Les rations alimentaires riche en zinc (Zn) ou en arginine (Arg) sont connues pour améliorer la croissance des porcelets nouvellement sevrés mais les mécanismes d’actions ne sont pas encore bien connus. L’hypothèse à la base de ce doctorat est que le métabolisme oxydatif et la réponse anti-inflammatoire seraient impliqués dans cette réponse. Les effets de ces ajouts ont donc été évalués sur le statut antioxydant et la réponse inflammatoire des porcelets dans trois conditions différentes. Pour les trois essais, les rations étaient supplémentées ou non de Zn (2500 mg oxyde de Zn/kg) et d’Arg (1 %). Dans le premier essai, trente-deux porcelets sevrés de 20 jours ont été nourris pendant 12 jours avec l’une des quatre rations. Au jour 12, des prélèvements sanguins ont été effectués avant et 3 heures après une injection intrapéritonéale de lipopolysaccharide (LPS; 10 mg/kg) puis les porcelets ont été euthanasiés afin de prélever des échantillons de muqueuses intestinales. Les résultats ont indiqué que le Zn peut réduire l’oxydation systémique et améliorer l’état antioxydant dans les muqueuses intestinales. Par contre, les supplémentations en Zn et en Arg n’ont pas eu d’effet synergique positif sur l’état antioxydant ou l’inflammation chez les porcelets sevrés Dans le deuxième essai, quarante-huit porcelets sevrés à l’âge de 20 jours ont reçu l’une des quatre mêmes rations pendant 7 ou 14 jours. Au jour 5, les porcelets (2 par parc) ont reçu une injection intramusculaire de LPS (100 μg/kg) et des échantillons de sang ont été prélevés avant l’injection et 6h, 24h et 48h après. Au jour 7, tout de suite après avoir prélevé le dernier échantillon de sang, 1 porcelet dans chacun des parcs a été euthanasié afin de prélever des échantillons de la muqueuse de l’iléon. Au jour 12, le porcelet restant a de nouveau reçu une injection de LPS et les mêmes échantillons de sang et de muqueuse ont été prélevés. Cet essai a montré que l’ajout d’une forte dose de Zn réduisait l’oxydation des lipides et l’inflammation pendant le sevrage et que l’ajout de Zn et Arg a des effets limités sur les statuts oxydatif et inflammatoire suivant l’injection de LPS. Dans le dernier essai en conditions commerciales, des porcelets âgés de 21 jours ont été alimentés avec l’une des mêmes quatre rations alimentaires. Les échantillons sanguins ont été prélevés sur les mêmes 2 porcelets dans chacun des parcs avant la distribution des aliments le matin des jours 8 et 15. Les données ont montré que la ration avec une dose élevée en Zn améliorait les performances de croissance des porcelets (ADG et ADFI) ainsi que le status oxydatif en diminuant l’oxydation des lipides. De son côté, l’ajout de Arg a eu un effet limité sur les performances de croissance et sur le status oxydatif durant l’élevage en conditions commerciales. / High level of dietary zinc (Zn) and arginine (Arg) supplementation are known to improve growth in weanling piglets but the mechanism of action is not yet well understood. We hypothesized that antioxidant metabolism and inflammatory responses were involved. The effects of high Zn supplement and Arg supplementation on the antioxidant status and inflammatory response of piglets after lipopolysaccharide (LPS) stimulation were evaluated. In a first study, thirty-two 20-day-old weanling piglets were fed diets supplemented or not with Zn (2,500 mg Zn oxide/kg) and Arg (1%) for 12 days. On day 12, blood samples were taken before and 3h after intra-peritoneal injection of LPS (10 μg/kg) and were euthanized just after the second blood sample, and samples of mucosae were taken. These results indicated that Zn may reduce systemic oxidation and improve antioxidant status in jejunal and ileal mucosae However, Zn and Arg supplementation did not appear to act synergistically to enhance antioxidant status or reduce inflammation in weanling piglets. In a second study, forty-eight 20-days-old weanling piglets were placed for 7 or 14 days on diets supplemented or not with Zn (2,500 mg Zn oxide/kg) and Arg (1%). On day 5, piglets (two per pen) were injected with LPS injection (100 μg/kg) intramuscular and blood samples were taken just before and, 6, 24 and 48 h after. On day 7, shortly after obtaining the last post-LPS blood sample, one piglet per pen was euthanized and samples of mucosa were taken from the ileum. On day 12, remaining piglet was injected again with same LPS dose and blood and ileum samples were collected as for the piglet on day 7. This study showed that high Zn diet reduced lipid oxidation and inflammation during post-weaning period. However, Zn and Arg supplementations had limited effect on oxidative and inflammatory status following LPS challenge. In a last study, weanling piglets aged 21 d were fed for 15 days a diet supplemented or not with 2500 mg/kg of ZnO and 1% Arg under commercial breeding conditions. Blood was collected from the same two piglets in each pen before morning feeding on days 8 and 15. Under these commercial conditions, high level of Zn improved piglet growth performance (ADG and ADFI) and oxidative status by decreasing lipid oxidation however Arg supplementation had a limited effect on growth performance and oxidative status

