L'objectif de ce projet était de déterminer les effets du seigle hybride dans l'alimentation des truies gestantes sur leurs performances reproductrices à la parturition et au sevrage ainsi que sur leur microbiote et celui de leurs porcelets. À cette fin, 245 truies ont été réparties en 4 traitements alimentaires de la saillie jusqu'à la 1$^\textup{ére}$ semaine de lactation. Les régimes étaient : Témoin : maïs, drêche de maïs, tourteau de soja (10 % NDF) ; Fibre : maïs, drèche de maïs plus écaille d'avoine et remoulage de blé (20 % NDF) ; Seigle 30 % : seigle, maïs, drèche de maïs, remoulage de blé, écaille d'avoine (20 % NDF); Seigle 60 % : seigle, drèche de maïs, écaille d'avoine (20 % NDF). Aux 28 et 110$^\textup{ème}$ jours de gestation des prélèvements sanguins ont été effectuées sur les truies. Des prélèvements fécaux ont été effectués 7 jours après la parturition sur les truies et trois porcelets par portée. Aucun effet sur les performances reproductrices n'a été signalé, à l'exception du pourcentage de mort-nés et du pourcentage de morts naissance-24h, qui ont été réduit et augmenté par le traitement Fibre (P < 0,05). Pour les truies, seulement le gain de l'épaisseur de gras dorsal en gestation était plus faible pour le traitement Seigle30 (P < 0,05), respectivement. Aucun impact des traitements n'a été observé pour le gain de la portée au sevrage. Parmi les analyses sanguines effectuées, seulement le propionate et le butyrate avant la mise-bas étaient plus élevés pour le Seigle60 (P < 0,05). L'analyse du microbiote a montré que les porcelets du groupe Témoin avait une alpha diversité inférieure aux autres traitements (P < 0,05). Les traitements Fibre, Seigle30 et 60 ont mené une augmentation des *Prevotellaceae* chez la truie ce qui a mené à une hausse de cette famille chez leurs porcelets (P < 0,05). En conclusion, l'ajout de 30 ou 60 % de seigle à l'alimentation de la truie pendant la gestation et le début de la lactation n'a pas affecté les performances de reproduction des truies à la mise-bas ou au sevrage mais la supplémentation en fibre provenant du seigle en gestation a modifié le microbiote des truies et son établissement chez leurs porcelets en début de lactation.

Titre de l'écran-titre (visionné le 19 mars 2024) / La méthode d'alimentation en gestation constitue un facteur incontournable de la gestion de la reproduction porcine. Généralement, dans les élevages porcins, les truies sont alimentées avec un seul aliment de composition nutritionnelle fixe pendant toute la gestation, entraînant un manque d'adéquation entre les apports alimentaires et leurs besoins nutritionnels. Ceci se répercute non seulement sur les performances de croissance et reproductives des truies, mais agirait aussi sur les performances zootechniques des porcelets jusqu'après leur sevrage. Outre l'alimentation, la parité des truies est aussi un facteur important exerçant également des influences considérables sur les truies et leur progéniture. L'objectif de ce projet de recherche était de valider l'impact de l'alimentation de précision (AP) et de la stratégie « bump feeding » (BF) en gestation chez des truies durant leurs parités 1 à 3 sur leurs performances à la mise-bas et au sevrage ainsi que les performances de croissance en post-sevrage de leurs porcelets. Une bande de 135 truies a été suivie de leur première parité jusqu'à leur troisième parité et 100 porcelets issus à chacune de ces trois parités ont été suivis en post-sevrage. Quatre traitements isoénergétiques ont été comparés : deux stratégies d'alimentation à concentration constante en nutriments (0,53 % lysine digestible iléale standardisée (Lys DIS)) dont l'apport en quantité était soit constant (FF ; « Flat feeding ») ou variable (BF avec un apport moindre avant 90 jours de gestation puis plus élevé ensuite) et deux stratégies d'alimentation de précision basées sur le modèle InraPorc appliqué par rang de portée (APP) ou en considérant le poids individuel des truies à la saillie (API). Le gain de poids en gestation (saillie à la mise-bas) a augmenté du rang de portée 1 à 3 et il était plus élevé pour le traitement APP (56,94 kg) comparativement au BF (51,94 kg) avec des valeurs intermédiaires pour les traitements FF et API (P < 0,036). L'épaisseur de gras dorsal à la saillie était plus élevée au premier rang de portée comparativement au rang de portées deux et trois (P < 0,001), mais n'a pas été modifiée par les traitements. Les meilleures performances à la mise-bas et au sevrage (nés vivants par portée, poids de portée naissance et au sevrage) ont été obtenues chez les truies à leur 3$^\textup{e}$ parité. Les stratégies alimentaires en gestation ont eu peu d'effets sur les performances à la mise bas et au sevrage des portées. Seulement, le pourcentage de mortalité 24 h-sevrage était globalement plus faible pour le traitement APP et plus élevé pour le traitement API alors que pour les traitements FF et BF, un pourcentage plus élevé était seulement observé en parité trois. Les deux stratégies d'apport énergétique, soit BF et FF, étaient similaires en matière de performances reproductrices à la mise bas et au sevrage, la stratégie FF semblant toutefois mener à de meilleures performances de croissance en post sevrage (meilleur gain, déposition en os et en maigre). Cette étude a donc permis de montrer qu'il ne semble pas être recommandé d'augmenter l'apport en aliment en fin de gestation pour optimiser les performances des truies et de leur progéniture. L'alimentation de précision n'a pas permis d'améliorer les performances reproductives des truies à la mise bas et au sevrage, mais pourrait être efficace à réduire les rejets d'azote et de phosphore dans les lisiers. D'autres études sont toutefois nécessaires pour confirmer ce point.

