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.

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles. / Les micro-minéraux, y compris le zinc (Zn) et le cuivre (Cu) sont couramment ajoutés dans les aliments en raison de leurs rôles physiologiques divers et afin supporter la croissance des porcs. La digestion et l'absorption du Zn et du Cu dépendent toutefois de différents facteurs, dont leur concentration dans les aliments, la forme du supplément minéral ou la présence de composantes, comme les phytates ou les fibres. L'incorporation d'enzymes exogènes comme la phytase ou la xylanase, qui dégradent respectivement les phytates et les fibres peut donc agir sur la disponibilité des nutriments, dont le Zn et le Cu. Afin d'étudier le rôle des composantes nutritionnelles sur la digestibilité du Zn et du Cu, différentes approches expérimentales ont été utilisées dans cette thèse, dont l'approche méta-analytique et l'expérimentation animale. Dans un premier temps, l'approche méta-analytique a été utilisée pour quantifier l'impact de la supplémentation en Zn et Cu (forme et concentration) et de facteurs alimentaires sur le contenu apparent digestible en Zn et Cu. Les résultats ont montré que le contenu digestible en Zn et Cu dépend du niveau de supplémentation alimentaire en ces micro-minéraux, la forme (inorganique versus chélatée) ayant un effet limité sur la digestibilité du Zn et du Cu. Pour le Zn, la relation entre de le niveau de supplémentation et le contenu digestible a montré un maximum du contenu digestible avec un apport de 100-110 mg/kg. Pour le Cu, cette relation était linéaire suggérant une digestibilité constante se situant entre 39 et 45 %. La méta-analyse a également permis de quantifier l'effet antagoniste du Zn sur la digestibilité du Cu avec une baisse de 0,021 mg de Cu digestible/kg d'aliment par l'ajout de 1 mg/kg de Zn. Le contenu digestible en Zn est également influencé positivement par la supplémentation en phytase, confirmant que la dégradation des phytates affecte positivement la digestibilité du Zn. À la suite de la méta-analyse, un premier essai expérimental a été effectué visant à évaluer l'impact des différentes doses de Zn et de Cu sur la digestibilité des micro-minéraux et d'autres nutriments chez le porc en croissances. Les résultats de la méta-analyse montraient le manque de données sur les interactions spécifiques entre le Zn et le Cu à des concentrations alimentaires entre les concentrations « physiologiques » et les doses « élevées ». Les résultats obtenus ont montré que la digestibilité iléale apparente et la digestibilité totale apparente du Cu et du Zn augmentaient avec leur niveau alimentaire (Zn, 100 vs 500 mg/kg) (Cu, 40 vs 80 mg/kg). Contrairement aux résultats de la méta-analyse, la hausse de la concentration en Zn a augmenté la digestibilité du Cu suggérant que des mécanismes différents agissent à ces niveaux de Zn et Cu. Il a été également démontré que les niveaux de Cu et de Zn agissent sur les mécanismes de digestion d'autres nutriments, comme le Ca et le P, et la dégradabilité des fibres. Dans la suite de cet effet sur la fibre, un deuxième essai expérimental visait à évaluer l'effet d'un supplément composé d'une combinaison de xylanase et protéase et des concentrations alimentaires de Zn et de Cu sur leur digestibilité et celle d'autres nutriments. Les résultats ont montré que l'ajout de xylanases et de protéases dans les régimes alimentaires modifiait la digestibilité colique des nutriments tels que la fibre NDF, la matière sèche, la protéine brute et le Cu mais cet effet dépendait du niveau alimentaire de Zn et de Cu. En résumé, ce travail a permis de confirmer que les teneurs en Zn et Cu influençaient leur digestibilité mais que ces effets variaient selon les niveaux considérés suggérant que des mécanismes d'absorption différents seraient impliqués selon l'apport en micro-minéraux. Les enzymes, comme la phytase et les xylanase/protéase, ont un effet positif sur la digestibilité du