La demande est grandissante pour les produits biologiques, dont la viande de porc. L'un des problèmes majeurs en production porcine biologique survient au moment du sevrage. En effet, les antibiotiques et les farines animales étant interdits en production biologique et les sous-produits laitiers biologiques étant peu disponibles, cela laisse le producteur avec peu d'alternatives alimentaires ou de suppléments pour maximiser la croissance et limiter les problèmes gastro-intestinaux. Pendant l'expérience, deux moulées, l'une simple (SIMP) composée principalement de blé et de tourteau de soya et l'autre complexe (COMP) constitué comparativement à la SIMP avec de la canne à sucre, des concentrés de protéine de pois et de levure. Celles-ci contenient ou non des suppléments (enzymes, probiotiques et prébiotiques) (SUPP), ont été évaluées pendant les deux premières semaines suivant le sevrage. Pendant cette période, les profils bactériens des fèces et la digestibilité des nutriments ont été analysés. Par la suite, les porcelets étaient tous nourris avec la même moulée pour les deux semaines suivantes. Au total, 306 porcelets ont été utilisés sur deux fermes biologiques, Viandes biologiques de Charlevoix et Bionat inc., pour un total de neuf répétitions. Les porcelets étaient sevrés entre 28 et 35 jours d'âge. La moulée COMP a permis d'obtenir un meilleur gain moyen quotidien et une meilleure efficacité alimentaire pendant les deux semaines post-sevrage (P<0,05). Ces meilleures performances des porcelets du groupe COMP ont été associées à une amélioration de la digestibilité de la matière sèche, de la matière organique et de l'énergie pendant les deux premières semaines et une meilleure digestibilité du phosphore pendant seulement la première semaine post-sevrage (P<0,05). Toutefois, après les deux semaines d’application des traitements, les porcelets ayant consommé de la moulée SIMP ont eu une meilleure croissance et efficacité alimentaire que les porcelets du traitement COMP (P<0,05). Globalement, sur l’ensemble de la période expérimentale, aucun effet du type de ration ou des suppléments n’a été noté sur les performances de croissance. Une différence significative de la communauté microbienne entre les moulées SIMP et COMP a été notée deux semaines après le sevrage (P<0,05). Quelques familles et genres bactériens ont pu être identifiés et associés aux rations. En conclusion, les résultats indiquent que des porcelets nourris avec une ration SIMP peuvent à long terme exprimer une croissance équivalente à ceux nourris avec une ration COMP malgré une adaptation post-sevrage plus lente.

Bien que plusieurs stratégies puissent être utilisées afin d'atténuer les effets du stress lié au sevrage dont la réduction de l'intégrité intestinale et de la hausse de l'inflammation, certains nutriments tels que les lipides polaires s'avèrent intéressants et ont été peu étudiés chez le porcelet. L'objectif de la présente étude était de déterminer les impacts d'une alimentation riche en lipides polaires sur les performances de croissance, l'inflammation et la santé intestinale des porcelets en post-sevrage. Des porcelets mâles sevrés (n = 240 ; âgés de 21 jours ; 6,3 ± 0,5 kg de poids corporel) ont été regroupés en fonction de leur poids initial et répartis dans 48 parcs de 5 animaux dans un plan factoriel 3 x 2 au sein de blocs complets randomisés, où les animaux ont reçu soit un aliment solide à base de lipides de soja (24 parcs ; SD), soit un aliment solide à base de lipides polaires (24 parcs ; PD), du 1er jour post-sevrage au 21e jour de la phase d'expérimentation. Dans chaque groupe d'aliment solide, les animaux ont reçu l'un des trois lactoremplaceurs (LR ; 0,5 L/j/animal) pendant les 7 premiers jours : 1) LR commercial (CO) ; 2) LR à base de lipides polaires (PO) ; 3) LR à base de lipides de soja (SO). Par la suite, tous les animaux ont reçu un aliment solide commun du 21e au 42e jour. Nos résultats indiquent une interaction entre la diète et le temps pour la prise alimentaire (*P* = 0,004), qui était inférieure de 17 % dans le groupe PD par rapport au groupe SD uniquement au jour 21. Une interaction à trois voies a été observée pour le poids vif (*P* < 0,01), qui a augmenté avec le temps et était inférieur de 14 % dans le groupe PO par rapport au groupe CO chez les animaux nourris avec la diète PD, mais pas différent entre les autres traitements. De même, le gain moyen quotidien était inférieur de 9 % dans le groupe PO par