Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2003. / Titre de l'écran-titre (visionné le 22 mars 2004). Bibliogr.

Optimiser l'utilisation des nutriments par le porc, particulièrement l'azote et le phosphore qui sont essentiels à la croissance des porcs, mais peuvent être dommageables pour l'environnement, est un élément clé pour la durabilité de la production. Pour une évaluation plus précise des ingrédients, une bonne compréhension de la disponibilité de la ration et des nutriments à l'intérieur du tractus digestif est de mise. Le tractus gastrointestinal (TGI) est un milieu présentant un mélange complexe de macromolécules, microorganismes et enzymes qui interagissent ensemble pour extraire et fournir les nutriments à l'animal. Les caractéristiques physico-chimiques, telles que le pH et le temps de transit du digesta, peuvent altérer le processus digestif en incluant l'efficacité des enzymes, l'absorption de nutriments et la fermentation microbienne. Les essais nutritionnels conduits pour évaluer la valeur nutritive des rations incluant leur digestibilité sont souvent réalisés avec des porcs restreints nourris avec un ou deux repas par jour. Cependant, ces conditions ne sont pas celles généralement retrouvées en élevage. En plus de la taille et de la fréquence des repas, le temps de transit et donc la capacité digestive des porcs peuvent être affectés par la composition de leur ration. Parmi les composantes de la ration, les fibres alimentaires sont reconnues pour modifier le temps de transit et la capacité digestive. Ainsi, de nos jours, le type de ration et son impact sur la digestibilité est à revoir car les aliments peuvent inclure une grande proportion d'ingrédients alternatifs riches en fibres pour remplacer une partie du maïs et du tourteau de soya. Des enzymes exogènes sont fréquemment ajoutées aux aliments pour porcs afin d'améliorer la digestibilité du phosphore phytique (phytase) et de la fibre (xylanase). En plus de leur action spécifique sur le phosphore et les fibres, ces enzymes peuvent agir de manière positive sur la valeur nutritionnelle globale en améliorant la digestibilité des minéraux, des acides aminés et de l'énergie. La première étude de cette thèse visait à évaluer l'impact de la granulation et du type de ration sur la digestibilité des nutriments. Cette étude a montré que la granulation permet d'augmenter la digestibilité des nutriments et de réduire la variation de digestibilité dépendamment de la source d'ingrédients utilisés. Par ailleurs, l'inclusion de 30 % de coproduits dans la ration n'a pas diminué la digestibilité des nutriments ou de l'énergie. La deuxième étude avait pour but de déterminer l'impact de la fréquence et la taille de repas et l'ajout d'enzymes exogènes sur la digestibilité des nutriments d'une ration riche en fibres. Les résultats ont montré que la fréquence et la taille des repas ont un faible impact sur la digestibilité affectant seulement l'amidon et le calcium. En revanche, la supplémentation en enzymes a permis d'améliorer la digestibilité de la matière sèche et des fibres ainsi que du phosphore et du calcium. La dernière étude visait à évaluer l'impact de la fréquence et la taille de repas et du type de ration (faible ou riche en fibres) sur la digestibilité des nutriments et le transit gastrointestinal. Cette étude a montré que le transit peut être modifié par un changement de la fréquence et taille de repas et était ainsi augmenté par des repas moins fréquents (deux fois par jour). Par ailleurs, le transit était plus long lorsque la ration servie était riche en fibres. Les porcs nourris avec plusieurs repas par jour (huit repas par jour) obtenaient une meilleure digestibilité de la matière sèche et des fibres indépendamment du type de ration. En conclusion, les résultats de cette thèse montrent que la fréquence et la taille de repas peuvent modifier le temps de transit selon le type de ration servie aux porcs. Par contre, la digestibilité des nutriments était faiblement modifiée par les caractéristiques du repas. D'autre part, la supplémentation en enzymes exogènes et la granulation sont deux moyens d'augmenter la digestibilité des rations. / Optimizing the use of nutrients by pigs, especially nitrogen and phosphorus which can be harmful to the environment and essential for pig growth, is a key element for the sustainability of production. For a more accurate evaluation of the ingredients, a good understanding of the fate of the diet and the nutrients within the digestive tract is required. The gastrointestinal tract (GIT) is a medium with a complex mixture of macromolecules, microorganisms and enzymes that interact together to supply nutrients to the animal. Physicochemical characteristics, such as pH and transit time, can alter the digestive process including the efficiency of enzymes, nutrient uptake and microbial fermentation. Digestibility trials conducted to assess the nutritional value of rations as well as their digestibility are often carried out with restricted pigs fed one or two meals a day. However, these conditions are not those found in commercial farms. In addition to the size and frequency of meals, the transit time and therefore the digestive capacity of pigs can be affected by the composition of their diet. Among the components of the feed, dietary fibers are known to modify transit time and digestive capacity. Thus, the type of diet is of particular concern nowadays since diets can include a large proportion of alternative high-fibre ingredients to replace some of the corn and soybean meal. Exogenous enzymes are frequently added to pig diet to improve the digestibility of phytic phosphorus (phytase) and fibre (xylanase). In addition to their specific action on phosphorus and fibre, these enzymes can have a positive effect on the overall nutritional value by improving the digestibility of minerals, amino acids and energy. The first study of this thesis aimed to assess the impact of pelleting and type of diet on nutrient digestibility. This study has shown that pelleting increases the digestibility of nutrients and reduces variation in digestibility depending on the source of ingredients used. Also, the inclusion of 30% byproducts in the diet did not decrease nutrient or energy digestibility. The second study aimed to determine the impact of frequency and size of meals and the addition of exogenous enzymes on the digestibility of nutrients in a high fibre diet. The results showed that the frequency and size of meals had a low impact on digestibility affecting only starch and calcium. In contrast, supplementation with enzymes improved the digestibility of dry matter and fibre as well as phosphorus and calcium. The last study aimed to assess the impact ivof frequency and size of meals and type of diet (low or high in fibre) on nutrient digestibility and gastrointestinal transit. This study showed that the transit can be altered by a change in the frequency and size of meals and was thus increased by less frequent meals (twice a day). In addition, transit was longer when the diet served was rich in fibre. Pigs fed several meals per day (eight meals per day) obtained better digestibility of dry matter and fibre regardless of the type of diet. In conclusion, the results of this thesis show that the frequency and size of meals can modify the transit time depending on the type of diet fed to the pigs. The digestibility of nutrients was however marginally modified. On the other hand, supplementation with exogenous enzymes and granulation are two ways of increasing the digestibility of nutrients.

