL50 parentérale de la ménadione ou de ses dérivés est de 200 à 500 mg par kg (91 à 227 mg par lb) de poids corporel chez certaines espèces et des doses de 2 à 8 mg par kg (0,9 à 3,6 mg par lb) de poids corporel ont été rapportées comme étant mortelles chez les chevaux. De telles données ne sont pas disponibles pour les ruminants (NRC, 1989).