rapport au groupe CO chez les animaux nourris avec la diète PD (Interaction diète x LR ; *P* = 0,01). Les concentrations des protéines de liaison aux lipopolysaccharides bactériens (LBP) ainsi que de la calprotectine n'ont pas été affectées par la diète, le temps, où les LR. Cependant, on observe un effet du temps au jour 14 (*P* < 0,001), où la concentration des acides gras non-estérifiés (AGNE) a augmenté dans le groupe SO par rapport aux autres groupes. Ces résultats montrent que les performances de croissance sont négativement affectées par les lipides polaires lorsque fournis à la fois dans le lactoremplaceur et dans la diète de démarrage. Un modèle induisant davantage de stress serait intéressant afin d'évaluer le potentiel anti-inflammatoire des lipides polaires dans un tel contexte. / Although several strategies can be used to alleviate weaning stress, including intestinal integrity and inflammation, certain nutrients such as polar lipids have been little studied in piglets. The aim of the present study was to determine the impact of a polar lipid-rich diet on growth performance, inflammation, and intestinal health in post-weaning piglets. Weaned male piglets (n = 240; 21 days old; 6.3 ± 0.5 kg body weight) were grouped by their initial weight and assigned to 48 pens of 5 animals in a 3 x 2 factorial design within randomized complete blocks, where animals received either a soybean lipid-based (24 pens; SD) or a polar lipid-based diet (24 pens; PD) from weaning to day 21 of the nursery phase. Within each diet group animals received 1 of 3 milk replacers (MR; 0.5 L/d/animal) for the first 7 d: 1) Commercial MR (CO); 2) Polar lipid-based MR (PO); 3) Soybean lipids-based MR (SO). Subsequently, all animals received a common diet from day 21 to day 42. Our results indicate an interaction between diet and time for feed intake (*P* = 0.004), which was 17% lower in the PD group compared to the SD group on day 21, but not different at any other time. A three-way interaction was observed for live weight (*P* < 0.01), which increased over time and was 14% lower in the PO group compared to the CO group in animals fed the PD diet, but not different between the other treatments. Similarly, the average daily gain was 9% lower in the PO group compared to the CO group in animals fed the PD diet (Diet ? MR interaction; *P* = 0.01). The lipopolysaccharides binding protein (LBP) and calprotectin concentrations were not affected by diet, time, or MR. However, there was a time effect on day 14 (*P* < 0.001), where the non-esterified fatty acids (NEFA) concentration increased in the SO group compared to the other groups. These results show that the differences in growth performance indicate a negative impact of the polar lipids supplied in both the MR and the starter diet. A more stress-inducing model would be interesting to assess the anti-inflammatory potential of polar lipids in such a context.

L'alimentation du porcelet pendant la période critique du sevrage est d'une grande importance pour assurer une transition harmonieuse et limiter les répercussions sur sa croissance à court et à long termes. Cette étude avait pour objectif de déterminer les effets de l'incorporation d'acides gras à chaîne moyenne (MCFAs), de levures et d'avoine nue sur la santé intestinale ainsi que sur la consommation alimentaire des porcelets en pré et en post-sevrage. Trois traitements d'alimentation à la dérobée ont été distribués aléatoirement aux porcelets de 24 portées à partir du 10e jour de lactation, soit à base de maïs (M), d'avoine nue (AN) ou d'avoine nue combinée avec un supplément de levures et de MCFAs (AN+). Le statut alimentaire (mangeur ou non-mangeur) a également été évalué pendant la lactation. En post-sevrage, 48 porcelets ayant reçu de l'aliment à la dérobée ont été placés selon le traitement en pré-sevrage et leur statut alimentaire. Peu de répercussions ont été notées chez les truies, sauf la perte de poids qui était plus élevée pour AN+ (P < 0,01). Aucune différence n'a été mesurée pour la croissance ou la consommation alimentaire des porcelets en pré ou en post-sevrage. La hauteur des villosités intestinales n'a pas été affectée, tandis que la profondeur des cryptes et le ratio hauteur des villosités/profondeur des cryptes ont été significativement influencés par l'interaction aliment x statut (P < 0,05). Les porcelets non-mangeurs en pré-sevrage et exposés au supplément de MCFAs/levures ont eu une profondeur des cryptes plus élevée. Cette étude a montré que l'avoine nue, les MCFAs et les levures ont eu une faible répercussion sur la croissance en pré et en post-sevrage. Toutefois, les résultats ont confirmé que la maximisation de la prise alimentaire dans les premiers jours en post-sevrage peut permettre de limiter les répercussions négatives sur la morphologie intestinale.