Cette étude présente des résultats zootechniques et économiques en lien avec une augmentation du poids d'abattage des porcs au Québec. Un essai zootechnique permet d'obtenir une appréciation de l'effet du poids d'ahattage sur les performances les plus susceptibles d'affecter la rentabilité d'une entreprise porcine. Dans cet essai, les outils de sélection que sont les indices de potentiel génétique ont permis de diminuer de façon substantielle l'impact d'une augmentation du poids sur la durée d'engraissement. Par ailleurs, une méthode d'analyse est présentée pour permettre la comparaison de courbes de performances pour différents ni veaux des facteurs à l'étude. Les performances de croissance peuvent maintenir un niveau élevé dans la zone des poids d'abattage considérés. Certains résultats présentés concernent l'évolution de la densité animale par parc durant l'engraissement, ainsi que la variabilité du besoin en lysine, et apportent un éclairage sur la problématique de l'augmentation du poids d'abattage. Finalement, des simulations effectuées au moyen de modèles économiques développés ont permis de mieux comprendre les interactions entre des variations du prix des aliments et du prix de vente des porcs, l'assurance stabilisation ainsi que le type d'entreprise, lors de la comparaison de la rentabilité obtenue à deux poids d'abattage. L'intégration de la stochasticité dans l'un des modèles permet de plus d'étudier l'impact d'une augmentation du poids sur le paiement de la vente des porcs.

