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Das Konzept des Idealproteins (IAAR) bietet einen Ansatzpunkt zur umweltschonenden Tierproduktion. Das IAAR definiert genau die Relationen an AA, die der Körper für eine gewünschte Leistung, z.B. Wachstum, Reproduktion, etc., benötigt. Im Idealfall liegt keine AA im Überschuss oder im Mangel vor. In der Folge wirken alle AA gleichermaßen limitierend. Das Protein kann unter diesen Bedingungen mit der höchsten Effizienz genutzt werden. Stickstoff (N)-Exkretionen und Belastungen des Stoffwechsels werden minimiert. Bei der Umsetzung des IAAR-Konzepts wird die zu untersuchende AA in Relation zu einer Referenz-Aminosäure (AA), meistens Lysin (Lys), gesetzt. Eine umfassende Literaturrecherche zeigte, dass fundierte Angaben über die idealen Verhältnisse der verzweigtkettigen AA (engl.: branched-chain amino acids, BCAA) Leucin (Leu), Isoleucin (Ile) und Valin (Val) zu Lys beim Masthähnchen rar sind, insbesondere Angaben zum idealen Leu:Lys-Verhältnis. Das Ziel dieser Arbeit war daher die Ermittlung der idealen BCAA:Lys- Verhältnisse in Futtermischungen für männliche Masthähnchen der Genetik Ross 308 und eine anschließende Validierung der gefundenen Ergebnisse. Dabei erfolgte die Auswertung von aus Stoffwechselversuchen gewonnen NAnsatz- Daten mit Hilfe eines nicht-linearen N-Verwertungsmodells für wachsende Monogastride. Des Weiteren sollte der optimale Zeitpunkt für die Blutabnahme zur Analyse der verzweigtkettigen Ketosäuren, die wichtige Informationen zum Stoffwechsel der BCAA vermitteln können, definiert werden, da in der Literatur keine Hinweise auf einen optimalen Zeitpunkt gegeben sind. Drei aufeinander aufbauende Versuchskomplexe wurden durchgeführt, die neben N-Bilanz-Studien parallel Wachstumsversuche umfassten. Diese waren in eine Starter- und Growerperiode unterteilt. In den Bilanzversuchen schlossen sich an eine fünf-tägige Adaptationsperiode die zweimal fünftägigen Sammelperioden an (je 36 Tiere in der Starter- (10.-20. Lebenstag (LT)) und Growerperiode (25.-35.LT)). Im Wachstumsversuch gliederten sich die Versuchsabschnitte vom 1.-12. 13.-24. und 25.-36. Lebenstag in Experiment 1. In Experiment 2 und 3 umfasste die Starterperiode den 1.-21. LT bzw. 10.-20. LT und die Growerperiode den 21.-35. LT bzw. 25.-35. LT. Für jeden Abschnitt wurden jeweils 240 Tiere verwendet. Zu Beginn und zum Ende jedes Wachstumsabschnittes wurden repräsentative Tiere für eine Ganzkörperanalyse ausgewählt, 24h genüchtert, eingeschläfert, autoklaviert, homogenisiert und im Hinblick auf XP, TS und XA analysiert. Dies ermöglichte die Berechnung des N-Ansatzes der Versuchstiere für den jeweiligen Wachstumsabschnitt. Hauptkomponenten der Diäten in allen Versuchen waren Weizen, Weizenkleber, Sojaproteinkonzentrat und Fischmehl. Das zunächst als Referenz angenommene IAAR basierte auf Literaturdaten. Die Diätgestaltung erfolgte nach dem Prinzip der Verdünnungsmethode. Zur