Current land use in many parts of the world is unsustainable and we face critical issues of declining soil and water quality and loss of biodiversity. In addition, more consumers now demand agricultural systems that are clean, green and ethical, where high quality and safe products are produced efficiently with minimal impact on the environment. In ruminant livestock systems, many of the consumer concerns relate to issues associated with the rumen microbial ecosystem. For example: (i) animal emissions, including the greenhouse gas, methane, from rumen fermentation and nutrient waste in faeces; and (ii) the use of antibiotics, feed additives, and anthelmintics to alter gut health and function and hormones to improve animal performance. These concerns have left producers with the challenge of remaining profitable while, at the same time, meeting market demands for product specifications from healthy animals, without relying on chemicals or harming the environment; often in locations where feed availability is limited and variable. Consequently, there is an urgent need to identify new sources of feed, including those containing natural bioactives, as safer alternatives to in-feed chemicals, to reduce methane transmissions and address animal health, production and welfare issues. With such a complex challenge, it is unlikely that any one alternative feed source will satisfy all of these necessary outcomes. A more likely scenario is that producers will need to provide animals with a greater variety of plants in polycultures. In ruminants, the success of this approach relies on the response of the ruminal microorganisms to the plants, the natural ability of the animal to select and self medicate and the management practices required by the producer to make it sustainable. In this paper we focus on in vitro screening for natural bioactives that manipulate ruminal microorganisms and how this information can be used to customise plant mixes appropriate to different land types and change landscapes.

L'exploitation de la terre dans de nombreuses zones du monde n'est pas durable et on se heurte à des situations critiques relatives à la diminution de la qualité du sol et de l'eau et à une perte de la biodiversité. Par ailleurs, les consommateurs sont de plus en plus demandeurs de systèmes agricoles basés sur les notions de propreté, de verdure et d'éthique et qui permettent d'aboutir à des produits de qualité et sains avec le minimum d'impact négatif sur l'environnement. Dans les systèmes d'élevage, de nombreux soucis des consommateurs sont associés à l'écosystème microbien du rumen, tels que : (i) les émissions par les animaux y compris l'effet de serre, le méthane, résultant de la fermentation ruminale et de l'excrétion des nutriments dans les fèces ; et (ii) l'utilisation des antibiotiques, des additifs alimentaires, des hormones et des anthelmintiques qui affectent l'hygiène et la fonction intestinales. Ces soucis font que les producteurs doivent affronter le défi de la rentabilité, et en même temps, de couvrir les besoins du marché en produits répondant à des qualités spécifiques liées à la santé animale, sans compter sur les produits chimiques ou menacer l'environnement, souvent dans des endroits caractérisés par un déficit fourrager et une disponibilité variable des ressources alimentaires. En conséquence, il y a un besoin urgent d'identification de ressources alimentaires alternatives, en l'occurrence les bioactifs naturels, permettant d'éviter l'utilisation des produits chimiques, de réduire la transmission de méthane et de garantir une meilleure santé animale (production et bien-être). Avec ce défi complexe, il est difficile à priori de trouver une ressource alimentaire alternative permettant de satisfaire ces conditions. Le scénario le plus plausible est que les producteurs devraient présenter des animaux disposant d'une large gamme de plantes. La réussite de cette approche dépend de l'écologie microbienne du rumen, de la capacité naturelle de l'animal à sélectionner et à s'autotraiter, et des pratiques de gestion requises pour assurer sa durabilité. Dans cet article on s'est concentré sur les micro-organismes du rumen et le criblage in vitro des bioactifs naturels et sur la façon de valoriser cette information pour définir des associations de plantes appropriées pour les différents types de sol et pour changer les paysages.