Les mycotoxines sont une problématique d’importance mondiale dans le domaine de l’alimentation animale. Le porc est une espèce très sensible aux principales mycotoxines retrouvées dans les grains. Le désoxynivalénol (DON) est une mycotoxine qui est connue pour avoir un impact sur l’industrie porcine, principalement à cause de la réduction des performances de croissance qu’elle cause. Présentement, peu de produits anti-mycotoxiniques sont disponibles et efficaces pour limiter l’effet de cette mycotoxine. La présente étude visait donc à en connaître davantage sur les effets de DON d’un produit anti-mycotoxinique, le DefusionMC, à base de métabisulfite de sodium, sur la digestibilité des nutriments. Les porcs à l’étude ont reçu une ration contenant 55 % d’orge contaminée ou saine, avec ou sans DefusionMC. L’expérience a été réalisée avec des porcs munis d’une canule à l’iléon dans un dispositif de type design croisé. La digestibilité apparente iléale (DIA) et la digestibilité apparente totale (DAT) de plusieurs nutriments ont été mesurées à partir du digesta et des fèces. Les résultats de l’étude ont montrés un effet positif de la contamination au DON sur la DIA des nutriments, mais une tendance du DON à la diminution de la DAT de l’énergie, ce qui peut expliquer en partie son effet négatif sur les performances de croissance. À l’opposé, l’ajout de DefusionMC a réduit l’absorption de DON mais a eu un effet négatif sur la DIA des nutriments. Bien que le DefusionMC soit connu pour améliorer les performances de croissance des porcs ayant consommé une ration contaminée au DON, son effet positif ne serait donc pas associé à un effet positif sur la digestibilité des nutriments.

Le transport est un maillon indispensable de la production porcine, néanmoins considéré comme l’étape la plus stressante. Cette thèse avait pour objectifs d’identifier les facteurs de stress à l’origine des réactions physiologiques et comportementales des porcs d’abattage pendant le transport, ainsi que de développer des moyens de réduire ces réactions de stress. 
 
 Les travaux ont tout d’abord permis de préciser l’effet de facteurs liés à l’environnement du camion. Il a été montré que le déchargement des porcs était facilité en utilisant une rampe de pente inférieure ou égale à 21o, en l’absence de marche en bas de la rampe et lorsque l’angle d’entrée à la rampe était inférieur ou égal à 30o. Les résultats ont aussi permis de souligner que la longueur de la rampe pouvait négativement affecter la perception de la rampe par l’animal. Il a ensuite été montré que les animaux souffraient de l’exposition au froid lors de transports dans les conditions climatiques hivernales canadiennes et ce, d’autant plus que les transports étaient longs (18 h). L’exposition au froid avait rendu les animaux moins enclins à s’allonger au sol dans le camion (sol trop froid) et avait causé une augmentation du métabolisme (lutte contre le froid) ainsi qu’un état de soif plus important.
 
 Cette thèse a également permis de montrer que des facteurs liés à l’expérience et à la manipulation de l’animal contribuaient au stress du transport. Nous avons observé qu’un exercice quotidien contribuait à lui seul à faciliter la manipulation des porcs et à réduire leur réponse cardiaque, alors qu’une exposition préalable à une rampe n’avait pas eu d’effet bénéfique sur leur réponse pendant le chargement. Enfin, les résultats de la présente étude soulignent l’importance de la durée de la période de repos sur la capacité d’adaptation au stress en mettant en évidence que si les porcs ne pouvaient pas suffisamment se reposer après un exercice, alors la récupération suite à une nouvelle exposition à l’exercice était négativement affectée.
 
 Cette thèse souligne que des améliorations liées à la configuration du véhicule et à la manipulation des animaux sont à apporter afin d’améliorer le bien-être des porcs d’abattage pendant le transport.
 / Transportation is necessary, but has been reported as the most stressful step of swine production. This thesis aimed at identifying stressors contributing to physiological and behavioural stress responses of market-weight pigs during transport, and to develop means of reducing those stress reactions.
 
 This thesis demonstrated the effect of stressors associated with vehicle design. It was found that unloading pigs was easier when a ramp with a slope equal to or lower than 21o, no step at the bottom of the ramp, or an angle of entrance equal to or lower than 30o was used. Results also highlighted that ramp length could be detrimental to the way the animal perceived the ramp. Results also showed that under Canadian climatic conditions, long transports (18 h) in cold weather appear to be more detrimental to pig’s welfare. Exposure to cold temperature made pigs reluctant to rest on cold floors and caused an increase in metabolism (cold coping mechanism) and thirst.
 