Zn et du Cu montrant une interaction négative entre les phytates, les fibres et les micro-minéraux. Finalement, la teneur en Zn et Cu semble influencer la dégradation de la fibre, suggérant une possible altération du microbiote par les micro-minéraux. / Micro-minerals, including zinc (Zn) and copper (Cu), are commonly added to foods due to their various physiological roles in supporting pig growth. However, the digestion and absorption of Zn and Cu depend on factors such as their concentration in foods, the form of the mineral supplement, or the presence of components such as phytates or fibers. The incorporation of exogenous enzymes like phytase or xylanase, which respectively degrade phytates and fibers, can affect the availability of nutrients, including Zn and Cu. To study the role of nutritional components on the digestibility of Zn and Cu, different experimental approaches were used in this thesis, including meta-analytical and animal experimentation. First, the meta-analytical approach was used to quantify the impact of Zn and Cu supplementation (form and concentration) and dietary factors on the apparent digestible content of Zn and Cu. The results showed that the digestible content of Zn and Cu depends on the level of dietary supplementation with these micro-minerals, with the form (inorganic vs. chelated) having a limited effect on the digestibility of Zn and Cu. For Zn, the relationship between supplementation level and digestible content showed a maximum digestible content with an intake of 100-110 mg/kg. For Cu, this relationship was linear, suggesting a constant digestibility ranging between 39 and 45%. The meta-analysis also quantified the antagonistic effect of Zn on the digestibility of Cu, with a decrease of 0.021 mg of digestible Cu/kg of feed per addition of 1 mg/kg of Zn. The digestible content of Zn is also positively influenced by phytase supplementation, confirming that phytate degradation positively affects Zn digestibility. Following the meta-analysis, a first experimental trial was conducted to evaluate the impact of different doses of Zn and Cu on the digestibility of micro-minerals and other nutrients in growing pigs. The results of the meta-analysis showed a lack of data on specific interactions between Zn and Cu at dietary concentrations between "physiological" concentrations and "high" doses. The results obtained showed that the apparent ileal digestibility and total apparent digestibility of Cu and Zn increased with their dietary level (Zn, 100 vs. 500 mg/kg) (Cu, 40 vs. 80 mg/kg). Contrary to the results of the meta-analysis, the increase in Zn concentration increased Cu digestibility, suggesting that different mechanisms act at these levels of Zn and Cu. It was also demonstrated that the levels of Cu and Zn affect the digestion mechanisms of other nutrients, such as Ca and P, and fiber degradability. Following this effect on fiber, a second experimental trial aimed to evaluate the effect of a supplement composed of a combination of xylanase and protease and dietary concentrations of Zn and Cu on their digestibility and that of other nutrients. The results showed that the addition of xylanases and proteases in the diets modified the colonic digestibility of nutrients such as NDF fiber, dry matter, crude protein, and Cu, but this effect depended on the dietary level of Zn and Cu. In summary, this work confirmed that Zn and Cu levels influenced their digestibility but that these effects varied depending on the levels considered, suggesting that different absorption mechanisms would be involved depending on the intake of micro-minerals. Enzymes, such as phytase and xylanase/protease, have a positive effect on the digestibility of Zn and Cu, showing a negative interaction between phytates, fibers, and micro-minerals. Finally, the content of Zn and Cu seems to influence fiber degradation, suggesting a possible alteration of the microbiota by micro-minerals.

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.

