Reproduction de : Thèse de doctorat : Sciences de la vie : Poitiers : 2008. / Contient des textes en anglais, extraits de différentes publications et revues. Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 268 réf.

Pour des espèces domestiques communes parmi lesquelles certaines variétés, populations ou races sont menacées d'extinction, le niveau de la population selon laquelle nous devons prendre des mesures est l'objet de recherches dans de nombreux pays. Plusieurs approches ont été développées et utilisées pour comprendre les différents aspects qui contribuent à la différenciation des races et pour l'étude des produits dérivés. Cette thèse se compose de trois contributions. Les objectifs de la première concerne l'étude de la variabilité génétique et l'analyse de la structure de la population dans six races locales italiennes de poulet au sein d’un projet de conservation. On a analysé vingt marqueurs microsatellites dans 337 animaux appartenant à six différentes races: Ermellinata di Rovigo, Robusta Maculata, Robusta Lionata, Pépoi, Padovana et Polverara, une ligne commerciale de poulet a été utilisé comme référence. On a détectés 120 allèles dans l'ensemble de l'échantillon, avec une valeur moyenne de 5.6 plus ou moins 2.1 allèles par locus. Quant aux races locales, l'hétérozygotie observés variaient de 0.240 à 0.413 et celle attendus variaient de 0.243 à 0.463 pour les races Pépoi et Polverara, respectivement. On a observé des écarts de l'équilibre de Hardy-Weinberg pour cinq races ainsi que pour les croisés commerciaux. Dans l'ensemble, la déficience des hétérozygotes dans la population (FIT) résultait 0.427, la valeur moyenne de FIS était de 0.097, tandis que FST était de 0.437, indiquant une forte carence des hétérozygotes due surtout à la division en races. On a utilisé les distances de Reynolds pour dessiner un arbre Neighbor-Joining unrooted, duquel la topologie a fournie des informations sur l’origine génétique de ces races et a confirmé leur histoire connue. La kinship moléculaire estimée entre race variait de 0.559 à 0.769 en mettant en évidence un haut valeur de coancestry. L'analyse de la structure a été réalisée pour mettre en évidence la présence de substructures de la population. Les clusters obtenues séparaient d’une manière nette les animaux en groupes correspondants aux différentes races, sans aucun mélange. L’exception à cette situation étaient les animaux appartenant à la race Polverara, pour laquelle on a rencontré une structure génétique plus complexe. Les résultats ont confirmé l'utilité des marqueurs moléculaires comme les microsatellites, pour la caractérisation des races locales et de monitorage de la diversité génétique dans les programmes de conservation des animaux domestiques. L'objectif de la deuxième contribution a été de décrire les caractéristiques de la carcasse et les caractères qualitatifs de la viande de trois races locales de poulet qui avait, à la maturité, un poids vif moyens, moyen léger et léger. En particulier, l'exploitation commerciale des races étudiées pourraient permettre de développer et de diversifier l'offre aux consommateurs locaux qui ont besoin de différents produits de volaille. L'expérience a impliqué 60 poulets mâles élevés dans un système de production biologique, avec un accès à un espace extérieur avec l'herbe, dans le but d'étudier les caractéristiques de la carcasse et les caractère qualitatifs de la viande de trois races Italiennes avec lente croissance (Ermellinata, Padovana et Pépoi). Les animaux ont été choisis au hasard à éclore, élevés ainsi dans les mêmes conditions et abattus à 190 jours d'âge. Les animaux ont été sectionnés pour mesurer les caractères qualitatifs de la carcasse, après on a analysé des échantillons de poitrine et de cuisse. La race Ermellinata résultait toujours plus lourde que la race Padovana et Pépoi, en ce qui concerne le poids vif, le poids de la carcasse et de la cuisse; en outre, il y avait des différences en ce qui concerne le pourcentage de protéines (Ermellinata > Pépoi et Padovana), la shear force (Padovana < Ermellinata et Pépoi) et cooking loss (Pépoi > Padovana and Ermellinata). Les valeurs de luminosité (L *), l'indice de rouge (a *) et indice de jaune (b *), qui font partie du système de la CIE, montraient une couleur plus claire de viande et plus sombre de peau pour la Padovana par rapport à d’autres races. La composition des acides gras de la poitrine était similaire entre les