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+

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

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.

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.

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.

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.

L'anabolisme protéique des nouveau-nés est une caractéristique qui décroît rapidement durant la période néonatale. C'est une résistance musculaire à utiliser les acides aminés en réponse à un stimulus de l'insuline qui s'installe durant cette période de développement qui est responsable en partie de cette régulation. Les acides gras n-3 à longue chaîne (20 atomes de carbone et plus) des phospholipides membranaires des muscles ont été ciblés comme régulateurs positifs de la sensibilité musculaire à l'insuline chez des humains ou les espèces animales devenus résistants par certaines pathologies. L'ajout de ces acides gras particuliers dans l'alimentation lactée des porcelets nouveau-nés pourrait retarder le déclin de la sensibilité à l'insuline observé durant la période néonatale. Dans cette étude, nous avons enrichi les phospholipides membranaires des muscles des porcelets en acides gras n-3 à longue chaîne par l'ajout d'huile de poisson dans l'alimentation lactée entre les âges de 2 et 10 jours et de 2 à 28 jours. Nous avons identifié les acides gras n-3 à longue chaîne des membranes musculaires comme régulateurs potentiels du déclin néonatal de la sensibilité musculaire à l'insuline chez le porcelet. L'anabolisme protéique du corps entier tend à être amélioré avec une alimentation riche en acides gras n-3 à longue chaîne. Cette amélioration a été possible par des tendances à augmenter la rétention protéique corporelle et à réduire l'oxydation des acides aminés.

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.

No abstract / Doctorat en Sciences médicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished