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Cassandre Pyne

Global genomics research increases animal health metadata

Global organizations such as the World Organization for Animal Health (WOAH) and Food and Agriculture Organization (FAO) have taken the lead in compiling data related to animal disease metrics. However, as genomic data increases with the decreasing cost of sequencing, metadata related to animal health and disease can be used to supplement GBADs' existing data. There are estimates that predict that there are up to 40 billion gigabytes of genomic data generated every year and that over the next decade genomics research will generate between 2 and 40 exabytes of data (Stephens et al. 2015). The National Centre for Biotechnology Information (NCBI) is an example of a set of databases that holds information pertinent to GBADs. As more researchers are conducting genomic work on livestock and other economically important species, data on breed, location, and individual condition and disease are being recorded. In particular, NCBI's BioSamples database stores the accompanying metadata to genetic sequences uploaded to NCBI. As sequencing becomes more cost efficient, animal metadata that can be used by GBADs will accumulate. There has been a remarkable spike in the number of metadata entries concerning livestock in the past 7 years (Figure 1). These metadata accompany genomic studies carried out by not just universities, but also organizations around the world. NCBI has already been used to create databases for other researchers to use (Hu et al. 2022). The AnimalMetagenome DB (http://animalmetagenome.com) holds metagenomic data for 4 domestic species and an abundance of wild species.

Figure 1. NCBI entries in the BioSample database concerning species covered in GBADs (cattle, pig, goat, sheep, chicken, llama, equids, camel). This figure shows the pattern of number of entries since 2005.

Geographic spread of genomic data

One of GBADs' main goals is to close global data gaps concerning animal health. In order to standardize basic animal health data across countries, location and breed data are incredibly important. Classifying the global range of animals will assist in understanding the spread of diseases originating from animals. Users can input location data as a basic attribute in the BioSamples database. In particular, entries can contain the location of the submitter, sampling location, and even specific sampling coordinates. These data can reflect where certain species densely populate or which countries and locations have a lack of data. Although DNA sequencing has decreased in cost, it is still a sizable purchase; therefore, these data can also indicate whether there are inherent biases in the presence of genomic sampling across countries. Using rentrez, an R package to access NCBI (Winter 2017), we were able to extract metadata entries for genomic studies involving livestock and other economically important species. Figure 2 illustrates the geographic spread of these data, where it is shown that there are clusters of data in highly studied areas. Conversely, there are clear gaps in data across Africa and parts of Asia (Figure 2).

Figure 2. Static snapshot of an interactive figure displaying sampling locations for livestock and other species relevant to GBADs based on NCBI BioSample metadata.

Now, these are just the data that contained location information for each entry. As mentioned earlier, these data are important baseline data on global species occurrence; however, the BioSamples database also holds data more pertinent to GBADs, such as disease. We explored the mined metadata from NCBI and found that in our study species, 98 percent of entries did not contain viable disease data. By 'viable', we mean information that is disease related, as many entries had random characters or non-related information. The remaining 2 percent of data held diseases and disease agents that overlapped with WOAH's disease agent list (WOAH, personal communication of internal document). For example, bovines had 16 diseases that overlapped with the WOAH list (Figure 3).

Figure 3. Static snapshot of an interactive figure displaying sampling locations for cattle with disease information present in the NCBI entry. The diseases listed overlap with the diseases WOAH is monitoring.

Inconsistent user input leads to gaps in data

NCBI houses data for a range of organisms from bacteria to whales; however, when mining data for livestock and economically important species, close to 350,000 entries were returned. Gathering data for GBADs species (cattle, chicken, pig, sheep, goat, etc) revealed variation in the amount of data. The figure below illustrates this variation, where cattle, chicken, and pigs returned the most amount of data. The completeness of the data for these returned entries varied; however, they made up the largest proportion of GBADs-related data. Cattle entries, in particular, accounted for 27% of the total number of entries. The combination of two other species, llamas and camels, made up less than 1% of the total returned entries.

In addition to species information, NCBI also allows for users to input breed data. As breed information can be useful for understanding the prevalence and spread of disease, it is important to know which breeds form the majority of the data. Figure 4 illustrates the proportion of specific breeds for each species gathered for GBADs, where each different colour bar indicates a different breed. As shown in the plot, the majority of entries did not contain breed information. This is an important finding, as breed information should be one of the main parameters reported, especially for economically important species. This plot also shows potential gaps in the data housed in NCBI, as certain breeds are not as prevalent in the data. This can provide knowledge about where resources, time, and funding should be allocated to equalize the data across breed and species.

Figure 4. Barplot illustrating the proportion of different breeds reported for each species investigated in the NCBI BioSamples database. The pink indicates the number of entries with no breed information. All other colours indicate proportion of different breeds for each species.

Next steps in utilizing these data

Based on our first look at the available metadata on NCBI, there are a few tasks that could make the process more streamlined. Additionally, the following steps would increase metadata for secondary uses.

  1. Standardize parameters. Standardizing parameters would improve the data cleaning process and assist in equalizing data across different institutions. Currently, the free text set up of the BioSample database makes it very difficult to compare across entries, as misspellings and extra characters can inhibit comparisons. As discussed elsewhere (Goncalves and Musen 2019), bolstering the underlying infrastructure of the NCBI BioSamples database will assist in standardizing data and make these data more accessible to researchers for secondary uses outside of genomics.

  2. More focus on metadata. There are major gaps in data that range from smaller details such as disease prevalence to important parameters such as breed or location. As NCBI gets accessed more and more for metadata, it will be imperative that users input as much data as possible. Basic data such as species, breed, and location should be mandatory for users to input.

  3. Preprint data uploads. Currently, there is a lag between sampling and DNA sequencing and when these data get uploaded to public databases such as NCBI. This lag can vary from a few months to years. Therefore, data that could be used in secondary projects such as this one could be released up to a few years after sampling. Therefore, I recommend uploading genomic data with its accompanying metadata to NCBI as soon as possible or when preprints are submitted.

NCBI and other genomic databases hold data that can be useful for more than just genomic projects. For GBADs, these data can provide valuable information about presence of local breeds in normally unsampled locations as well as occurrences of diseases in sampled individuals. Additionally, it provides the first look into how genomic projects may supplement GBADs' aim to gather animal health data and metrics.