Titre de l'écran-titre (visionné le 1 novembre 2023) / Le sevrage précoce dans l'industrie porcine entraine un stress chez les porcelets qui cause des problèmes de santé et des pertes économiques aux éleveurs. Le stress du sevrage diminue la prise alimentaire, retarde la croissance, augmente les risques de diarrhées et peut même entrainer la mort. En effet, le système digestif des porcelets fraichement sevrés n'est pas suffisamment mature pour l'assimilation et l'absorption des nutriments provenant des aliments solides qui sont distribués après le sevrage. Ce type d'aliment a en effet une composition bien différente du lait maternel. La santé digestive des porcelets étant en grande partie liée à cette alimentation à la suite du sevrage, il est donc important de contrôler l'apport et la composition alimentaire. L'objectif de ce travail était d'étudier l'effet des acides gras à chaines moyennes (AGCM), d'extraits de levure (EL) et de l'avoine nue dans l'alimentation des porcelets sur leur santé intestinale avant et après le sevrage. Soixante-douze porcelets provenant de 6 portées, soit 12 porcelets par portée, ont été utilisés pour les besoins de l'étude. Pendant la lactation, 4 trios de porcelets par portée ont été distribués en 4 traitements : Témoin, AGCM, EL et AGCM+EL. Les traitements consistaient à donner du jour 14 au jour 19 un comprimé contenant soit 500 mg d'AGCM, 500 mg d'EL ou 500 mg d'AGCM plus 500 mg d'EL ou aucun comprimé. Après le sevrage, les trios de porcelets ont été transférés dans le même enclos et nourris avec un aliment contenant des AGCM (0,1 %), des EL (0,1 %), un mélange AGCM et EL et d'un traitement alimentaire Témoin (TEM). Les aliments contenaient ou non 35 % d'avoine nue (AN) pour un total de 8 traitements à raison de 2 trios par traitement. Le jour du sevrage, un porcelet par enclos a été euthanasié et les deux autres ont été nourris pendant 7 jours et euthanasiés afin de collecter un échantillon de muqueuse intestinale au niveau de l'iléon et du digesta du colon. Dans la muqueuse, des marqueurs de l'inflammation et de la morphologie ont été évalués alors que la composition du microbiote (analyse des gènes 16S) a été déterminé dans le digesta du colon. Au sevrage, le poids des porcelets ainsi que la composition du microbiote n'a pas été affecté par la supplémentation en EL ou AGCM. Toutefois, les EL ont réduit l'occludine, le malondialdéhyde et le pouvoir antioxydant réducteur ferrique en absence d'AGCM (EL x AGCM; P = 0,069, P = 0,036, P = 0,035). L'EL a aussi augmenté le ligand de chimiokine à motif C-X-C 10 (P < 0,004). L'AGCM a augmenté l'antigène nucléaire des cellules proliférantes (P < 0,009) et la caspase-3 (P < 0,075). L'AGCM a aussi diminué la hauteur des villosités alors qu'elle a été augmentée en présence d'EL (AGCM x EL, P = 0,012). Après le sevrage, le supplément d'AN a augmenté le gain moyen quotidien et le poids à 7 jours (P = 0,028 et P = 0,032). Le supplément d'EL a haussé la consommation journalière mais seulement en absence d'AN (AN x EL, P = 0,077). L'AN a aussi haussé l'antigène nucléaire des cellules proliférantes (P = 0,019) et réduit le ligand de chimiokine à motif C- X-C 10 (P = 0,031). L'AN a aussi modifié l'α et la β-diversité du microbiote colique (indice de Simpson et Shannon, P = 0,021 et P = 0.041, et β-diversité P = 0,064). Parmi les familles bactériennes modifiées par l'AN, on a pu identifier les Helicobacteraceae, les Streptococcaceae, les Rikenellacea et les Spirochaetaceae. L'AGCM et l'EL ont diminué l'occludine (P = 0,008 et P = 0,001). L'EL a aussi haussé la caspase-3 mais a réduit l'occludine, la hauteur des villosités et la profondeur des cryptes (P = 0,001, P = 0.002 et P = 0.005) La concentration de MDA a été réduite par EL mais seulement en absence d'AGCM (AGCM x EL, P = 0,018). L'EL a eu aucun effet sur le microbiote alors que les AGCM ont affecté les familles bactériennes suivantes : les Enterobactericeae, les Springobactericeae et les Leuconostocaceae. Ce projet a montré que la supplémentation des porcelets en lactation avec des AGCM et des EL a un effet limité sur la croissance et le microbiote des porcelets au sevrage bien que certains paramètres de la muqueuse aient pu être modifiés par ces suppléments. Après le sevrage, l'AN a amélioré la croissance des porcelets, cette meilleure performance étant associée avec une modification de leur microbiote colique. Le supplément de AGCM dans l'aliment post-sevrage a affecté certaines familles bactériennes alors que l'EL a plutôt agit sur la muqueuse intestinale suggérant que ces deux suppléments pourraient agir en association pour améliorer la santé intestinale du porcelet sevré.