Au cours des dernières décennies, les produits laitiers riches en matières grasses ont été associés à une prise de poids et à des syndromes métaboliques générant une évaluation négative de la part des consommateurs. Cependant, des études scientifiques révèlent la présence de protéines laitières et leurs hydrolysats en peptides comme ingrédients alimentaires fonctionnels, favorables à la santé. Compte tenu des propriétés ambivalentes des produits laitiers riches en protéines hydrolysées et en gras dans l’alimentation humaine, des études scientifiques ont démontré que la composition du microbiote intestinal peut être est modulée par la présence et la disponibilité de nutriments et autres aliments fonctionnels et avoir un impact sur l’état physiologique de l’hôte. Ce projet de recherche visait à évaluer les effets de régimes alimentaires enrichi en produits laitiers riches en gras et en protéines lactiques sur la structure du microbiote intestinal associée à des paramètres cliniques de la lipidémie. Dans le cadre ces travaux des porcs ont été utilisés comme modèle animal pour caractériser l’impact des traitements alimentaires sur le microbiote de l’iléon, du côlon et des fèces en utilisant une approche métataxonomique avec un séquençage à haut débit Illumina MiSeq. Dans la première partie de ce projet, des porcs ont été nourris avec un régime alimentaire riche en gras animal (20%) et en fructose (HFF) ou un régime côntrole (LF) de base faible en gras (3%) pour établir un modèle porcin permettant l’étude du microbiote intestinal associé au développement de syndrome métabolique en lien avec l’obésité. Des échantillons de digesta provenant de l’iléon, du côlon et de matières fécales ont été prélevés à 12 semaines de traitement. Les ADN ont été extraits en utilisant une technique d’isolement et de purification d’ADN de haute qualité préalablement standardisée et rigoureusement établie et ensuite séquencés et une analyse bioinformatique des séquences a été générée à partir du logiciel QIIME v.1.9.1. Les profils des compositions des microbiotes intestinaux des groupes HFF et LF ont été caractérisés et groupés en unités taxonomiques opérationnelles (OTU) pour estimer les dissimilitudes de diversité alpha et bêta de manière statistique par la méthode discriminante LEfSe (score LDA significatif> 2,0). Selon les résultats statistiques de diversité du microbiote intestinal, le groupe HFF a montré une composition de dysbioses. Les genres Fusobacteria, Desulfovibrio et l’Anaerovibrio ont augmenté de façon significative (p <0,05) dans le groupe de porcs nourris au HFF. Fusobacteria est un puissant pathogène porteur de lipopolysaccharides (LPS), tandis que Desulfovibrio est un réducteur de sulfates et l’Anaerovibrio un genre de bactéries d’activité lipolytique. Ces profils métataxonomiques du microbiote ont aussi été liés III à l’augmentation des paramètres de lipidémie dans le sang périphérique. Ensuite, la composition bactérienne a aussi été déterminée par un qPCR spécifique afin de cibler des bactéries associées aux syndromes métaboliques. Ces résultats constituent une base de référence importante pour caractériser un régime obésogène associé à la dysbiose microbienne intestinale chez le porc. Dans la deuxième partie de ce projet, afin de valider les effets du régime riche en gras du lard sans fructose (HF), un deuxième essai a été réalisé. Dans cet essai, les résultats obtenus ont montré des profils de diversités alpha, bêta, qPCR et des distances significatives entre le traitement HF et le traitement témoin faible en gras. Cependant, les réponses de la lipidémie et le taux de LPS n’ont pas montré différence significative entre les traitements. Ces résultats montrent aussi que le régime alimentaire riche en gras animal peut modifier significativement les structures écologiques du microbiote sans entraîner nécessairement de changement physiologique chez l’hôte. Finalement, la troisième partie du projet visait à caractériser la composition du microbiote intestinal de porcs en croissance alimentés avec un régime de base sans protéines laitières et contenant 18 % de gras animal, un deuxième régime avec 8% de gras laitier (beurre) et à troisième régime enrichi en fromage cheddar. Ce dernier régime riche en peptides laitiers est hautement hydrolysé. L’analyse discriminante du LDA-LEfse et les mesures de la diversité alpha et bêta ont démontré un effet neutre sur le microbiote intestinal soumis au régime du cheddar. Cependant, des différences significatives sur les mesures de diversité ont été observées avec le traitement au beurre. L’augmentation de l’abondance relative des Enterobactériceae, Mogibacteriacea, Bifidobacterium pseudolongum, Paraprevotella, Phasolarctobacterium, Turicibacter, Clostridiaceae Akkermansia sp., Bacteroides sp., Lactobacillus reuteri et Ruminococcus a été constatée de façon significative dans le microbiote associé au traitement enrichi en beurre. De plus, l’augmentation significative d’Akkermansia et de Ruminococcus gnavus, suggère une modification du microbiote associé au traitement enrichi en beurre. Ces deux clades sont étroitement liés à la dégradation de la mucine, un indicateur de la santé de l’intégrité intestinale. Dans ce chapitre, le niveau taxonomique au moyen des oligotypes du genre d’Akkermansia chez le modèle porcin a été identifié pour décrire l’oligodiversité correspondante à ce taxon d’importance. Les résultats des oligotypes ont révélé neuf séquences d’oligotypes d’Akkermansia, dans les échantillons du côlon et des selles du groupe de porcs nourris avec le régime contenant du beurre. C’est la première fois qu’une telle profondeur d’analyse métataxonomique hautement discriminante a été réalisée chez IV un modèle porcin. Selon les résultats obtenus, le modèle porcin permet de caractériser le microbiote intestinal dans chaque section intestinale de façon discriminante, et cela, en raison de régimes alimentaires. Finalement, les régimes contenant du beurre comme source de gras laitier ou du fromage cheddar ont des effets convergents sur la relation hôte-microbiote et qui peuvent être observés distinctement à travers des structures microbiennes dans les sections intestinales. / In recent decades, dairy products have been associated with weight gain due to their high fat milk content, generating a negative consumer assessment. However, scientific studies revealed beneficial effects of dairy products such as cheese due to the presence of functional peptides produced from hydrolysis, as favorable ingredients for health. Nevertheless, several cheeses as cheddar contain a high concentration of dairy fat. Given the interest to know how the dairy products could affect the clinical physiology of host, studies about the gut microbiota structures has been proposed. However, controversial results from these studies have been obtained. This thesis aimed to evaluate the effects of butter and proteins hydrolysate from cheese on the structure of the gut microbiota associated with clinical parameters of lipidemia. The goal of this project was to characterize microbiota variations in the intestinal sections of the ileum, colon and fecal sample using a metataxonomic approach with Illumina MiSeq high-throughput sequencing. In the first part of this project, a porcine model was established to provide a model for the study of gut microbiota associated with obesity from fecal samples including ileum and colon. In the first part of this study, the approach of isolation and purification of high-quality DNA has been standardized and established. Subsequently, a bioinformatics pipeline was generated using QIIME v.1.9.1 open source software. Later, a trial was defined in pigs fed with lard-fructose (HFF). At 12 weeks of treatment, a dysbiosis process was associated with diet-induced changes estimated by a LEfse discriminant method (significant LDA score> 2.0), as well as alpha and beta diversity. The genus Fusobacteria, a potent pathogen carrying LPS, associated with sulfate-reducing bacteria such as Desulfovibrio and Anaerovibrio a genus of bacteria with lipolytic activity, showed a significant increase (p-value <0,05) of this model fed to HFF in pigs. These metataxonomic profiles of the pig gut microbiota have also been linked to an increase in lipidemia parameters in the peripheral blood. This microbiota composition was also profiled to metabolic syndromes by qPCR. These results constitute an important reference base for the characterization of an obesogenic diet associated with gut microbial dysbiosis. In order to validate the effects of the high-fat free-fructose (HF) diet, a second test was performed. In this trial, the results obtained showed an asymptomatic dysbiosis. Indeed, alpha and beta diversity profiles, in addition to qPCR profiling, showed significant distances between HF treatment and low-fat treatment control. However, the measure of lipidemia (cholesterol and triglycerides) and the level of LPS were irrelevant between treatments. These results showed that the high-fat diet can significantly alter the VI ecological structures of the microbiota without necessarily causing physiological changes in the host. Finally, the third part of the project, consisting in the characterization of the impact of diets with butter or cheddar cheese composed of highly hydrolyzed peptides, on the gut microbiota of pig model. The ileum, the colon, and the feces were sampled at 10 weeks. Measurements of the Bray-Curtis dissimilarity and Weighted-UniFrac phylogenetic distances, and the LDA-LEfse discriminatory analysis of the beta and alpha diversities demonstrated a neutral effect on the gut microbiota subjected to the cheddar diet, while significant dissimilarities were observed with the butter treatment. The abundance of Enterobacteriaceae, Mogibacteriaceae, Bifidobacterium pseudolongum, Paraprevotella, Phasolarctobacterium, Turicibacter, Clostridiaceae Akkermansia sp., Bacteroides sp., Lactobacillus reuteri, and Ruminococcus characterized the gut microbiota of the treatment with butter. The significant increase of Akkermansia and Ruminococcus gnavus in (two clades closely related to the degradation of mucin, which is a health indicator of intestinal integrity), suggest an alteration of the gut microbiota due to butter treatment, which could be proposed as biomarkers to comply with the control diet with lard-HF. We highlighted the identification of the taxonomic level by oligotypes of the genus Akkermansia in the pig model. This identification revealed nine signed-oligotypes from the Akkermansia taxon, in the colon and fecal samples of pigs fed butter. This was the first time that a highly discriminating depth of metataxonomic analysis was performed in the pig model. The pig as a model that allows the characterization of the gut microbiota affected by a dietary treatment. Finally, diets enriched with cheddar cheese and butter have convergent effects on the host-microbiota relationship and can be observed distinctly through microbial structures in the intestinal sections.

Le défi actuel de la production animale est de maximiser l'efficacité alimentaire tout en minimisant les coûts de production et les impacts environnementaux. L'efficacité alimentaire est influencée par les caractéristiques des animaux telles que l'utilisation de l'énergie, qui dépend de la teneur énergétique du gain de poids corporel, en particulier des lipides corporels. Cependant, il existe une variation importante des lipides corporels et de l'efficacité alimentaire chez les porcs même lorsqu'ils sont issus d'une même génétique et élevés dans les mêmes conditions. Par conséquent, comprendre les mécanismes associés à cette variation pourrait aider à améliorer la production animale et/ou à manipuler la composition corporelle chez les porcs. L'objectif de cette thèse était de comprendre les facteurs liés aux variations de la composition corporelle et à l'utilisation de l'énergie afin d'améliorer les connaissances sur les processus métaboliques responsables de la variation observée entre les animaux dans leur capacité à utiliser les nutriments alimentaires. La sensibilité à l'insuline et le comportement alimentaire ont été sélectionnés comme candidats en raison de leur influence sur la dynamique des hormones métaboliques telles que l'insuline qui régule la synthèse des lipides et des protéines. Dans ce travail, une approche originale pour décrire le comportement alimentaire tenant compte des limitations des paramètres d'alimentation conventionnels est proposée, et une technique in vivo pour estimer la lipogenèse de novo a été adaptée des isotopes radioactifs aux isotopes stables. Les résultats de ce travail suggèrent que : 1) le comportement alimentaire n'est pas un facteur important influençant l'utilisation de l'énergie chez les porcs. Cependant, l'indice pour décrire l'irrégularité de la prise alimentaire proposée dans ce travail a abouti à une approche appropriée pour décrire les comportements alimentaires individuels. Cet indice intègre la plupart des informations sur le comportement alimentaire obtenues à l'aide de plusieurs variables de comportement alimentaire conventionnelles et peut être utilisé dans des études concernant l'effet de facteurs externes ou animaux sur le comportement alimentaire. 2) contrairement au comportement alimentaire, la sensibilité à l'insuline était fortement et négativement corrélée avec les lipides corporels totaux et expliquait environ 45 % des variations des lipides corporels totaux et des protéines chez les porcs. De plus, des associations importantes entre la sensibilité à l'insuline et les processus métaboliques ont été trouvées au niveau de l'expression génétique et de la synthèse (par exemple, la synthèse des lipides). Cela indique que la sensibilité à l'insuline est un facteur important déterminant en l'utilisation de l'énergie alimentaire et des nutriments avec des implications pour la composition corporelle des porcs en finition. Ce travail a permis de comprendre le rôle de la