References:

Goncalves R, Musen MA (2019) The variable quality of metadata about biological samples used in biomedical experiments. Scientific Data, 6, 190021.

Hu R, Yao R, Li L, et al. (2022) A database of animal metagenomes. Scientific Data, 9, 312.

Stephens ZD, Lee SY, Faghri, F, et al. (2015) Big Data: Astronomical or Genomical? PLoS Biology, 3, 1002195.

Winter, DJ (2017) rentrez: An R package for the NCBI eUtils API. The R Journal, 9, 520-526.

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Kassy Raymond

Image d'en-tête Figure 1 : Feuille de route vers la reproductibilité

« L'intérêt de la science, la façon dont nous savons quelque chose, n'est pas que je fasse confiance à Isaac Newton parce que je pense qu'il était un type formidable. Le tout est que je peux le faire moi-même… Montrez-moi les données, montrez-moi le processus, montrez-moi la méthode, puis si je veux, je peux les reproduire. »

Brian Nosek - Washington Post1


La science reproductible nécessite des méthodes bien documentées, un code et la mise à disposition de données. Cela signifie assurer la transparence de ce que vous faites tout au long du processus scientifique pour favoriser la confiance dans le processus et les résultats et permettre aux autres de tirer parti des travaux antérieurs. Il n'y a pas de place pour le sceptique scientifique lorsque votre recherche est reproductible.


Les données utilisées par les GBAD proviennent de nombreuses sources différentes et sont utilisées dans des modèles qui produisent ensuite davantage d'ensembles de données et qui servent d'entrées à d'autres modèles. Cette guirlande de données-modèle-données-modèle-données ne se limite pas au travail d'un seul scientifique ; nous avons des collaborateurs travaillant partout dans le monde. Il est crucial que les données sous-jacentes soient disponibles et que toutes nos méthodes soient reproductibles afin que nous puissions nous appuyer sur le travail de chacun et permettre aux autres d'utiliser nos estimations en toute confiance.


Dans le but de rendre tous nos processus reproductibles et transparents, GBADs s'engage dans la "Roadmap to Reproductibility". Dans cet article de blog, nous vous invitons à parcourir avec nous le chemin de la reproductibilité. Bouclez vos ceintures de sécurité pendant que nous évitons les flammes ardentes de la « crise de la reproductibilité » avant de nous diriger vers notre destination finale, la « Data Utopia » !


La « crise de la reproductibilité »

En 2016, une enquête auprès de 1 576 chercheurs de Nature a révélé qu'il y avait une "crise de reproductibilité" dans la communauté scientifique2. Parmi les participants "plus de 70% des chercheurs ont essayé et échoué à reproduire l'expérience d'un autre scientifique et plus de la moitié n'ont pas réussi à reproduire leurs propres expériences". De nombreux facteurs contribuent à la recherche non reproductible (figure 2), où la pression à publier et les rapports sélectifs étaient parmi les plus appréciés. Cependant, les données brutes non disponibles et les méthodes ou codes non disponibles ont également été considérés comme des contributeurs élevés. Alors que la pression pour publier nécessite un changement de culture dans la recherche, les données brutes et les méthodes ou le code indisponibles sont des problèmes que nous pouvons résoudre.


Figure 2 Figure 2 : Facteurs qui contribuent à une recherche non reproductible. Chiffre obtenu de Baker, 20162.

S'engager sur la voie de la reproductibilité

Arrêt 1 : Personnes et processus

La disponibilité du code et des données est importante pour la reproductibilité, mais il y a des personnes derrière le code et les données qui travaillent sur des processus pour le rendre reproductible.


À ce titre, nous avons établi des processus et des bonnes pratiques pour l'utilisation des données dans les GBAD, qui sont communiqués dans le Manuel de gouvernance des données, et sur notre Site de documentation. Ces processus impliquent ce qui suit :


  1. Documentation des modifications apportées aux données et aux pratiques de nettoyage des données
  2. Documentation des normes de métadonnées utilisées pour fournir des informations sur les données
  3. Où et comment les données et les métadonnées sont stockées et comment elles sont diffusées
  4. Meilleures pratiques pour documenter le code dans les référentiels GitHub

Nous comptons également sur les gens pour se conformer aux processus que nous avons établis. Étant donné que certaines des données utilisées par les GBAD ne contiennent pas de métadonnées, nous comptons sur la mise en place d'un point de contact pour la source de données afin de nous assurer que nous pouvons obtenir un contexte sur la manière dont les données ont été collectées, comment elles peuvent être utilisées, par qui, et à quelles fins et quelles catégories de données représentent.


Stop 2 : Acquisition et ingestion de données

Pour acquérir des données, nous identifions les données pertinentes pour l'estimation des modèles. Par exemple, la population de bétail par pays et par espèce et les poids vifs sont des données d'entrée pour les calculs de la biomasse.


La façon dont nous acquérons les données dépend du format dans lequel elles sont disponibles. Les données ont été acquises et ingérées de 3 manières principales :


  • Lorsque les données sont disponibles via des interfaces de programmation d'applications (API), les données sont acquises directement à partir de la source, étant transformées avant d'être mises à disposition via l'API des GBAD ;
  • Lorsque les données sont disponibles par téléchargement direct, les données sont téléchargées et formatées dans des tables de base de données avant d'être mises à disposition via l'API des GBAD, et ;
  • Lorsque les données sont disponibles dans des tableaux PDF, les scripts de grattage Web récupèrent les données des tableaux et les rendent disponibles via des fichiers csv avant d'être formatés dans des tableaux de base de données et mis à disposition via l'API des GBAD.

Chacun de ces processus est documenté. La lignée des données est tracée dans une base de données graphique pour nous assurer que nous pouvons retracer toute modification des données et rendre nos processus transparents et reproductibles.


### Étape 3 : Qualité des données

Nous vérifions la qualité de chaque source de données acquise par les GBAD. Parfois, il y a des erreurs internes dans l'agrégation des catégorisations où les sous-catégories ne s'additionnent pas pour former une « super-catégorie ». Par exemple, si la volaille est divisée en volaille de basse-cour et volaille commerciale, ces catégories devraient s'additionner pour donner la « volaille ». Dans d'autres cas, il peut y avoir une augmentation soudaine du nombre d'animaux dans un pays. Dans ce cas, nous devons enquêter en comparant la valeur à d'autres sources de données.