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.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2013-2014. / Les suppléments antibiotiques dans l'alimentation animale sont sévèrement critiqués. Les probiotiques sont une alternative prometteuse, mais la caractérisation de leurs effets demeure nécessaire. Ce mémoire décrit l'influence de Pediococcus acidilactici (PA) et Saccharomyces cerevisiae ssp. boulardii (SCB) sur 1) le microbiote intestinal avant et après le sevrage et, 2) l'immunité et la colonisation intestinale lors d'une infection à Salmonella Typhimurium DT104. Nos résultats montrent que suite au sevrage PA module le microbiote iléal de façon similaire aux antibiotiques tandis que SCB influence le microbiote colique. De plus, SCB seul ou avec PA module certaines populations de cellules immunitaires du sang avant et après l'infection à S. Typhimurium. Cependant, aucun effet n'a été observé sur les autres paramètres évalués. Même si nous approfondissons la compréhension entourant les effets de PA et SCB sur l'hôte, d'autres études sont nécessaires pour optimiser l'utilisation des probiotiques comme alternative aux suppléments d'antibiotiques dans l'élevage. / Antibiotics as growth promoters in pig feed are severely criticized. Probiotics are a promising alternative, but characterization of their effects on the intestinal microbiota and immunity is still necessary. In this study, the influences of Pediococcus acidilactici (PA) and Saccharomyces cerevisiae ssp. boulardii (SCB) on 1) intestinal microbiota before and after weaning and, on 2) immunity and intestinal colonization during a Salmonella Typhimurium DT104 infection were evaluated. Our results show that following weaning PA modulated ileal microbiota similarly to in-feed antibiotic while SCB influenced the colonic microbiota. Moreover, SCB alone or with PA modulate some immune blood cell populations before and after the S. Typhimurium infection. However, no effects were observed on the other parameters assessed. Although we deepened the understanding surrounding the effects of PA and SCB on the host, further studies are needed to fully optimize the use of probiotics as alternatives to antibiotic supplements in animal husbandry.

La diarrhée post-sevrage causée par Escherichia coli entérotoxigénique présentant le fimbriae F4 (ETEC F4+) cause actuellement des pertes économiques importantes dans l’industrie porcine canadienne. Afin de mieux contrôler cette maladie, et afin d’offrir une alternative à l’utilisation excessive d’antibiotiques, le projet décrit dans ce mémoire évalue la capacité de la sous-unité majeure du fimbriae F4, FaeG, à protéger les porcelets contre ETEC F4+. Trois phases animales ont été réalisées afin de tester séparément et de façon combinée l’effet de FaeG sous forme d’émulsion orale et sous forme d’injection intramusculaire (IM). Les analyses de dosages d’anticorps spécifiques et de proliférations lymphocytaires effectuées sur les échantillons recueillis à chaque phase animale permirent d’évaluer la réponse immunitaire mucosale et systémique. Les résultats finaux obtenus ont démontré un effet des injections IM sur l’activation de la production d’anticorps sanguins ainsi que sur la prolifération de cellules mononucléées sanguines (CMS). L’évaluation de l’expression de différents gènes dans les ganglions mésentériques et dans la muqueuse iléale a permis d’observer une modulation de l’expression de certains gènes (TLR4, NFκBIA, IFNg, CCL20, CXCL2, IL4 et IL17), mais également l’absence de modulation sur plusieurs gènes attendus. Au final, certains effets secondaires observés lors des immunisations de la dernière phase animale, tels que la diarrhée, la difficulté à respirer et la faiblesse, ont nécessité des analyses supplémentaires. Il a ainsi été déterminé que plusieurs porcelets ont subi une réaction de type anaphylactique aux immunisations reçues à la dernière phase animale, bien que la composante exacte causant cette réaction soit inconnue. En conclusion, bien qu’une réponse immunitaire puisse être déclenchée par FaeG, d’autres études seront nécessaires afin de développer un vaccin oral contre ETEC F4+