Les coûts des ingrédients utilisés dans l'alimentation destinés aux productions porcines sont en constante fluctuation au gré des événements qui peuvent affecter le marché. De plus, la disposition des effluents contenant des minéraux comme le phosphore (P), qui est essentiel chez le porc, peut entraîner des coûts supplémentaires pour les producteurs afin de respecter les règlements sur les exploitations agricoles. Le P provenant du phosphate de roche est une ressource non renouvelable donc le coût peut également fluctuer. Ainsi, afin de réduire les coûts de production, les ingrédients de l'alimentation peuvent être diversifiés et l'efficacité d'utilisation du P, et du calcium (Ca) étroitement lié à ce dernier, peuvent être optimisées. Pour améliorer l'efficacité d'utilisation du Ca et du P, il est possible d'utiliser différents facteurs de modulation du P et du Ca, dont des apports différentiels de Ca, de vitamine D et de phytase. La variation des apports en Ca et la supplémentation en vitamine D permettent la mise en place de régulations du métabolisme phosphocalcique qui impliquent notamment l'absorption intestinale et la réabsorption rénale de Ca et P et la minéralisation osseuse. Cependant, l'utilisation d'ingrédients alternatifs peut introduire des facteurs antinutritionnels, tels que des mycotoxines dans l'alimentation porcine. En effet, ayant une diète principalement à base de céréales, les porcelets sont plus à risque d'une exposition aux mycotoxines, dont le déoxynivalénol (DON), qui se retrouve dans plus de 75 % des grains tels que le maïs et le blé. Le DON influence la fonction de barrière de l'épithélium intestinal dû à une réponse immunitaire et un stress oxydatif, et peut influencer l'absorption des nutriments dont le Ca et le P. La première étude de cet essai visait à déterminer l'effet d'une supplémentation en vitamine D$_3$ ou 25-OH-D$_3$ sur la modulation des effets toxiques du DON, principalement sur les performances de croissance, la minéralisation osseuse et la régulation des gènes liés à l'absorption intestinale et rénale du Ca et du P. Une exposition pendant 21 jours au DON (4,9 mg/kg) chez les porcelets a entraîné une diminution de la prise alimentaire et donc de la croissance, une augmentation de la minéralisation osseuse et une diminution de l'expression des gènes liés à l'absorption intestinale et rénale du Ca et du P. La contamination au DON a également diminué indirectement le statut en vitamine D des porcelets, ce qui a modifié la régulation du métabolisme du Ca. Les supplémentations en vitamine D n'ont toutefois pas eu d'impact sur le statut en vitamine D ni sur la minéralisation osseuse. Après une stimulation immunitaire induite par les lipopolysaccharides (LPS), la supplémentation en 25-OH-D$_3$ montrait toutefois un effet antiinflammatoire. La seconde étude visait à évaluer le potentiel de l'ajout de vitamine 25-OH-D$_3$ et/ou de vitamine E et C à l'alimentation pour prévenir une réaction inflammatoire et un stress oxydatif induits par le DON chez les porcelets. La supplémentation en vitamine E et C chez les porcelets exposés au DON a diminué le stress oxydatif. La combinaison des vitamines E, C et 25-OH-D$_3$ étaient toutefois plus efficaces pour prévenir l'oxydation hépatique et améliorer le statut antioxydant et la réponse anti-inflammatoire lors d'une contamination au DON. Après une stimulation immunitaire par les LPS, l'ajout de vitamine E et C et 25-OH-D$_3$ à l'alimentation contaminée par le DON a amélioré le statut antioxydant. La troisième étude visait à évaluer l'effet des apports en Ca et de la contamination au DON sur l'utilisation du Ca et du P et sur la minéralisation osseuse de porcelets. La courte phase de carence en Ca de 13 jours, nommée déplétion, a amélioré l'efficacité d'utilisation du Ca et du P chez les porcelets en augmentant la rétention ainsi que la digestibilité de ces de minéraux pendant la phase de déplétion, ce qui a permis de récupérer le déficit de minéralisation osseuse survenu pendant la carence en Ca. Cependant, l'alimentation contaminée au DON n'a pas permis aux porcs de récupérer ce déficit en minéralisation osseuse, malgré une meilleure digestibilité du Ca et du P pendant les deux phases de déplétion et de réplétion. D'ailleurs, le DON à des niveaux de Ca normaux a réduit l'expression des gènes impliqués dans l'absorption intestinale et le transport rénal du Ca, l'expression des gènes liés à la production d'ostéoclastes et l'excrétion du P après 9 jours, en plus de réduire le Ca plasmatique. Cette réduction du Ca sanguin était associée à une diminution de l'apport alimentaire en Ca des porcs. Ainsi, ces résultats concordent avec une altération de la barrière intestinale par le DON qui altérerait la régulation du métabolisme phosphocalcique. La quatrième étude visait à évaluer l'impact de l'exposition au DON et de variations de la concentration en Ca sur l'expression des gènes liés à l'absorption intestinale et à l'inflammation, et la résistance électrique transépithéliale dans les cellules intestinales porcines, les IPEC-1. L'exposition au DON a augmenté la perméabilité de la barrière intestinale et l'expression des