Tous les contrôles de qualité et les modifications correspondantes sont enregistrés. Une fois les données « nettoyées », la version « nettoyée » est fournie via l'API et les tableaux de bord des GBAD. De cette façon, il y a cohérence dans les évaluations de qualité et chaque collaborateur ne le fait pas de manière indépendante. Cela garantit la cohérence des résultats et améliore la reproductibilité des estimations et des données des GBAD collectivement.


Arrêt 4 : Coder

Le code utilisé pour acquérir et ingérer des données, nettoyer des données et créer des modèles est disponible via les référentiels GitHub des GBAD. Le code est bien documenté et il y a des informations sur la façon d'exécuter le code, quels jeux de données ont été utilisés et qui a été impliqué dans le développement.


### Destination finale : l'utopie des données

Dans l'utopie des données, les données peuvent être harmonisées et réutilisées pour des modèles ou des objectifs ultérieurs. L'idée ici est que tous les membres des GBAD utilisent les mêmes données et ne dupliquent pas les efforts de nettoyage, d'ingestion ou d'acquisition des données. En rendant les données et la méthodologie de nettoyage reproductibles, les données sous-jacentes sont cohérentes et prêtes à l'emploi. Dans notre Utopia, les données sont visualisées et disponibles via des tableaux de bord et sont accessibles via l'API. Les tableaux de bord comportent également un onglet de métadonnées où la méthodologie, le code et les informations de provenance sont fournies pour garantir que tous les membres peuvent accéder au code et aux données brutes qui sont affichés et disponibles dans les tableaux de bord.


Remarque : Nous reconnaissons le fait que toutes les données ne peuvent pas être mises à disposition. Bien que nous travaillions actuellement avec des données gouvernementales ouvertes, nous prévoyons la gouvernance contrôlée des données privées et sensibles, qui ne seront pas disponibles ouvertement sous forme brute sans l'autorisation du détenteur des données conformément aux accords et licences de données.



Références:

1 : Achenbach, J. (2021, 27 octobre). De nombreuses études scientifiques ne peuvent pas être reproduites. c'est un problème. Le Washington Post. Extrait le 19 juin 2022 de [https://www.washingtonpost.com/news/talking-of-science/wp/2015/08/27/trouble-in-science-massive-effort-to-reproduce-100- les résultats expérimentaux ne réussissent que 36 fois/](https://www.washingtonpost.com/news/talking-of-science/wp/2015/08/27/trouble-in-science-massive-effort- reproduire-100-résultats-expérimentaux-réussit-seulement-36-fois/)

2 : Baker, M. (2016). 1 500 scientifiques lèvent le voile sur la reproductibilité. Nature, 533(7604).

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Grace Patterson

Image d'en-tête

GBADs Informatics a recruté de nombreux nouveaux experts en 2022 qui ont un large éventail de talents et d'intérêts. Ensemble, le «troupeau» de 7 étudiants développeurs, 2 chercheurs diplômés et 4 post-doctorants et associés de recherche font progresser nos objectifs en matière de GBAD et explorent de nouvelles voies pour améliorer les GBAD et accroître l'utilité du programme de manière créative. Découvrez notre équipe actuelle dans la section À propos du site Web et apprenez-en plus sur le travail de notre équipe au cours du semestre de printemps ci-dessous !

Écrous et boulons du moteur de connaissances

Kassy a construit une base de données de graphes pour améliorer la possibilité de trouver des données et analyser l'interopérabilité du sources de données collectées par GBADs. Elle a également été occupée à soutenir les étudiants dans leur travail, à assurer la liaison avec d'autres thèmes pour maintenir les progrès et à faire connaître les GBAD et les données FAIR en tant que boursière de l'Initiative Datasphere - découvrez certaines de ses récentes présentations sur notre Highlights ou notre page Présentations et publications.

Amardeep a développé une approche modulaire de la création de tableaux de bord et a produit des tutoriels pour que quiconque apprenne à produire un tableau de bord de base dans le style GBADs. Vous pouvez accéder à ses tutoriels dans la section docs de ce site.

Nitin a travaillé sur l'infrastructure des autorisations et des restrictions d'accès nécessaires pour garantir la sécurité des données GBAD et que nous pouvons appliquer des restrictions d'accès pour différents utilisateurs cherchant à accéder au portail de données du moteur de connaissances. Cette infrastructure sera essentielle pour maintenir la sécurité des données privées.

Rehan est devenu notre expert pour les données sur le bétail extraites des rapports pdf de l'Agence centrale des statistiques d'Éthiopie. Il a, pour la première fois, rendu ces données disponibles dans une base de données et travaille à l'élaboration de rapports pour comparer les tendances aux niveaux régional et national et identifier les écarts de données. Il a également travaillé pour comparer ces données aux données mondiales. Rapports à venir, découvrez comment accéder aux détails via notre API !

Polissage de nos produits

Matthew a consacré beaucoup d'efforts au développement et au lancement de ce site pour la documentation des ressources GBAD, des tutoriels, de la documentation et des présentations. Le site évolue constamment et de plus en plus de matériel est ajouté, alors revenez fréquemment!

Kurtis a commencé à travailler avec nous pour améliorer la conception de nos tableaux de bord et de nos visualisations et pour développer une norme visuelle cohérente à utiliser dans tous les GBAD. Ses guides de style ont été partagés sur d'autres thèmes et avec des partenaires externes comme First Analytics.


GBADs Gif

(GIF avec l'aimable autorisation de Kurtis Sobkowich)

Collaboration multi-thèmes

Grace a travaillé avec le thème de la santé humaine pour développer une approche permettant de lier les changements de la santé du bétail aux impacts sur la santé alimentaire humaine. Elle a également écrit un blog sur les défis liés à la quantification des impacts sur la santé de la consommation d'aliments d'origine animale.

William a rapidement adapté un module python pour l'élicitation d'experts (Anduryl) pour qu'il fonctionne dans R. Il l'a partagé avec l'équipe travaillant sur l'étude de cas éthiopienne, qui l'a déployé dans leurs récents ateliers. Retrouvez son tutoriel sur le logiciel ici.

Le a rapidement rattrapé les progrès de la base de données de graphes et de l'ontologie et a collaboré avec le thème Ontologie et attribution pour développer des moyens d'améliorer l'interopérabilité des données provenant de différentes sources de données majeures. Ils travaillent également à mapper des ontologies sur des bases de données.