sensibilité à l'insuline dans la modulation des réponses à l'insuline et son implication dans l'utilisation de l'énergie et la composition corporelle. En outre, cette thèse suggère que la modulation de l'utilisation de l'énergie par des facteurs externes et le comportement alimentaire ne peut être obtenue si les caractéristiques métaboliques telles que la sensibilité à l'insuline ne sont pas prises en compte au niveau individuel. / The current challenge in animal production is to maximize feed efficiency while minimizing production costs and environmental impacts. Feed efficiency is influenced by animal characteristics such as energy utilisation, which depends on the energy content of body weight gain, especially body lipids. However, there is important variation in body lipids and feed efficiency among pigs of the same genetic background. Therefore, understanding the mechanisms associated with this variation could help to improve animal production and/or manipulate body composition in pigs. The aim of this thesis was to understand factors related with body composition variations and energy utilisation to improve the knowledge regarding the metabolic processes responsible for the observed variation between individual animals in their ability to use dietary nutrients for growth. Insulin sensitivity and feeding behavior were selected as candidates due to their influence in the dynamic of metabolic hormones such as insulin that regulates lipid and protein synthesis. In this work, an original approach to describe feeding behavior accounting for limitations of conventional feeding parameters is proposed, and an in vivo technique to estimate de novo lipogenesis was adapted from radioactive to stable isotopes. The results of this work suggest that: 1) feeding behavior is not an important factor influencing energy utilisation in pigs. However, the index to describe the irregularity of feed intake proposed in this work resulted in a suitable approach for describing individual feeding behavior patterns. This index integrates most of the information on feeding behavior obtained using several conventional feeding behavior variables and can be used in studies regarding the effect of externals or animal factors on feeding behavior. 2) unlike feeding behavior, insulin sensitivity was strongly and negatively correlated with total body lipids and explained about 45 % of the total body lipids and protein variations among pigs. In addition, important associations among insulin sensitivity with metabolic processes were found at the genetic expression and synthesis level (e.g., lipid synthesis). This indicates that insulin sensitivity is an important factor determining the utilization of dietary energy and nutrients with implications for body composition in finishing pigs. This work helped to understand the role of insulin sensitivity in the modulation of insulin responses and its implication in energy utilisation and body composition. In addition, this thesis suggests than modulation of energy utilisation by external factors and feeding behavior cannot be achieved if metabolic characteristics such as insulin sensitivity are not accounted at the individual level.

En alimentation animale, l’utilisation adéquate des aliments nécessite une connaissance précise des valeurs nutritionnelles de leurs composantes, dont celle en acides aminés. Cependant, ces valeurs nutritionnelles dépendent de la teneur en acides aminés essentiels (AAE) totaux et de la digestibilité iléale standardisée (DIS) de ces AAE. Cette dernière varie en fonction de plusieurs facteurs, dont l’origine botanique des graines, les conditions de culture des récoltes, le stockage des aliments, les traitements physico-chimiques appliqués aux grains, les facteurs antinutritionnels (FANs) et les techniques expérimentales utilisées pour le dosage et l’estimation de la digestibilité des AAE. Une approche par méta-analyse a permis d’établir des modèles de prédiction de la valeur nutritionnelle en AAE des ingrédients à partir de leur composition chimique en considérant la protéine brute (PB), les AAE totaux, la teneur en fibre (Acid Detergent Fiber (ADF), Neutral Detergent Fiber (NDF) et Fibre Brute (FB)) et les FANs comme les inhibiteurs de la trypsine. En se référant à l’analyse graphique et statistique, les données ont été réparties en 4 groupes : 1) les tourteaux (tourteau de soja, colza/canola et coton); 2) les légumineuses (féveroles, lupins, pois et soja); 3) les céréales (blé, orge, avoine, sorgho et maïs); 4) les drêches de distilleries (blé et maïs). Ainsi, un modèle général ajusté en fonction du type d’ingrédients a été généré et les facteurs de variation de