gènes inflammatoires comme précédemment observés. L'exposition au DON a augmenté l'expression des gènes d'absorption transcellulaire et paracellulaire du Ca, mais la combinaison de DON avec un faible niveau de Ca l'a davantage augmenté. La réduction du Ca disponible pour les cellules IPEC-1 a influencé la réponse inflammatoire et la viabilité cellulaire, ce qui explique partiellement l'augmentation du transport paracellulaire et transcellulaire observée avec de hautes concentrations de DON. Enfin, la cinquième étude visait à évaluer les facteurs qui modulent l'utilisation du P, tels que le Ca alimentaire et la supplémentation en phytase. Cette étude a montré qu'il était possible d'induire une modulation de la minéralisation osseuse et de l'utilisation du Ca par une déplétion en Ca de 13 jours. L'utilisation de phytase selon les équivalences en Ca et P du traitement témoin a toutefois apporté trop de Ca en phase de déplétion, ce qui a réduit la minéralisation osseuse et le statut en vitamine D en plus d'augmenter le ratio sanguin de Ca : P et la digestibilité du Ca et du P. En conclusion, les résultats de cette thèse montrent que le DON impacte la barrière intestinale et augmente sa perméabilité, ce qui induit une augmentation de l'utilisation du Ca. S'en suit une modification des régulations du métabolisme phosphocalcique et de la vitamine D qui impacte la minéralisation osseuse. Ainsi, les porcelets ne répondent pas de la même façon à une contamination au DON selon le niveau de Ca dans l'alimentation. De plus, l'effet toxique du DON dépend de la durée d'exposition et de sa concentration dans les aliments. Cette altération de la barrière épithéliale est liée à une augmentation de l'inflammation et du stress oxydatif. Toutefois, l'ajout d'une supplémentation en vitamine D, E et C peut avoir des effets positifs sur le statut antioxydant et la diminution de la réponse inflammatoire. / The feeding costs in pig production are constantly fluctuating based on events affecting the market, such as the war in Ukraine. Additionally, minerals like phosphorus (P), essential for pigs, can lead to additional costs for producers to comply with farm regulations concerning manure spreading. Phosphorite as the principal P source is also a non-renewable resource, another fluctuating cost. Therefore, to reduce production costs, feed ingredients can be diversified, and P and calcium (Ca) utilization efficiency, closely linked to P, can be optimized. However, the use of alternative feed ingredients may introduce mycotoxins into pig feed, such as deoxynivalenol (DON). Pigs are primarily on a cereal-based diet which highly expose them to DON, found in 75 to 100% of grain samples like corn, wheat, and barley. DON is known to influence the barrier function of the intestinal epithelium due to inflammation and oxidative stress, affecting nutrient absorption including Ca and P. To improve Ca and P utilization efficiency, various factors of modulation such as dietary Ca, vitamin D, and phytase are known. Recently, piglets fed a DON contaminated diet also showed an increased Ca utilization efficiency and a reduction of Ca urinary excretion. Thus, varying dietary Ca levels in feed, vitamin D supplementation, and DON contamination could induce regulations of the phosphocalcic metabolism, involving intestinal absorption and renal reabsorption of Ca and P, and bone mineralization. The first study of this thesis aimed to determine the effect of vitamin D$_3$ or 25-OH-D$_3$ supplementation on mitigating DON's toxic effects, primarily on growth performance, mineralization, and regulation of genes related to intestinal and renal absorption of Ca and P, knowing the role of vitamin D on Ca regulation. Repeated exposure to DON (4.9 mg/kg) for 21 days in piglets resulted in decreased feed intake and growth, increased bone mineralization, and decreased expression of genes related to intestinal and renal Ca and P absorption. DON contamination indirectly reduced piglet vitamin D status by altering the intestinal barrier, affecting the Ca metabolism. Vitamin D supplements had no impact on vitamin D status or bone mineralization. The second study aimed to assess the potential of adding vitamin 25-OH-D$_3$ or vitamin E and C to pig feed to prevent DON-induced inflammatory reactions and oxidative stress. Vitamin E and C supplementation reduced oxidative stress, and the combination of vitamin E, C, and 25-OH-D$_3$ was more effective in preventing hepatic oxidation and improving antioxidant status and anti-inflammatory response during DON contamination. The third study evaluated the effect of Ca intake and DON contamination on Ca and P utilization and bone mineralization in piglets. A short-term Ca deficiency (depletion) for 13 days improved Ca and P utilization efficiency, allowing recovery of bone mineralization deficits. However, DON-contaminated feed (2,7 mg/kg) prevented pigs from recovering bone mineralization deficits despite better Ca and P absorption and digestibility during both depletion and repletion phases. Moreover, DON at normal Ca levels reduced the expression of genes involved in intestinal absorption and renal transport of