Kassy et Deb ont travaillé avec Yin du thème Populations et systèmes de production pour structurer leurs calculs de biomasse et coder à utiliser avec différentes sources de données et à incorporer dans le moteur de connaissances.

Explorer de nouvelles frontières

Cassandre a extrait du NCBI des données génomiques sur les espèces de bétail qui pourraient être utilisées pour aider à classer les systèmes de production. Vous pouvez visionner son séminaire sur son travail ici. Elle explore également d'autres bases de données qui pourraient être exploitées pour des informations similaires sur les caractéristiques de la race telles que la taille et les traits de santé.

Neila travaille sur l'avenir du bien-être animal dans les GBAD. Elle a collaboré avec des collègues de Liverpool pour développer une proposition visant à intégrer ce sujet dans les futures itérations des GBAD, en créant des réseaux avec des experts du bien-être animal du monde entier et en explorant l'écosystème de données existant sur le bien-être animal. Lisez son introduction à la législation sur le bien-être animal dans son récent blog.

Enfin et surtout, Deb et Theresa ont continué à contribuer à la planification des GBAD et ont dirigé le troupeau vers le succès ! Ils sont essentiels pour la résolution de problèmes, la connexion avec des partenaires et l'élaboration de notre feuille de route pour l'avenir de l'informatique GBADs.

Aperçu de l'été

Gardez un œil sur l'actualité de nos activités estivales, qui comprend le déploiement de nombreux tableaux de bord, grâce à l'approche Amardeep développée :

  • Sky produit des tableaux de bord mis à jour pour les statistiques sur la population et la biomasse multiple
  • Matthew et William travaillent sur un tableau de bord pour afficher les calculs de la valeur économique totale du bétail mondial effectués par le thème PPS
  • Tableau de bord des récits de données sur l'Éthiopie de Rehan, Sky et Grace

Aussi, bienvenue à notre nouveau membre du troupeau Faraz, qui travaille sur la « guérison » des données de population de l'OIE. Bienvenue également à Emily, qui s'est jointe au troupeau pour s'amuser cet été!

Rattraper le troupeau

Si vous voulez voir GBADs Informatics en action, il y a deux opportunités à venir. Découvrez la session GBADs à SciDataCon le 22 juin, où Deb, Kassy, et Le présentera aux côtés de Stephen Kwok, collègue de l'ontologie et de l'attribution. Le thème Informatique participera à une session spéciale dédiée aux GBAD et présentera également 3 conférences et 4 posters à ISVEE du 7 au 12 août. Nous couvrirons une gamme de sujets, y compris les cadres de méta-ontologie, le bien-être animal, les modèles de systèmes alimentaires, le travail interdisciplinaire dans le contexte de OneHealth, les implications des divergences de données, les bases de données graphiques et une enquête sur les principales initiatives d'agrégation de données. Nous espérons vous voir là-bas!

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Neila Ben Sassi

Avec une population humaine croissante, le nombre d'animaux élevés pour l'alimentation a considérablement augmenté au cours des dernières décennies. Le monde a produit 800 millions de tonnes de lait, 340 millions de tonnes de viande en 2018 (Figure 1) et 86,67 millions de tonnes métriques d'œufs 1 en 2019.


production-globale-de-viande-par-élevage-type-1

Figure 1 : Production mondiale de viande par type de bétail de 1961 à 2018. (Source :Notre monde en données )


Les animaux destinés à l'alimentation sont élevés dans différents systèmes de production où le logement, la gestion, la nutrition, la prévention et le traitement des maladies, la manipulation et l'abattage sont la responsabilité des humains. Il existe une grande variété de systèmes de production2, mais certains des plus connus sont le système intensif confinant les animaux en grand nombre et dans des espaces relativement petits et le système extensif offrant aux animaux des possibilités de pâturage. Dans presque tous les systèmes de production, les animaux peuvent être confrontés à un certain nombre de conditions susceptibles de nuire à leur bien-être général. L'étude de l'état physique, physiologique et mental d'un animal est appelée bien-être animal 3. Selon l'Organisation mondiale de la santé animale, le bien-être animal est "l'état physique et mental d'un animal par rapport aux conditions dans lesquelles il vit et meurt"4. Sur la base de l'Union européenne5 et de la loi britannique de 2006 sur le bien-être animal6, la réduction de la souffrance animale en permettant de prendre des mesures préventives avant que la souffrance ne se produise est le principal point mis en évidence lors de la définition du bien-être animal. Bien que des mesures aient été prises pour aborder le sujet, les animaux d'élevage connaissent encore des problèmes de bien-être, notamment la peur et la douleur chroniques, les blessures et les maladies, et la privation de mouvement, pour n'en nommer que quelques-uns. Il nous a fallu beaucoup de temps pour parvenir à une définition claire du bien-être animal et des moyens de l'améliorer au niveau de la ferme. Dans ce blog, j'explorerai les principaux événements qui ont eu un impact sur le concept de bien-être animal et comment les humains étudient ce sujet chez les animaux de ferme. Je présenterai également un aperçu de la manière dont nous tentons d'encadrer le concept de bien-être animal dans la structure analytique du programme Global Burden of Animal Diseases (GBADs).


Moments clés de l'histoire du bien-être animal

Pendant des siècles, les animaux domestiques ont joué un rôle majeur dans la vie des humains. Grâce à des techniques agricoles traditionnelles, ces animaux ont toujours aidé les humains dans les activités liées à l'agriculture, au transport et au commerce. Avec le début de l'industrialisation, l'objectif principal des systèmes agricoles était d'augmenter la productivité afin de nourrir une population humaine pauvre mais croissante. Cela a abouti au développement de technologies de logement pour confiner plus d'animaux et améliorer la productivité en fournissant des aliments de haute qualité. Cependant, le confinement des animaux dans des environnements surpeuplés a commencé à entraîner de mauvaises conditions corporelles avec l'apparition de blessures, de boiteries et de maladies. C'est avec la publication du livre "Animal Machines"7 par Ruth Harrison en 1964 que des étapes dans une séquence d'événements pour promouvoir le concept de bien-être animal comme une préoccupation publique ont commencé à être prises (Figure 2).