la digestibilité en AAE ont été identifiés. Pour les tourteaux, la DIS des AAE est réduite par un accroissement de la teneur en NDF, tandis que la DIS des AAE de la féverole, pois et lupin est principalement influencée par la teneur en PB et en FANs. Concernant les graines de soja la DIS des AAE est réduite par une hausse de la teneur en fibre (FB et ADF). Enfin pour les céréales et les sous- produit de céréales telles que les drêches, la PB et les fibres (ADF ou NDF) étaient les meilleurs nutriments pour prédire la DIS des AAE. Ces résultats démontrent que la DIS des AAE peut être prédite avec précision à partir de la composition chimique pour la plupart des ingrédients. / The use of feed in animal nutrition requires a precise knowledge of the nutritional value of their components, but these values depend on the content of total essential amino acids (EAA) and standardized ileal digestible contents of the AAE, which is dependent upon the standardized ileal digestibility (SID) of EAA. These values could vary depending on several factors including botanical origin, growing, harvesting and storage conditions of the crops, physicochemical treatments applied to seeds, concentrations of antinutritional factor (ANF) and experimental techniques used for the determination and estimation of digestibility. Thus, the approach by meta-analysis allowed to establish predictive models of nutritional values of EAA for ingredients from their chemical composition such as crude protein (CP), the total EAA, fibers (Acid Detergent Fiber (ADF), Neutral Detergent Fiber (NDF) and Crude Fiber (CF)) and ANF such as trypsin inhibitors. Referring to the graphical and statistical analysis, data were divided in 4 groups: 1) oilseed meals (soybean, rapeseed and cottonseed meals); 2) legume seeds (faba beans, lupins, peas and soybeans); 3) cereals (wheat, barley, oats, sorghum, corn); 4) Dried distiller grains with soluble (DDGS) (distiller’s dried grains with soluble from corn and wheat). A general model adjusted for the kind of ingredients was generated and factors of variation of the digestibility of EAA were identified. For oilseed meals, the digestibility of AAE is reduced by increasing NDF while SIDs of EAA for faba beans, peas and lupins are influenced by CP and ANFs contents. Regarding soybean, SID of EAA is reduced by increasing fiber content (CF and ADF). Finally in the case of cereals and cereal by-products such as DDGS, CP and fibers (ADF and NDF) were the best predictors of the SID of EAA. These results demonstrate that the SID of EAA may be accurately predicted from the chemical composition for most of the ingredients.

Chez les troupeaux porcins malades, l’ingestion irrégulière de moulée médicamenteuse peut diminuer l’efficacité du traitement et favoriser la sélection de bactéries antibio-résistantes. Pour vérifier l’influence du rang social sur le comportement alimentaire, 108 mâles castrés, pesant en moyenne 49,5 ± 4,71 kg, ont été logés en groupes de 12 et répartis en trois répétitions de trois parcs chacune. Chaque groupe a été soumis à deux tests de compétition alimentaire pour déterminer les rangs sociaux des porcs. Des stations d’alimentation informatisée IVOG© ont enregistré les données alimentaires individuelles durant dix jours d’alimentation médicamenteuse. Le test de corrélation de rangs de Spearman a démontré l’inconsistance des deux tests dans la détermination des rangs sociaux. L’analyse par regroupement des données alimentaires a séparé les porcs en 3 groupes. Le nombre de dominants et de subordonnés par groupe étant les mêmes, l’influence des rangs sociaux sur les patrons alimentaires n’a pu être démontrée. / In the pig industry, bacterial diseases are usually treated with in-feed antibiotics. Irregular ingestion can decrease treatment efficiency and promote the selection of antibiotic-resistant bacteria. The aim of this study was to determine the effect of social rank on individual feeding patterns in pigs. A total of 108 barrows of 49.5 ± 4.71 kg were housed in groups of 12 pigs distributed into 3 replicates of 3 pens each. The IVOGÒ feeding-stations registered individual feeding data during a 10-day period of medicated feed (chlortetracycline). Two social rank tests were done to determine social ranks in each group. Spearman’s rank correlation tests confirmed inconsistency in social rank determination from one test to the other. Three clusters were established based on feeding data. The number of dominant and subordinate pigs was not significantly different from one cluster to the other. Therefore, no clear relationship could be demonstrated between social ranks and individual feeding patterns.