Bestimmung des optimalen Blutabnahmezeitpunktes wurden 40 Tiere verwendet. Nur Tiere, die eine AA-balancierte Kontrollmischung erhalten hatten, kamen zur Anwendung. Über einen gestaffelten Zeitraum wurde den Masthähnchen Blut am 36. LT abgenommen. Die Bestimmung des Gehalts an verzweigtkettigen α-Ketosäuren erfolgte mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC). Nachfolgend sind die Ergebnisse der einzelnen Versuchskomplexe dargestellt: Experiment 1 diente der Ermittlung der Modellparameter des täglichen NErhaltungsbedarfs (NMR) sowie des täglichen maximalen N-Retentionsvermögens (NRmaxT) für die Ergebnisevaluierung nach dem exponentiellen N-Verwertungsmodell. Auf Grundlage der N-Bilanz-Daten ergaben sich ein NMR und NRmaxT von 113 mg N/LMkg0,67/d und 4705 mg N/LMkg0,67/d für die Starter-, sowie von 215 mg N/LMkg0,67/d und 4516 mg N/LMkg0,67/d für die Growerperiode. Weiterhin konnte basierend auf der ermittelten Lys-Effizienz der Lys-Bedarf für unterschiedliche Leistungsziele (g XP-Ansatz/d), verschieden unterstellte Futteraufnahmen sowie für eine definierte Lebendmasse quantifiziert werden. In Experiment 2 erfolgte die Ermittlung des IAAR für die BCAA in Relation zu Lys (IAARBCAA). Es ergab sich für die Starter- bzw. Growerperiode ein IAARBCAA von Lys:Leu:Ile:Val = 100:94:55:65 bzw. 100:106:56:72. Die Ergebnisse deuteten an, dass für die Growerperiode ein erhöhter relativer Bedarf an Leu und Val vorlag. Die ermittelten Werte des IAARBCAA lagen deutlich unterhalb des Referenz IAARBCAA (100:110:68:79). Die Analyse der verzweigtkettigen α-Ketosäuren zeigte, dass 3 – 12h nach Futterentzug keine signifikanten Konzentrationsänderungen im Blutplasma für alle drei α-Ketosäuren vorlag (p<0,05). Es wurde geschlussfolgert, dass dieser Zeitraum für weitere Untersuchungen zu präferieren ist. Experiment 3 diente der Validierung eines im Vergleich zum Referenz IAARBCAA (Lys:Leu:Ile:Val = 100:110:68:79) deutlich reduzierten BCAA-Anteils im Broilerfutter (Lys:Leu:Ile:Val = 100:89:53:63 in der Starter- und 100:97:56:70 in der Growerperiode). Es konnte festgehalten werden, dass sich die Einstellung eines im Vergleich zur Literatur niedrigeren IAARBCAA nicht negativ auf die Leistung von Masthähnchen auswirkte. Weiterer Forschungsbedarf besteht einerseits in der Methodik. Neben einer weiteren Optimierung von Stoffwechsel- und Wachstumsversuchen wäre auch ein Vergleich unterschiedlicher Modelle (z.B. N-Verwertungsmodell und Supplementationsmethode) zur Ableitung des AA-Bedarfs/des IAAR innerhalb eines Versuchskomplexes wünschenswert. Andererseits könnten nachfolgende Untersuchungen neben den Gehalt an verzweigtkettigen α- Ketosäuren im Blutplasma von Masthähnchen weitere Parameter, wie den AA- oder Harnsäure-Gehalt mit einbeziehen. Somit könnte ein Beitrag zu einem noch besseren Verständnis für den BCAA-Metabolismus und dessen Auswirkungen auf die Tierleistung und –gesundheit geleistet werden.