 Chronologie-BP3

Figure 2 : Principaux événements ayant contribué à faire du bien-être animal une préoccupation publique en Europe et dans le monde.


Un autre événement important a été la formation du Comité Brambell par le gouvernement britannique, dont le but était de faire rapport sur les conditions de bien-être dans l'élevage britannique. En 1965, le Comité a publié son rapport d'enquête sur le bien-être des animaux élevés dans des systèmes d'élevage intensif 8. Ce rapport a ouvert la voie à la publication d'une liste de préoccupations dont l'animal devrait être exempt pour assurer une condition de bien-être décente. Cette liste a été appelée les cinq libertés9 qui a été publiée après la création du Farm Animal Welfare Council en 1979. Ces libertés sont :

  1. Libération de la faim et de la soif : par un accès facile à l'eau douce et une alimentation équilibrée et nourrissante.
  2. Absence d'inconfort : en fournissant un environnement approprié comprenant un abri et une aire de repos.
  3. Absence de douleur, de blessure ou de maladie : par la prévention ou un diagnostic et un traitement rapides.
  4. Libérer de la peur et de la détresse : en garantissant des conditions de logement et de gestion qui évitent la souffrance psychique.
  5. Liberté d'exprimer un comportement normal : en fournissant un espace suffisant pour les soins personnels (toilettage, bain de poussière, étirement) et la nidification, opportunités de comportement social avec les animaux de leur espèce.

Produire plus de viande à moindre coût s'accompagne désormais d'une pression sociale sur la qualité de vie des animaux. Cela a ouvert la voie à des réglementations nationales, régionales et internationales en matière de bien-être animal, ainsi qu'à des codes et pratiques privés10. Les cinq libertés ont été largement utilisées comme base pour l'élaboration de lignes directrices sur le bien-être animal, de protocoles d'évaluation et d'audits. Après avoir introduit un protocole sur le bien-être animal dans le traité d'Amsterdam11 en 1997, l'Union européenne (UE) a été la première à publier des directives sur le bien-être animal pour s'assurer que tous les pays membres adoptent des directives minimales lorsqu'ils détiennent des animaux pour la production alimentaire (directive 98/ 581)5. Des directives européennes spécifiques aux espèces ont été publiées ultérieurement, ainsi que des réglementations spécifiques au transport d'animaux (directive 1/20059)12 et à l'abattage (directive 1099/2009)13. En ce qui concerne les organisations internationales, l'OIE a publié pour la première fois ses Normes de bien-être animal4 pour les animaux terrestres et aquatiques en 2004. Des groupes nationaux et internationaux comme la Société royale pour la prévention de la cruauté envers les animaux (RSPCA) ont adopté leurs propres lignes directrices et protocoles pour fournir un service d'audit et d'étiquetage des produits finis.


Les initiatives les plus récentes pour le bien-être animal ont lieu en Europe. L'outil "End the Cage Age"14 est un outil proposé par la Commission européenne pour renforcer la participation directe des citoyens à l'élaboration des politiques. Il a été lancé en 2018 avec pour principale demande d'interdire l'utilisation de cages dans l'élevage, offrant aux animaux la possibilité d'adopter des comportements normaux. La Commission européenne proposera une législation visant à interdire l'utilisation de cages pour les poules pondeuses, les poulettes, les poulets de chair et les poules pondeuses, les cailles, les canards, les oies et les lapins. Cela s'ajoute à l'interdiction des caisses de mise bas et des stalles de truie et des enclos individuels pour veaux là où ils ne sont pas déjà interdits. Une autre initiative européenne est la stratégie de la ferme à la fourchette15 qui vise à accélérer la transition de l'Europe vers un système alimentaire durable. En plus de promouvoir un impact environnemental neutre ou positif, la Commission a annoncé que la législation existante sur le bien-être des animaux serait entièrement révisée d'ici 2023. La nouvelle législation vise à assurer un niveau de protection plus élevé, avoir un champ d'application plus large, être plus facile à appliquer et alignée sur les dernières preuves scientifiques.


Tous ces événements continuent de façonner la façon dont nous abordons le bien-être des animaux en tant que citoyens et en tant que consommateurs. Outre les directives nationales et internationales visant à garantir la protection des animaux d'élevage, les organisations et mouvements de protection des animaux s'efforcent de sensibiliser davantage les consommateurs au bien-être des animaux. C'est en reconnaissant où nous échouons en tant que société à fournir le meilleur environnement et la meilleure gestion aux animaux destinés à l'alimentation que nous commencerons à réaliser l'impact d'un mauvais bien-être animal sur la société et l'économie mondiales.


Le bien-être animal dans le cadre des GBADs

Outre le fait que les maladies animales représentent une altération du bien-être animal dans une certaine mesure, le fardeau du bien-être animal sera finalement inclus dans les estimations économiques des GBAD. Ceci sera abordé à travers une analyse des facteurs de bien-être qui contribuent à l'apparition de la maladie d'une part et une estimation de la dégradation du bien-être après l'émergence de la maladie d'autre part. Pendant que la méthodologie est en cours, des points d'intérêt spécifiques seront étudiés :

  • L'impact de la politique de bien-être animal sur l'économie agricole aux niveaux national et régional
  • L'impact du système de production (y compris le logement et la gestion) sur le bien-être animal et ses conséquences économiques.
  • Systèmes de production, résultats comportementaux et leur relation avec la maladie

Ces objectifs, bien qu'ambitieux en apparence, seront atteints sur une longue période. La génération de données n'entre pas actuellement dans le champ d'application des GBAD. Cependant, l'utilisation de sources de données ouvertes, de données privées et/ou de données d'élicitation d'experts sera la base de nos analyses.