Ca and P excretion, and the expression of genes involved in osteoclast production after 9 days, in addition to reducing plasma Ca. This reduction in blood Ca was associated with a decrease in the dietary Ca intake of the pigs. Thus, these results confirm an alteration of the intestinal barrier by DON, disrupting the phosphocalcic metabolism. The fourth study assessed the impact of DON exposure and Ca concentration variations on gene expression related to intestinal absorption and inflammation, and transepithelial electrical resistance in pig intestinal cells IPEC-1. Exposure to DON increased the intestinal barrier permeability and the expression of inflammatory genes, as previously observed. DON exposure also upregulated the expression of transcellular and paracellular Ca absorption genes, but the combination of DON with low levels of Ca further increased the transcellular and paracellular Ca absorption. The Ca available for IPEC-1 cells influenced the inflammatory response and cell viability, partially explaining this increase in paracellular and transcellular transport with high concentrations of DON. The fifth study aimed to evaluate factors modulating P utilization, such as dietary Ca and phytase supplementation. The study showed that a 13-day Ca depletion could modulate bone mineralization and Ca utilization. However, phytase use, based on Ca and P equivalences from the control treatment, provided excessive Ca during the depletion phase, reducing bone mineralization and vitamin D status while increasing the blood Ca: P ratio and Ca and P digestibility. In conclusion, the results presented in this thesis demonstrate that DON impacts the intestinal barrier, increasing permeability and thus Ca utilization. This leads to modifications in phosphocalcic metabolism and vitamin D regulations, affecting bone mineralization. Piglets do not respond the same way to DON contamination depending on Ca levels in the diet. Additionally, the toxic effect of DON depends on exposure duration and concentration in the feed. The epithelial barrier alteration is associated with increased inflammation and oxidative stress. However, supplementing with vitamin D, E, and C can have positive effects on antioxidant status and reduce inflammatory responses, especially during an acute inflammatory state induced by LPS.

No description available.

L'introduction des lignées génétiques hyperprolifiques a affecté le développement pré et postnatal des porcelets et a entrainé une hétérogénéité accrue au sein des portées en termes de poids, de vitalité et de croissance des porcelets avec des porcelets légers ayant un statut nutritionnel défavorable et un potentiel de croissance diminué avec des retards possibles jusqu'à l'abattage. Le colostrum bovin a été envisagé pour sa richesse non seulement en nutriments, mais aussi en facteurs biologiques associés à la croissance et au développement des porcelets. Cependant, une autre problématique s'ajoute avec certains micronutriments dont les vitamines A et D et le cuivre qui ont un transfert périnatal très faible et dont leurs rôles dans les fonctions biologiques sont primordiaux pour le développement des porcelets pendant la lactation. Il a été démontré par de nombreuses études que la supplémentation en vitamines A et D, cuivre et colostrum bovin permet d'améliorer leur statut antioxydant, immunitaire et en micronutriments, le développement du microbiote et finalement les performances dans une certaine mesure. Néanmoins, les études n'ont pris en considération qu'un seul aspect de la santé de l'animal et n'ont testé l'ajout que d'un des micronutriments ou du colostrum bovin. De plus, il y a à l'heure actuelle un manque de connaissances sur les formes de suppléments optimales pour l'amélioration des différents aspects de la santé du porcelet. La première étude visait justement à établir les sources et les voies de supplémentations optimales de vitamines A, D et cuivre pour l'amélioration du statut en ces micronutriments. Cette étude a montré que le statut en micronutriments peut être amélioré par une supplémentation de la truie ou des porcelets mais que la supplémentation aux porcelets est plus efficace. La supplémentation choisie a été l'acétate de rétinol, de 25-hydroxy-vitamine D3 et de levures enrichies en cuivre sous forme orale associée à une exposition aux rayons ultraviolets (UVB). Ces formes ont été les plus efficaces pour maintenir le statut métabolique sans effet délétère sur le statut antioxydant. Dans les deux études suivantes, ces suppléments ont été testés en association avec le colostrum bovin sur le statut en micronutriments, le statut antioxydant et le microbiote intestinal et enfin les performances. La deuxième étude a été menée dans des conditions commerciales et a montré que la supplémentation en vitamine D incluant l'exposition aux rayons UVB a amélioré le statut des porcelets en vitamine D au sevrage. En parallèle, le colostrum bovin a amélioré les performances de croissance et ce jusqu'en post sevrage et a modulé le microbiote intestinal en diminuant l'abondance des bactéries potentiellement pathogènes. Au cours de la dernière expérimentation effectuée