"Thèse en cotutelle, Doctorat en sciences animales, Université Laval, Québec, Canada, Philosophiæ doctor (Ph. D.) et Université Paris-Saclay, Saint-Aubin, France" / L'amélioration de l'utilisation du phosphore est un des enjeux majeurs de durabilité de la filière porcine. Les objectifs de cette thèse de doctorat sont 1) de développer un nouveau modèle mécaniste de prédiction des besoins en phosphore et calcium chez le porc en croissance et 2) de rechercher des stratégies nutritionnelles permettant une utilisation du phosphore plus efficiente. Afin de développer le modèle de prédiction, un essai a d'abord été réalisé pour actualiser les connaissances sur l'évolution dynamique de la composition chimique en phosphore et calcium des tissus mous au cours de la croissance du porc. Dans le modèle proposé, le dépôt de phosphore et de calcium dans les os est considéré comme indépendant du dépôt protéique, ou du dépôt de tissus mous. Son analyse de sensibilité montre que le potentiel de dépôt de calcium dans les os est le facteur qui influe le plus sur la variabilité des besoins en calcium et phosphore, suivi du dépôt protéique pour le besoin en phosphore à 30 et 60 kg de poids vif. Concernant la recherche de stratégies nutritionnelles, un essai a été mis en place pour tester l'effet d'une séquence de déplétion et de réplétion des apports en phosphore et calcium sur l'efficience d'utilisation de ces minéraux chez les porcs en croissance. Un second essai a été réalisé pour évaluer l'effet d'une alimentation sans phosphate avec ajout de phytase microbienne. L'efficience d'utilisation du phosphore a été améliorée avec ces deux stratégies. Néanmoins, les performances zootechniques ont été légèrement diminuées en début de croissance (second essai), ce qui est probablement dû à un excès de calcium soluble. Les stratégies proposées dans cette thèse ouvrent des voies très pertinentes pour réduire les apports et diminuer les rejets en phosphore. Le nouveau modèle introduit dans cette thèse, associé à de nouvelles stratégies d'amélioration de l'utilisation du phosphore, permettrait de diminuer les intrants en phosphate minéral pour l'alimentation des porcs et de réduire les excrétions en phosphore sans diminuer les performances de croissance ou la santé osseuse des animaux. Les effets pourraient être encore plus important lors de l'application de ces solutions avec des systèmes d'alimentation de précision. / Improving phosphorus use is one of the major issues for the sustainability of the swine industry. The objectives of this PhD thesis were 1) to develop a new mechanistic model to predict the phosphorus and calcium requirements in growing pigs, and 2) to investigate nutritional strategies for a more efficient use of phosphorus. In order to develop the prediction model, a trial was first carried out to update the knowledge on the dynamic changes of the chemical composition of soft tissues during pig growth. In the proposed model, phosphorus and calcium deposition in bone is considered to be independent of protein deposition, or soft tissue deposition. Sensitivity analysis of the model shows that the potential for calcium deposition in bone has the greatest influence on the variability of calcium and phosphorus requirements, followed by protein deposition for phosphorus requirement at 30 and 60 kg of body weight. Regarding the research of nutritional strategies, a trial was first set up to test the effect of a dietary phosphorus and calcium depletion-repletion sequence on the efficiency of use of these minerals in growing pigs. A second trial was carried out to evaluate the effect of a phosphate-free diet with the addition of microbial phytase. Phosphorus utilisation efficiency was improved in both strategies. However, the zoo technical performance decreased slightly at the beginning of growth in the second trial, which is probably due to an excess of soluble calcium. The strategies proposed in this thesis provide very relevant ways to reduce phosphorus supplies and to decrease phosphorus excretion. The new model introduced in this thesis, combined with new strategies to improve phosphorus use, would allow to reduce inorganic phosphate supply to pigs, and to reduce phosphorus excretion without decreasing growth performances or bone health of animals. The effects could be even greater when applied with precision feeding systems.