Références:


  1. Ritchie, L. et Roser, M. (2019, novembre). Production de viande et de produits laitiers. Notre monde en données. Extrait le 5 mai 2021 de https://ourworldindata.org/meat-production.
  2. Steinfeld, H., Mäki-Hokkonen J. (n.d.). Une classification des systèmes de production animale. FAO. Extrait le 11 mai 2021 de https://www.fao.org/3/v8180t/v8180t0y.htm
  3. Fraser, D., Weary, D.M., Pajor, E.A. et Milligan, B.N. (1997). Une conception scientifique du bien-être animal qui reflète des préoccupations éthiques. Bien-être animal, 6, 187–205. https://www.wellbeingintlstudiesrepository.org/ethawel/1/
  4. accès en ligne au code terrestre. (2004). OIE - Organisation mondiale de la santé animale. Consulté en avril 2021, sur https://www.oie.int/en/what-we-do/standards/codes-and-manuals/terrestrial-code-online-access/?id=169&L=1&htmfile=titre_1.7. htm
  5. Union européenne. (1998, 20 juillet). Directive 98/58/CE du Conseil du 20 juillet 1998 concernant la protection des animaux dans les élevages. Eur-Lex. Extrait le 2 février 2021 de https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:31998L0058
  6. Loi de 2006 sur la protection des animaux. (2006). Site Web sur la législation britannique. Extrait en février 2022 de https://www.legislation.gov.uk/ukpga/2006/45/contents
  7.  Harrison, R. et Dawkins, M. S. (2013). Animal Machines: The New Factory Farming Industry (édition rééditée). CABI. https://books.google.tn/books/about/Animal_Machines.html?id=7_3-ko8zyZYC&printsec=frontcover&source=kp_read_button&hl=en&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false
  8. Brambell, R., (1965). Rapport du Comité technique chargé d'enquêter sur le bien-être des animaux élevés dans des systèmes d'élevage intensif, Cmd. (Grande-Bretagne. Parlement), H.M. Bureau de la papeterie, 1–84.
  9. Cinq libertés du bien-être animal. (2009, avril). Conseil pour le bien-être des animaux d'élevage (FAWC). Extrait en mai 2022 de https://webarchive.nationalarchives.gov.uk/ukgwa/20121010012427/http://www.fawc.org.uk/freedoms.htm
  10. Simonin, D., & Gavinelli. A. (2019). La législation de l'Union européenne sur le bien-être animal : état des lieux, application et activités futures. Dans : Hild S. & Schweitzer L. (Eds), Bien-être animal : de la science au droit. 59-70. https://www.fondation-droit-animal.org/proceedings-aw/the-european-union-legislation-on-animal-welfare/
  11. Traité d'Amsterdam. (1997, 10 novembre). Extrait en mai 2022 de https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/HTML/?uri=CELEX:11997D/PRO/10&from=IT
  12. Union européenne. (2004, 22 décembre). Règlement (CE) n° 1/2005 du Conseil du 22 décembre 2004 relatif à la protection des animaux pendant le transport. EUR-Lex. Extrait en février 2022 de https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/ALL/?uri=celex%3A32005R0001
  13. Union européenne. (2009, 24 septembre). Règlement (CE) n° 1099/2009 du Conseil du 24 septembre 2009 relatif à la protection des animaux au moment de leur mise à mort. EUR-Lex. Extrait en janvier 2022 de https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/ALL/?uri=CELEX%3A32009R1099
  14. Compassion dans l'agriculture mondiale. (2018). Mettre fin à l'ère des cages. Https://Www.Endthecageage.Eu/. Extrait en mai 2022 de https://www.endthecageage.eu/
  15. Stratégie de la ferme à la fourchette. (2020). Commission européenne. Extrait en mai 2022 de https://ec.europa.eu/food/horizontal-topics/farm-fork-strategy_en

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Grace Patterson

Image d'en-tête

(Graphique de Promotion de la nutrition)

Aliments d'origine animale dans l'alimentation mondiale

Le bétail a longtemps joué un rôle culturel, social et économique important tout en fonctionnant comme une source alimentaire essentielle. Cependant, les progrès technologiques modernes ont entraîné une explosion de la production animale et de la consommation d'aliments d'origine animale (ASF). L'accès accru aux ASF a été une aubaine pour la santé alimentaire humaine à bien des égards, mais les systèmes modernes de production animale sont souvent nocifs pour le climat et soulèvent des problèmes de bien-être et de durabilité des animaux1. Dans de nombreux pays à revenu élevé (PRI), les gens mangent souvent plus de PPA que ce qui est recommandé, tandis que les PPA sont encore rares dans les pays à revenu faible et intermédiaire (PRFI)1. Les régimes de référence à l'échelle mondiale préconisent une consommation très limitée de PPA2, mais ce n'est pas sain pour beaucoup de gens.

Ainsi, dans un monde où les ASF sont trop disponibles pour certains et trop rares pour d'autres, et où l'élevage joue encore un rôle culturel important, comment équilibrer les ressources planétaires rares pour produire des résultats équitables liés à la production animale et à la santé humaine ? C'est une question à laquelle le programme Global Burden of Animal Diseases (GBADs) s'emploie à répondre en développant un processus systématique pour déterminer le fardeau des maladies animales sur la santé et le bien-être humains. Une pièce de ce puzzle consiste à comprendre, plus en détail, comment la consommation de PPA affecte la santé dans différents contextes.

Approvisionnement en protéines OWiD

(Graphique de Notre monde en données)

Rôle des ASF dans la santé

ASFs sont des sources de macronutriments clés (comme les protéines et les graisses) et de micronutriments (comme le calcium, la vitamine B12, Vitamine A, fer et zinc), dont certains sont difficiles à trouver ou moins biodisponibles dans les sources végétales3. Par rapport aux suppléments, les aliments entiers contiennent également des facteurs et des composés bioactifs qui peuvent améliorer la disponibilité des nutriments.

Les PPA sont importantes tout au long de la vie, mais surtout pendant l'enfance, la grossesse, l'allaitement et la vieillesse. Les problèmes courants corrélés à une faible consommation de PPA parmi ces populations sont l'anémie, le retard de croissance et l'émaciation, les carences en micronutriments et le déclin fonctionnel (chez les personnes âgées). Les carences en micronutriments et en protéines, en particulier, peuvent entraîner un cycle d'altération de la fonction intestinale et une réduction de l'absorption des nutriments, ainsi qu'un fonctionnement immunologique réduit et une sensibilité accrue aux maladies infectieuses. maladie4. Ces conditions ne se limitent pas non plus aux personnes souffrant de dénutrition - bon nombre des 772 millions de personnes touchées par l'obésité souffrent de carences en micronutriments similaires et de problèmes de santé connexes5.