 This thesis also demonstrated that factors associated with animal handling and previous experience could contribute to the stress of transport. It was found that daily exercise, by itself, improved the ease of handling and reduced cardiovascular response, while it appeared that a previous exposure to a ramp had no beneficial effects. Results also highlighted the importance of rest duration on the capacity of adaptation to stress, by demonstrating that when pigs are not initially given enough rest to recover from exercise, the recovery from a subsequent exposure to the same exercise is negatively affected.
 
 Overall, this thesis suggests that some improvements in truck design and animal handling should be made in order to improve the welfare of market-weight pigs during transport.


Les acides aminés (AA) sont une composante essentielle du régime alimentaire des animaux de ferme, mais la détermination précise des besoins en AA est un défi. Les besoins en AA peuvent être influencés par de nombreux facteurs, notamment la génétique, la santé, l’âge et, comme récemment montrée, la variabilité individuelle. Dans les systèmes classiques d’alimentation des troupeaux par phase (SATP), tous les porcs reçoivent la même ration pendant de longues périodes. De ce fait et afin de s’assurer qu’ils expriment leur plein potentiel de croissance, la plupart des porcs reçoivent plus d’éléments nutritifs qu’ils n’en n’ont besoin, ce qui engendre des effets nuisibles sur l'environnement par l'excrétion d'azote accrue, et sur les coûts de production. Dans les systèmes d’alimentation individuelle de précision (SAIP), les porcs reçoivent une ration ajustée chaque jour en fonction de leurs besoins nutritifs. Dans ce contexte, il est nécessaire de distinguer les exigences de l’AA d’une population de celles des individus. Les rapports optimaux d’AA entre les différents AA essentiels ont été établis pour les systèmes d’alimentation classiques par phase, mais ces rapports pourraient différer selon qu’il s’agit d’un système d’alimentation classique ou d’un système d’alimentation de précision des porcs. L’objectif principal de cette recherche a été de comparer le rapport optimal thréonine: lysine (Thr: Lys) entre le système d’alimentation classique par phase et le système individuel d’alimentation de précision. À l’aide d’une méthodologie de dose-réponse avec cinq ratios Thr: Lys pour des porcs en croissance dans un SATP ou SAIP la composition chimique et la concentration en AA de la carcasse ont été affectées par le ratio Thr: Lys et l’ampleur ainsi que le type de réponse était dépendant du système d’alimentation utilisé. Il a été possible de confirmer l’hypothèse de départ selon laquelle les ratios optimaux des AA utilisés par le SATP ne sont pas adéquats pour établir les besoins des AA dans les systèmes d’alimentation de précision. Dans une seconde étude de dose-réponse avec des rapports Thr: Lys similaires offerts aux porcs en finition, les besoins de Thr:Lys étaient plus élevés que ceux observés précédemment pour les porcs en croissance suggérant que les besoins en AA pour le dépôt de protéine est dépendant de l'âge. Ces deux études suggèrent que les porcs peuvent moduler leur croissance et leur composition corporelle en fonction du niveau d'apport en AA et peuvent répondre différemment à la même quantité d'AA ingérée. Ces études soulignent en outre la faiblesse de l'utilisation d'un profil protéique idéal en considérant des exigences fixes en AA en raison de la composition en AA de la carcasse supposée constante. L'estimation précise des besoins en AA pour les porcs dans un SAIP semble être limitée par l'utilisation de ratios AA fixes, car les porcs ont des exigences en AA différentes. Enfin, une nouvelle approche basée sur une conception composite centrale avec une configuration factorielle visant à estimer indépendamment les besoins pour la Lys et la Thr en temps réel chez les porcs nourris individuellement a été proposée. Une réponse non unique du dépôt de protéines à diverses combinaisons Thr et Lys a été observée en raison des différences dans les exigences en AA entre les porcs. Cet aperçu de la variabilité entre les porcs est utile pour affiner le système d'alimentation de précision en estimant les besoins en AA de manière plus précise et en nourrissant les porcs selon leurs besoins individuels. De plus, cela permettrait de réduire le gaspillage de nutriments chez les porcs avec moins de dépôt protéique. Les résultats présentés dans cette thèse soutiennent l'idée que les changements dans la composition corporelle chez les porcs sont induits par des changements dans les niveaux alimentaires en AA. Par conséquent, la croissance peut être modulée en fonction de la composition corporelle optimale souhaitée par le consommateur. Cette thèse propose un changement de perspective dans la nutrition animale, où l’AA peut être un déclencheur de la réponse métabolique animale avec des exigences en AA dynamiques et distinctes chez les animaux de manière individuelle. / Amino acids (AA) are essential components of diets but accurate determination of AA requirements in farm animals is a challenge. Requirements for AA in pigs can be influenced by several factors, including genetics, health, age, and, as recently shown, also individual variability. In conventional group-phase feeding (GPF) systems, large groups of pigs receive the same feed during extended periods and most pigs receive more nutrients than required to express their growth potential with potential detrimental effects on the environment through increased nitrogen excretion, and on production costs. In individual precision feeding (IPF) systems, pigs are fed diets tailored daily to their individual nutrient requirements. In light of this, it is necessary to distinguish the AA requirements of a population from those of individuals. Optimal essential AA ratios have been established for pigs in conventional GPF systems, but these optimal AA ratios might differ for pigs in IPF systems. The main research objective was to compare the ideal protein profile in pigs using the optimal threonine-to-lysine (Thr:Lys) ratio between conventional GPF and IPF systems. Based on a dose-response