espèces étudiées, alors que le contenu des acides gras saturés et monoinsaturés dans la race Ermellinata a été respectivement supérieur et inférieur à celui des autres races. Enfin, l’objectif de la troisième contribution a été l’application d’une approche protéomique à l'étude et à la caractérisation des races locales de poulet. L'expriment a impliqué un total de 29 animaux masculins appartenant à des races locales Pépoi, Padovana et Ermellinata di Rovigo. On a analysé des échantillons du muscle pectoral (Pectoralis superficialis). Les fractions contenant la classe de protéines sarcoplasmiques ont été analysés en utilisant l'électrophorèse bidimensionnelle. L'analyse d'image, soutenue par l'analyse statistique, a permis de différencier les individus en groupes selon les similitudes dans l'expression des protéines. Les individus ont été répartis en clusters et en groupes correspondants à la race d’appartenance. L’analyse SAM a permis l'identification du spot plus importante, dont 10 ont été identifiés par spectrométrie de masse en mettant en preuve, bien que préliminaires, les mécanismes des processus qui régissent le processus de différenciation entre les races. Les résultats ont montré une possible utilisation de la protéomique dans le domaine des études concernant la caractérisation de race, et ainsi que dans le domaine de la traçabilité de race ou de produits dérivés, comme une alternative aux analyses génétiques effectuées à travers des marqueurs moléculaires. / In common domestic species for which varieties, strains or breeds are in danger of extinction, the population levels at which action needs to be taken are object of research in many countries. Different approaches have been developed and exploited to understand the different aspects that contribute to breed differentiation and to study the typical products that originate from them. The thesis is made up of three contributes. The objectives of the first one were to determine genetic variation and to analyze population structure in six Italian local chicken breeds involved in a conservation program. Twenty microsatellite markers were investigated in 337 animals belonging to six breeds: Ermellinata di Rovigo, Robusta Maculata, Robusta Lionata, Pepoi, Padovana and Polverara; a commercial layer cross was used as reference. One-hundred-twelve alleles were detected in the overall population, with a mean number of 5.6 plus or minus 2.1 alleles per locus. For the local breeds, the observed and expected heterozigosity ranged from a minimum of 0.240 to a maximum of 0.413 and from 0.243 to 0.463 for the Pépoi and Polverara breeds, respectively. Deviation from Hardy-Weinberg equilibrium has been observed in five breeds and in the commercial cross. The overall population heterozygote deficiency FIT, resulted 0.427, the average FIS 0.097, while FST was 0.437, indicating a high heterozygote deficiency mainly due to breed subdivisions. Reynolds distances were used to draw an unrooted Neighbor-Joining tree, which topology gave information on the genetic origin of these breeds and confirmed their known history. The estimated molecular kinship within breed ranged from 0.559 to 0.769, evidencing high coancestry. Structure analysis was performed to detect the presence of population substructures. Inferred clusters corresponded to the different breeds, without presence of admixture. Exception was the Polverara, for which a more complex genetic structure was found. Obtained results confirmed the usefulness of molecular markers, as microsatellites, to characterize local breeds and to monitor genetic diversity in livestock conservation schemes. The objective of the second contribute was to describe carcass characteristics and qualitative meat traits of three local chicken breeds showing, at maturity, light, medium-light, and medium live weights. By the fact, those breeds could permit to extend and diversify consumer’s offer to fit all the local demands in typical diversified poultry products. The experiment involved 60 male chickens reared in an organic production system where housing was an indoor pen with access to a grass paddock was carried out in order to investigate carcass characteristics and qualitative meat traits of three slow-growing Italian local breeds of chicken (Ermellinata, Padovana, and Pépoi). Chicks were randomly selected at hatch, raised together under the same conditions, slaughtered at 190 days of age, dissected for carcass traits and