Rapport mondial sur la nutrition 2018

(Graphique du Rapport mondial sur la nutrition 2018)

Bien que les micronutriments et les macronutriments aient été associés à des résultats de santé spécifiques, on ne sait pas exactement en quelle quantité, à quelle fréquence et pendant combien de temps ils doivent être consommés pour obtenir des avantages durables dans différentes populations vivant dans des conditions différentes. Des recommandations alimentaires, des apports nutritionnels moyens quotidiens recommandés, des modèles de suffisance nutritionnelle et d'autres outils existent pour différentes populations, mais sont parfois basés sur des populations de référence qui peuvent ne pas représenter le groupe en question. Même dans les cas où il est clair quelle quantité d'un nutriment est nécessaire pour une population spécifique, on ne sait pas comment déployer des aliments spécifiques pour répondre à ces besoins. L'état de santé d'une personne influence également sa capacité à absorber ou à utiliser les nutriments. Leur microbiome intestinal, leur santé intestinale et la teneur réelle en nutriments des aliments cultivés et stockés de différentes manières contribuent tous à l'écart entre les impacts projetés de la consommation de PPA et la réalité (insuffisamment) observée.

État des preuves sur les PPA et les résultats pour la santé

La base de preuves de l'impact de la consommation de PPA sur la santé, en particulier parmi les principaux groupes à risque et les étapes de la vie, est malheureusement rare3,1,6,7. Les impacts sur la santé des changements alimentaires sont notoirement difficiles à saisir. Les changements alimentaires n'ont en grande partie des effets à long terme qu'après, eh bien, longtemps, et il est difficile de mener des essais contrôlés randomisés (ECR) rigoureux sur les régimes pendant plus de quelques semaines. Les études de cohorte observationnelles à long terme sont souvent en proie à des coûts élevés, à de faibles taux de rétention des participants et à des problèmes logistiques. Des études épidémiologiques transversales solides fournissent des preuves de relations entre la consommation et le risque de résultats pour la santé, mais celles-ci sont souvent limitées aux HIC et ne peuvent pas être utilisées pour faire des inférences causales.

Des revues récentes ont résumé les recherches empiriques minimales et souvent non concluantes sur les impacts de la consommation de PPA. Les revues concernant les populations âgées se concentrent en grande partie sur l'apport en protéines dans les HIC. Ils suggèrent que les protéines provenant des ASF peuvent réduire le risque de déclin fonctionnel et peuvent être préférables aux protéines végétales pour maintenir la masse musculaire8,9. Un autre examen de l'impact des aliments dérivés du bétail sur la santé nutritionnelle des femmes enceintes n'a même pas pu trouver toute étude à évaluer3. La même revue a trouvé des résultats mitigés pour l'impact de la supplémentation en lait de quantités et de durées variables sur la croissance linéaire des enfants, malgré la relation connue entre la consommation de lait et les facteurs biologiques favorisant la croissance. Les ECR liés à la consommation de PPA et à la santé ont été principalement menés auprès d'enfants dans les PRFM, mais une examen systématique de ces études a trouvé des résultats incohérents et une étude globalement très faible qualité10.

Le projet Lulun illustre un ECR rigoureux et de haute qualité et met en évidence les difficultés d'évaluation des impacts de la consommation de PPA. L'étude impliquait une supplémentation en ovules pendant six mois chez des enfants de 6 à 9 mois en Équateur, ce qui a entraîné une augmentation du gain de poids et de taille et une réduction substantielle du retard de croissance. risque11. Cependant, une répétition de l'étude au Malawi n'a pas constaté un tel effet, potentiellement en raison d'une consommation initiale plus élevée de PPA ou d'une plus grande exposition aux facteurs de risque de maladies gastro-intestinales12. Même les effets positifs observés en Équateur peuvent avoir un impact minimal à long terme - une étude de suivi deux ans plus tard a noté des niveaux similaires de ralentissement de la croissance entre l'intervention et le contrôle groupes13. Fait intéressant, la consommation d'œufs dans l'un ou l'autre des groupes après la fin de l'étude était corrélée à une réduction de la croissance ralentie au dernier point de suivi, ce qui suggère qu'une consommation soutenue d'œufs conférait des avantages.

Un domaine d'étude connexe examine l'impact de l'agriculture sensible à la nutrition, les interventions ce qui peut être plus représentatif d'approches potentiellement durables à long terme pour améliorer l'accès à la PPA. Ces interventions visent généralement à améliorer l'agriculture des petits exploitants par la formation, le changement de comportement et/ou l'accès aux ressources agricoles. Plusieurs projets de ce type ont démontré des améliorations dans la consommation de PPA parmi les participants, bien que les voies par lesquelles les projets agricoles ont un impact sur la nutrition soient plus compliquées que dans les études de supplémentation en PPA14 . Cependant, la plupart des études sur les programmes agricoles sensibles à la nutrition ne sont pas conçues de manière adéquate pour évaluer les résultats nutritionnels et n'ont jusqu'à présent démontré que des faibles effets sur des indicateurs de santé tels que le retard de croissance. 6.


NSA

(Chemin d'impact simplifié pour les interventions agricoles sensibles à la nutrition. Graphique de FAO)

Quelques pistes pour aller de l'avant

Il existe de nombreuses façons d'améliorer la collecte de données concernant l'impact des PPA sur la santé, dont quelques-unes sont soulignées ici. Des périodes de suivi plus longues sont recommandées pour les ECR, car la longévité des avantages pour la santé obtenus grâce aux interventions de consommation de PPA n'est pas claire. L'utilisation de différents paramètres d'étude peut également améliorer notre compréhension de la façon dont la consommation de PPA modifie notre corps pendant et après une intervention. Le poids ou les niveaux de micronutriments circulants peuvent rebondir à court terme avec une intervention - mais les indicateurs métaboliques et immunologiques changent-ils dans le même laps de temps ?

Dans les domaines de l'agriculture et de l'élevage sensibles à la nutrition, des partenariats interdisciplinaires entre les chercheurs et les responsables de la mise en œuvre des programmes peuvent aider à surmonter les obstacles financiers et garantir que les résultats nutritionnels appropriés, tels que la diversité alimentaire, sont intégrés dans les programmes dès le début15, 16.

Enfin, notre compréhension de l'impact de la consommation de PPA peut se développer en comprenant comment la transformation affecte la teneur en nutriments des aliments, en comprenant comment la culture et les normes comportementales influencent la consommation et en développant des niveaux d'apport recommandés plus précis pour différentes populations.

Rôle des GBAD

Bien qu'ils ne soient pas directement impliqués dans le renforcement de la collecte de données sur l'impact des ASF sur la santé, les GBAD ont un rôle à jouer dans le calcul de la manière de parvenir à une production et une consommation durables et équitables des ASF pour améliorer la santé humaine. Les GBAD vont

  • Démontrer les inefficacités dans la production animale et dans les chaînes de valeur
  • Fournir des données approfondies sur les systèmes de production pour identifier les systèmes les plus efficaces pour un contexte donné
  • Fournir des estimations de haute qualité de la production de PPA par produit et par emplacement, afin de déterminer où l'accès à la PPA pourrait être amélioré grâce à l'amélioration de la santé du bétail
  • Quantifier comment la mauvaise santé du bétail contribue à la mauvaise santé humaine
  • Contribuer à renforcer le lien entre les secteurs de l'élevage et de la nutrition

Les résultats de GBAD seront utiles aux experts de la nutrition, des sciences de l'environnement et des disciplines connexes pour aider à générer une approche de la production et de la consommation de PPA qui équilibre la santé des humains, des animaux et de la planète.


  1. Iannotti, L., Tarawali, S.A., Baltenweck, I., Ericksen, P.J., Bett, B.K., Grace, D., ... & De la Rocque, S. (2021). Aliments dérivés du bétail et régimes alimentaires sains et durables
  2. Willett, W., Rockström, J., Loken, B., Springmann, M., Lang, T., Vermeulen, S., ... & Murray, C. J. (2019). L'alimentation dans l'Anthropocène : la Commission EAT-Lancet sur les régimes alimentaires sains issus de systèmes alimentaires durables. The Lancet, 393(10170), 447-492. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(18)31788-4
  3. Grace, D., Domínguez Salas, P., Alonso, S., Lannerstad, M., Muunda, E. M., Ngwili, N. M., ... & Otobo, E. (2018). L'influence des aliments d'origine animale sur la nutrition au cours des 1 000 premiers jours de vie. Rapport de recherche ILRI.
  4. Ibrahim, M.K., Zambruni, M., Melby, C.L. et Melby, P.C. (2017). Impact de la malnutrition infantile sur la défense de l'hôte et l'infection. Revues de microbiologie clinique, 30(4), 919-971. https://doi.org/10.1128/CMR.00119-16
  5. Rapport sur la nutrition mondiale 2021 : L'état de la nutrition mondiale. Bristol, Royaume-Uni : Initiatives de développement.
  6. E. Masset, L. Haddad, A. Cornelius et J. Isaza-Castro (2012). Efficacité des interventions agricoles visant à améliorer l'état nutritionnel des enfants : revue systématique. Bmj, 344. https://doi.org/10.1136/bmj.d8222
  7. Webb, P. et Kennedy, E. (2014). Impacts de l'agriculture sur la nutrition : nature des preuves et lacunes de la recherche. Bulletin sur l'alimentation et la nutrition, 35(1), 126-132. https://doi.org/10.1177%2F156482651403500113
  8. Bradlee, M.L., Mustafa, J., Singer, M.R. et Moore, L.L. (2018). Les aliments riches en protéines et l'activité physique protègent contre la perte musculaire et le déclin fonctionnel liés à l'âge. Les revues de gérontologie : série A, 73(1), 88-94. https://doi.org/10.1093/gerona/glx070
  9. Berrazaga, I., Micard, V., Gueugneau, M., & Walrand, S. (2019). Le rôle des propriétés anabolisantes des sources de protéines végétales par rapport aux sources animales dans le soutien du maintien de la masse musculaire : un examen critique. Nutriments, 11(8), 1825. https://doi.org/10.3390/nu11081825
  10. Eaton, J. C., Rothpletz‐Puglia, P., Dreker, M. R., Iannotti, L., Lutter, C., Kaganda, J. et Rayco‐Solon, P. (2019). Efficacité de la fourniture d'aliments d'origine animale pour soutenir une croissance et un développement optimaux chez les enfants de 6 à 59 mois. Base de données Cochrane des revues systématiques, (2). https://doi.org/10.1002/14651858.CD012818.pub2
  11. Iannotti, L. L., Lutter, C. K., Stewart, C. P., Gallegos Riofrío, C. A., Malo, C., Reinhart, G., ... & Waters, W. F. (2017). Les œufs dans l'alimentation complémentaire précoce et la croissance de l'enfant : un essai contrôlé randomisé. Pédiatrie, 140(1). https://doi.org/10.1542/peds.2016-3459
  12. Stewart, C. P., Caswell, B., Iannotti, L., Lutter, C., Arnold, C. D., Chipatala, R., ... & Maleta, K. (2019). L'effet des œufs sur la croissance des jeunes enfants dans les zones rurales du Malawi : l'essai contrôlé randomisé du projet Mazira. La revue américaine de nutrition clinique, 110(4), 1026-1033. https://doi.org/10.1093/ajcn/nqz163
  13. Iannotti, L. L., Chapnick, M., Nicholas, J., Gallegos‐Riofrio, C. A., Moreno, P., Douglas, K., ... & Waters, W. F. (2020). L'effet de l'intervention sur les œufs sur la croissance linéaire n'est plus présent après deux ans. Nutrition maternelle et infantile, 16(2), e12925. https://doi.org/10.1111/mcn.12925
  14. Sharma, I. K., Di Prima, S., Essink, D. et Broerse, J. E. (2021). Agriculture sensible à la nutrition : un examen systématique des voies d'impact sur les résultats nutritionnels. Avancées en nutrition, 12(1), 251-275. https://doi.org/10.1093/advances/nmaa103
  15. Dominguez-Salas, P., Kauffmann, D., Breyne, C. et Alarcon, P. (2019). Tirer parti de la nutrition humaine à travers des interventions d'élevage : perceptions, connaissances, obstacles et opportunités au Sahel. Sécurité alimentaire, 11(4), 777-796.https://doi.org/10.1007/s12571-019-00957-4
  16. Ruel, M. T., Quisumbing, A. R. et Balagamwala, M. (2018). Agriculture sensible à la nutrition : qu'avons-nous appris jusqu'à présent ?. Sécurité alimentaire mondiale, 17, 128-153. https://doi.org/10.1016/j.gfs.2018.01.002