dans des conditions contrôlées d'une ferme expérimentale, les suppléments ont permis d'améliorer le statut des porcelets pour les trois micronutriments jusqu'au sevrage mais les effets n'ont pas perduré après la fin de la supplémentation. En revanche, ces suppléments n'ont pas permis d'améliorer le passage du stress du sevrage par l'amélioration du statut antioxydant et les porcelets légers n'ont pas profité de ces suppléments. En conclusion, les résultats de ces études ont démontré, d'une part, que les supplémentations permettent d'améliorer le statut en micronutriments du porcelet en lactation mais ne facilitent pas le passage du sevrage pour tous les porcelets. D'autre part, la supplémentation des porcelets est plus efficace comparativement à la supplémentation de la truie. Aussi, le colostrum bovin permet d'améliorer les performances et ce jusqu'à 5 semaines après la fin de la supplémentation et le passage du sevrage. Enfin, contrairement à ce qui était attendu, le statut en cuivre suivant le sevrage a chuté drastiquement et ce malgré la présence de cuivre dans la moulée de post-sevrage. Cet aspect du métabolisme des micronutriments mérite donc de futures recherches afin de comprendre le mécanisme en profondeur et ce sur une plus longue période de vie. / Introduction of hyperprolific sows have impacted the pre- and postnatal development of piglets by increasing within-litter birth weight heterogeneity, vitality, and growth. Consequently, distinct populations of piglets of low birth weights have arised with unfavorable nutritional status and diminished the growth potential with growth delays until slaughter. Bovine colostrum has been considered as a rich source of nutrients and biological factors for piglet's growth and development. In addition, several micronutrients essential for development, including vitamins A, D and copper have low perinatal transfer. It has been shown in several studies that supplementation in vitamins A, D and copper, and bovine colostrum improve micronutrients, oxidative and immunity status, and microbiota establishment and ultimately performances. However, studies only monitored the supplementation of one of these micronutrients on one aspect of health. Moreover, there was a lack of knowledge on optimal supplementation sources and routes to enhance health parameters. The first study aimed to determine the optimal routes and sources of the chosen micronutrients on piglet's health and robustness. This study showed that micronutrients status could be improved via supplementation of piglets or sows with a superior response with direct supplementation of piglets. The form of oral supplementation for vitamin A, D and Cu were, respectively, retinol acetate, 25-OH-D3 and copper yeast. Piglets were also exposed to UVB light. In the two other studies, those supplements were tested with bovine colostrum to assess their effects on micronutrient status, oxidative stress, intestinal microbiota and lastly growth performances. The second experiment was conducted in commercial conditions and showed that vitamin D with UVB exposition did improve the vitamin D status at weaning. Simultaneously, bovine colostrum increased growth performances until post-weaning and modulated the intestinal microbiota by decreasing potential pathogenic bacteria. The last experiment was conducted in an experimental farm and supplementation did improve micronutrient status for all three micronutrients until weaning but the improvement did not last beyond the end of supplementation. However, supplementation did not reduce the weaning stress including the oxidative stress and low weight piglets did not benefit from the supplementations. To conclude, these results highlight the efficacy of improving the micronutrients status in piglets during lactation but did not mitigate the stress from weaning. Directly oral supplementation of piglets was more efficient than oral supplementation of sows. Bovine colostrum increased growth performance long after the end of supplementation and after weaning. Lastly, contrary to what was expected, copper status dropped sharply postweaning despite dietary supplementation of copper. The field of micronutrient metabolism in swine production merits further attention to understand in dept the mecanisms at play on a longterm period of life.

Des truies ont été assignées à un de trois traitements : 1) témoin (n=22); 2) 30 g j-1 de NuPro® (n=22) et; 3) 60 g j-1 de NuPro® (n=21). Elles recevaient le NuPro® dans 500 g de moulée cubée moulue servie sur la ration, et ce pendant une lactation de 21 jours. Le gras dorsal, le poids, la prise alimentaire, les concentrations sanguines d'IGF-1, d'urée et des acides gras libres, ainsi que la composition du lait (matière sèche, gras, protéine, lactose, nucleotides incluant AMP, CMP, GMP, IMP et UMP) des truies n'ont pas été affectés par les traitements (P> 0,1). Le poids des porcelets en pré- et post-sevrage ainsi que leur prise alimentaire en pouponnière étaient similaires pour tous les groupes (P>0,1). Donner du NuPro® aux truies en lactation ne semble pas avoir d'effets sur les performances zootechniques des truies ou de leurs porcelets.