approach with five levels Thr:Lys ratios offered to growing pigs in a GPF or IPF system, it was possible to confirm the initial hypothesis that optimal AA ratios differ between feeding systems. Carcass chemical composition and AA concentration was likewise affected by the Thr:Lys ratio, and the magnitude and type of response depended on the feeding system. In a second dose-response study with similar Thr:Lys ratios offered to late finishing pigs, requirements were larger than to those previously observed for growing pigs, suggesting that AA requirements for protein deposition is age dependent. These two studies suggest that individual pigs can modulate their growth and body composition according to the level of AA intake and can respond differently to same amount of ingested AA. These studies further highlighted the weakness of using an ideal protein profile by considering fixed requirements for AA due the assumed constant AA carcass composition. Accurate estimation of AA requirements for pigs in an IPF system seems to be mainly limited by the use of fixed AA ratios as pigs have different AA requirements. Finally, a novel approach to the dose-response approach based on a central composite design with a factorial design aiming at independently estimating real-time requirements for Lys and Thr in individual pigs was proposed. A non-unique response of protein deposition to various Thr and Lys combinations was observed due to the differences in AA requirements among individual pigs. This insight on variability among individual pigs is useful to fine-tune the precision feeding system by estimating AA requirements more accurately, feeding pigs according to their individual requirements, and, ultimately, reduce waste of nutrients in pigs with lower protein deposition. The results presented in this thesis support the idea that changes in body composition in pigs are induced by changes in dietary AA levels. Therefore, growth may be modulated to the optimal body composition desired by the consumer. This thesis proposes a change of perspective in animal nutrition, where AA may be seen as a trigger for animal metabolic response with dynamic and distinctive AA requirements in individual animals. / Os aminoácidos (AA) são componentes essenciais das dietas, mas a determinação exata das exigências de AA em animais de criação é um desafio. Exigências nutricionais de AA em suínos podem ser influenciadas por vários fatores os quais incluem: genética, estado sanitário, idade, e como recentemente demonstrado, a variabilidade individual. Tradicionalmente animais recebem a dieta usando um sistema convencional de alimentação de grupos por fase (AGF). Nesse sistema todos os suínos recebem a mesma ração durante toda uma fase de crescimento e a maioria dos animais recebem mais nutrientes do que o necessário para expressar o seu potencial de crescimento. Isso vai impactar negativamente no meio-ambiente devido a grande excreção de nitrogênio e nos aumentados custos de produção. Em sistemas de alimentação precisão individual (API), os suinos são alimentados com dietas diariamente adaptadas às suas exigências individuais de AA. Neste contexto, é necessário distinguir as exigência de AA de uma população e de indivíduos. O perfil de proteína ideal foi estabelecido para suínos em sistemas convencionais de AGF, mas estas relações ideais de AA podem ser diferentes para suínos em sistemas API. O objetivo principal da pesquisa foi comparar o perfil de proteína ideal em suínos, usando a relação ideal treonina-para-lisina (Thr:Lys) entre sistemas convencionais de AGF e API. Usando a metodologia de dose-resposta com cinco relações Thr:Lys dentre de um sistema AGF ou API, foi possível confirmar a hipótese inicial que perfil de proteína ideal em suínos diferem entre sistemas de alimentação. A composição química e concentração de AA na carcaça também foi afetada pela relação Thr:Lys, e a magnitude e o tipo de resposta foram dependentes do sistema de alimentação usado. Em um segundo estudo de dose-resposta, com relações de Thr:Lys semelhantes as oferecidas anteriormente aos suínos em crescimento foram oferecidas à suínos em terminação. Foi possivel observar que para estes as exigências de Thr eram maiores do que aquelas observadas anteriormente para suínos em crescimento, sugerindo que as exigências de AA para deposição de proteína é idadedependente. Estes dois estudos sugerem que suínos podem modular a sua taxa de crescimento e composição corporal de acordo com o nível de ingestão de AA e podem responder de forma diferente a mesma quantidade de AA ingerido. Estes estudos destacam a fragilidade do uso do conceito perfil de proteína ideal, considerando exigências fixas de AA devido a assunção de que a composição de carcaça tem concentração de AA constante. A determinação exata das exigências de AA para suínos em um sistema API parece ser limitada principalmente pelo uso de relações fixas e constantes de AA, porém suínos têm exigências de AA diferentes entre eles. Finalmente, propõe-se uma nova abordagem baseada num desenho composto central com uma configuração fatorial visando independentemente estimar as exigências de Lys e Thr em tempo real para suínos em um sistema API. Com esta metodologia, observou-se uma resposta de deposição de proteína não-unica para diferent combinações de Thr e Lys, devido às diferenças nas exigências de AA entre suínos. Essa percepção sobre a variabilidade entre individuos é útil para ajustar o modelo de nutrição de precisão aprimorando as estimativas de exigências AA, nurrindo animais de acordo com suas necessidades individuais possibilitando a redução do desperdício de nutrientes especialmente em suínos com baixa deposição de proteína. Os resultados apresentados nesta tese, apoiam a ideia de que alterações na composição corporal em suínos são induzidas por alterações nos níveis dietéticos de AA. Portanto, o crescimento pode ser modulado para a composição de corporal ideal desejada pelo consumidor. Esta tese propõe uma mudança de perspectiva na alimentação animal, onde AA pode ser visto como um gatilho para desencadear uma resposta metabólica animal ao invés da tradicional visão de AA como exigências nutricionais fixas.