Le problème croissant de l’antibiorésistance fait en sorte que l'utilisation systématique des antibiotiques en production animale n'est plus considérée comme une pratique raisonnable et viable. De plus, la préservation de l'efficacité des antibiotiques représente un enjeu majeur pour la santé publique et la santé animale. Les Producteurs de poulet du Canada ont élaboré et mis en place une stratégie de réduction de l'utilisation des antibiotiques ayant comme objectif ultime d'éliminer l'utilisation préventive des antibiotiques d’importance en médecine humaine dans les productions de poulets à griller et de dindons. Alors que l’on sait que la réduction des antibiotiques en élevage de poulets de chair est associée à une augmentation de l’incidence d’entérite nécrotique causée par Clostridium perfringens, dont une proportion de cette population bactérienne produit l’entérotoxine qui peut engendrer des conséquences sur la santé humaine, il est difficile de prédire les impacts réels d’une telle stratégie sur les écosystèmes complexes que sont l’intestin des oiseaux et les élevages commerciaux de poulets de chair. Les principaux objectifs de la présente étude étaient donc de quantifier l'abondance des gènes de résistance aux antibiotiques, d'évaluer la présence de C. perfringens et de son entérotoxine et de caractériser la composition du microbiote cæcal dans les bâtiments de six fermes commerciales de poulets de chair, au Québec. À court terme (15 mois), les bâtiments de ces fermes ont été soumis à un régime conventionnel ou à un régime sans antibiotiques. Puis, à long terme (6 ans), les bâtiments ont utilisé un régime promouvant une utilisation judicieuse des antibiotiques ou un régime conventionnel. La mise en place d'un régime sans antibiotiques pendant une période de 15 mois n'a pas permis d’observer une réduction de l'abondance de plusieurs gènes de résistance aux antibiotiques, contrairement à l'utilisation judicieuse des antibiotiques pendant 6 ans. Le retrait des antibiotiques à court terme et l’utilisation judicieuse à long terme ont modifié la composition du microbiote cæcal, les familles de Ruminococcaceae et de Lachnospiraceae étant influencées négativement, en plus de diminuer les performances zootechniques et d’augmenter les populations de C. perfringens à court terme. Le régime conventionnel à long terme dans les élevages commerciaux de poulets de chair a été associé à une augmentation de plusieurs gènes de résistance aux antibiotiques dans de nombreuses fermes. Cette étude met en évidence les impacts potentiels des différents régimes d'élevage en production avicole et aidera à orienter les futures politiques afin de réduire l'utilisation des antibiotiques et ultimement contrer le phénomène de la résistance aux antibiotiques. / The ever-increasing problem of antibiotic resistance makes routine use of antibiotics in animal production no longer considered as a reasonable and viable practice. Preserving the effectiveness of antibiotics represents a major challenge for public and animal health. The Chicken Farmers of Canada have developed and are implementing an Antimicrobial Use Reduction Strategy which ultimate goal is eliminating the preventive use of medically-important antibiotics in broiler chicken and turkey productions. While it is known that the reduction of antibiotics in broiler chicken farms is associated with an increase in the incidence of necrotic enteritis caused by Clostridium perfringens, to which a proportion of this bacterial population produces the enterotoxin who can also generates consequences for human health, very little is known about the real overall impact of an antibiotic use reduction strategy in complex ecosystems such as the bird intestine or the commercial broiler chicken farm. The main objectives of the present study were to quantify the abundance of antibiotic resistance genes, to assess the presence of Clostridium perfringens and his enterotoxin and to characterize the composition of the cæcal microbiota in broiler chicken flocks from six commercial farms located in Québec and submitted to either a short-term conventional or drug-free program (15 months) or a long-term conventional or judicious antibiotic use program (six years). Implementing an antibiotic-free program over a 15-month period did not reduce the abundance of many antibiotic resistance-encoding genes, whereas a judicious use of antibiotics over six years did. The short-term antibiotic withdrawal and the long-term judicious use strategy altered the cæcal microbiota composition, with Ruminococcaceae and Lachnospiraceae families being negatively impacted, in agreement with the lower production performance and with the increased C. perfringens populations observed for farms phasing out the use of antibiotics in a short-term antibiotic withdrawal. Adopting a long-term conventional rearing program on commercial broiler chicken farms selected for specific antibiotic resistance-encoding genes in many barns. This study highlights the potential impacts of different rearing programs in poultry production and will help guide future policies in order to reduce the use of antibiotics and ultimately reduce the phenomenon of antibiotic resistance.