Cette étude avait pour but de déterminer si le développement rapide d'une hyperhomocystéinémie chez le porcelet nouveau-né pouvait être atténué par un apport alimentaire exogène en nutriments impliqués directement dans le métabolisme de l'homocysteine (Hcy) en accélérant son élimination (pyridoxine, bétaïne) ou en limitant sa synthèse (creatine, choline). Huit porcelets de chaque portée ont été sélectionnés à la naissance avant l'ingestion du colostrum. Chacun des porcelets a reçu quotidiennement un des huit traitements alimentaires durant toute la durée de la lactation : 1) saline, 2) bétaine, 3) choline, 4) creatine, 5) pyridoxine, 6) traitements 2 et 5, 7) traitements 3 et 4, 8) traitements 2, 3, 4 et 5. Les porcelets ont été pesés et un prélèvement sanguin a été effectué aux jours 1, 7, 14 et 21 afin de déterminer la concentration plasmatique d'Hcy, de bétaïne, de choline, de creatine, de pyridoxine et de sarcosine. La combinaison de tous les traitements (traitement 8) a permis de diminuer le taux d'Hcy plasmatique de 23 % par rapport au traitement 1. Aucune différence significative sur le taux d'Hcy plasmatique n'a été observée avec les autres traitements alimentaires.

Des truies ont été assignées à deux traitements lumineux : 1 ) Standard (CTL, n=28), soit 8 h/j de lumière du jour 112 de gestation au jour 23 de lactation et; 2) Prolongé (TRT, n=26), soit 23 h/j de lumière du jour 112 de gestation au jour 4 de lactation et 16 h de lumière ensuite. Les concentrations de mélatonine et de prolactine, la composition du lait et la croissance des porcelets à la mamelle n'ont pas été affectées (P > 0,1). La prise alimentaire post-sevrage des porcelets TRT des jours 23 à 34 (P < 0,05) et leur poids au jour 35 étaient moindres que pour les CTL (P < 0,05). Or, au jour 56, les poids des porcelets étaient les mêmes pour les deux groupes. En conclusion, augmenter la photopériode en maternité ne semble pas avoir d'effets bénéfiques sur les performances ou le comportement des truies et de leurs porcelets.

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 mycotoxines, comme la déoxynivalénol (DON), sont connues pour affecter les performances de croissance des porcs, principalement par une réduction de la prise alimentaire. Il est également reconnu que DON peut modifier la réponse immunitaire, incluant la réponse vaccinale, ainsi que le statut oxydatif des animaux exposés. La présente étude visait donc à déterminer les effets d'aliments contaminés par le DON et supplémentés en antioxydants ou en un additif antimycotoxine sur la réponse vaccinale des porcs contre le virus du syndrome reproducteur et respiratoire porcin (VSRRP) et le circovirus type 2 (PCV2). Trois cent trente-deux porcelets ont été nourris avec l'une des trois rations contaminées à 0,70, 1,5 et 2,50 mg/kg de DON ainsi que trois autres rations contenant 2,5 mg/kg de DON plus un supplément antimycotoxinique (aluminosilicate hydraté de sodium et de calcium), ou un supplément d'antioxydants (vitamines A et E (20 000 UI/kg et 200 UI/kg), sélénium organique en lieu et place du sélénite de sodium (levures enrichies en sélénium)) ou encore une combinaison des deux suppléments pendant une période de 35 jours. Les porcelets furent tous vaccinés 7 jours après l'exposition au DON contre le VSRRP et le PCV2. Le poids des porcelets a été mesuré et des échantillons sanguins ont été prélevés. Aucun effet significatif de DON sur la prise alimentaire quotidienne, l'efficacité alimentaire et le gain moyen quotidien des porcelets ne fut observé. Toutefois, le poids à jour 35 tendait à diminuer linéairement avec l'augmentation du DON (P=0,096) alors que l'ajout de la combinaison des suppléments à l'aliment contaminé au DON tendait à augmenter le poids à jour 35 (P=0,075). La contamination au DON a augmenté la prolifération lymphocytaire in vitro après stimulation par la concanavaline A avec une valeur maximale à 1,5 mg/kg de DON (effet quadratique, P=0,005). La prolifération in vitro des lymphocytes en présence de PCV2 tendait également à augmenter linéairement chez les porcs exposés au DON (P=0,081). Les porcs exposés au DON ont aussi eu un niveau d'anticorps contre le VSRRP plus élevé avec une valeur maximale à 1,5 mg/kg de DON (effet quadratique, P=0,017). De plus, l'ajout de la combinaison des suppléments a significativement augmenté le niveau d'anticorps contre le VSRRP comparativement au traitement 2,5 mg/kg de DON. Cette étude a montré qu'une concentration en DON de 1,5 mg/kg stimule la prolifération lymphocytaire et la réponse vaccinale contre le VSRRP et que la combinaison des suppléments en antioxydants et antimycotoxine peut aussi agir positivement sur cette réponse vaccinale au VSRRP. Mots clés : déoxynivalénol, porcs, antimycotoxine, antioxydant, VSRRP, PCV2, réponse vaccinale