Texte remanié de: Doctoral dissertation--Department of anthropology at the University of Minnesota, 2006.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2009. / Bibliogr.: f. [57]-62. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

La gestion en production animale joue un rôle crucial dans la rentabilité et l'optimisation des performances des animaux. En maternité porcine, il faut s'assurer d'offrir aux truies un environnement et des soins appropriés afin de leur permettre de compléter leurs cycles de production ainsi que d'élever leurs porcelets avec le plus de facilité possible. L'alimentation est un des éléments clés dans la gestion des animaux. En améliorant la précision avec laquelle une truie est alimentée, qui varie en fonction de ses besoins ou encore de son état physiologique, les producteurs obtiendront des performances de reproduction plus élevées et des résultats de troupeau plus intéressants. La présente étude visait donc à identifier les facteurs associés à cette consommation alimentaire lors de différentes périodes, en plus de prédire les impacts de celle-ci sur les performances des porcelets. L'expérience a été réalisée dans une ferme commerciale représentative des maternités porcines du Québec. Les résultats de l'étude ont permis de souligner l'importance de la gestion alimentaire pré et post mise-bas afin d'atteindre un état de chair optimal pour les truies, en plus de mieux comprendre l'impact de la portée sur la production laitière et les besoins nutritionnels de la truie. L'étude a aussi permis de souligner que certains marqueurs sanguins de la truie pourraient être utilisables comme des indicateurs afin de prédire la consommation de la truie allaitante et les performances de croissance des porcelets.

Montréal Trigonix inc. 2018