Ce mémoire cherche à évaluer les effets du déoxynivalénol (DON) sur le système immunitaire systémique et mucosale de porcelets sevrés et d’évaluer la capacité de trois types d’antioxydants à rétablir le statut immunitaire de ces porcelets. Des porcelets ont été nourris avec l’une de six rations expérimentales : un témoin (&lt; 0.8 mg/kg de DON); une ration contaminée au DON (3 mg/kg); un traitement contaminé par DON contenant des compléments de vitamines A, C et E; un traitement contaminé par DON contenant un complément de sélénium organique et de levures enrichies en glutathion (GSH); un traitement contaminé par DON contenant un complément de quercétine (provenant d’extrait d’oignons) et un traitement contaminé par DON contenant une combinaison des trois compléments précédents. Des prises de sang ont été effectuées afin de déterminer la concentration de cytokines, d’haptoglobine, la réponse anticorps à l’ovalbumine, les différentes populations de leucocytes et l’activité phagocytaire. Les porcelets ont été euthanasiés après 16 jours de traitements afin de récolter des échantillons de jéjunum et d’iléon. Ces échantillons ont été utilisés afin de mesurer l’expression de certains gènes ayant un rôle immunitaire. La contamination par DON a diminué le pourcentage de cellules de lignées monocytes/macrophages comparé au témoin (P&lt; 0.05), a affecté les populations de lymphocytes T helper et de cellules NK ainsi que la concentration d’haptoglobine suggérant un effet immunosuppresseur. Pour les antioxydants, le traitement DON + vitamines a seulement permis de restaurer la concentration d’haptoglobine, le traitement de DON + sélénium-GSH a induit une réponse pro-inflammatoire, en augmentant la concentration d’interleukine 1 (IL-1) et d’interféron-γ (INF-γ) dans le sang tandis que le traitement DON + quercétine a réduit la réaction inflammatoire causée par DON et à partiellement restauré le statut immunitaire des porcelets. Dans l'ensemble, la contamination au DON et les compléments alimentaires en antioxydants ont modulé les fonctions immunitaires de porcelets sevrés alimentés avec des rations contaminées par DON. / This paper aimed to evaluate the effects of deoxynivalenol (DON) on systemic and mucosal immune systems of weanling pigs, and to evaluate the capacity of three antioxidant supplements to restore the immune status of these piglets. Piglets were fed with one of six dietary treatments: a control diet (&lt; 0.8 mg/kg of DON), a DON contaminated diet (3 mg/kg); a DON contaminated diet supplemented with vitamins A, C, and E; a DON contaminated diet supplemented with organic selenium and a glutathione (GSH) enriched yeast; a DON contaminated diet supplemented with quercetin (from onion extract) and a DON contaminated diet supplemented with a combination of all three previous supplements. Blood samples were taken from the jugular vein to determine cytokines, haptoglobin, antibody response to ovalbumin, different leukocyte populations and phagocytosis activity. Piglets were euthanized after 16 days of treatment for jejunum and ileum sampling. These intestinal samples were used to measure the expression of genes involved in regulation of immune response. The DON contamination lowered the monocyte/macrophage lineage cell population percentage compared to control (P&lt; 0.05), it also affected the lymphocyte T helper population, the NK cell population and the haptoglobin concentration suggesting an immunosuppressive effect. For the dietary antioxidant supplement, the DON + vitamin treatment only had an effect on restoring haptoglobin concentration; the DON + selenium-GSH treatment induced a pro-inflammatory reaction by increasing IL-1 and IFN-γ concentration in the peripheral blood and T memory lymphocyte populations while the DON + quercetin treatment reduced the inflammation effect of DON and partially restored the immune status of the piglets fed DON contaminated diet. Globally, DON contamination and dietary antioxidant supplementation did modulate immune function of pigs fed DON contaminated diet. However, further studies are required to determine their potential to mitigate the effect of DON on innate and acquired immunity.