meat was stored for subsequent analysis of breast and thigh meat quality. Ermellinata chickens were consistently heavier than Padovana and Pépoi chickens for live, carcass, thigh weight and there were differences among breeds for protein percentage (Ermellinata > Pépoi and Padovana), shear force (Padovana < Ermellinata and Pépoi), and cooking loss (Pépoi > Padovana and Ermellinata). The CIE system values of lightness (L*), redness (a*), and yellowness (b*) evidenced a distinctive darker and lighter colour of Padovana for meat and skin, respectively. Fatty acid composition of breast was similar among the studied breeds, while saturated and monounsaturated fatty acids contents of Ermellinata were higher and lower, respectively than the other breeds. Aim of the third study was to apply a proteomic approach for characterization of local chicken breeds. The experiment involved a total of 29 males of Pépoi, Padovana, and Ermellinata local chicken breeds. Samples were taken from breast muscle (Pectoralis superficialis). Sarcoplasmic protein fractions of breast muscle were analysed by bidimensional electrophoresis. Image analysis followed by statistical analysis enabled to differentiate groups of individuals on the similarities of protein expression. Individuals were distinguished into clusters and groups, corresponding to the breed of origin. SAM analysis enabled identification of the most relevant spots; 10 of these were identified by Mass Spectrometry revealing preliminary evidences on the mechanics of the breed differentiation process. Results evidenced a possible utilisation of proteomic approach in the field of breed characterization studies as an alternative to genomic analyses performed using molecular markers, both for breed and product traceability purposes.

Le présent travail porte sur la caractérisation de séquences simples, composées des tri nucléotides (GGC). Elles ont d'abord été identifiées dans le génome de poulet avec une sonde d'ADN complémentaire cloné de 1'histone H5 de poulet lors du criblage d'une librairie d'ADN génomique. Plusieurs clones donnant un signal indiquant une homologie partielle avec cette sonde ont été étudiés. Par la séquence de deux d'entre eux, il a été établi que de courtes séquences contenant des répétitions consécutives d'un petit nombre de (GGC) (5 ou 6) en étaient responsables. L'organisation de ces séquences simples dans le génome a été étudiée par des hybridations sur de 1'ADN génomique. Il s'avère que ce type de séquences simples forment une famille de séquences faiblement répétées chez le poulet (cent cinquante fois) et également chez toutes les autres espèces eucaryotiques étudiées à savoir le saumon, le canard, le pigeon, la souris et l'humain. Un polymorphisme dans le nombre de (GGC) consécutifs a été rencontré dans le gêne de 11 histone H5 de poulet par rapport à 1 ‘ADN complémentaire cloné utilisé comme sonde. Ce polymorphisme ainsi que la génération proprement dite de ces séquences pourraient être expliqués par un mécanisme de glissement et de mauvais appariements des répétitions ("slipped mispairing"), lors de la réplication de 1'ADN. Une étude de la transcription de ce type de séquences a été réalisée chez l'embryon de six jours et les globules rouges immatures de poulet. Dans ces cas, ces séquences simples seraient surtout présentes dans les ARN nucléaires. Finalement, une recherche par ordinateur dans des banques de séquences d'ADN a permis l'identification de plusieurs gènes porteurs de (GGC) , pouvant suggérer une variété de rôles biologiques pour ces séquences. / Montréal Trigonix inc. 2018

Depuis des décennies, les antibiotiques sont utilisés dans l'industrie avicole, non seulement pour la prévention et la lutte contre les infections bactériennes, mais aussi pour favoriser la croissance animale. Cependant, une pression sélective due à la surutilisation et à la mauvaise utilisation des antibiotiques contribue au développement de la résistance des bactéries aux antibiotiques, ce qui constitue une menace croissante pour la santé publique mondiale. Par conséquent, la production de poulets de chair sans antibiotiques est de plus en plus populaire dans le monde en raison aussi de la demande des consommateurs et il est nécessaire de développer des alternatives potentielles aux antibiotiques à utiliser dans le secteur de la volaille. De nombreux défis doivent être surmontés dans la production de poulets de chair sans antibiotiques et plusieurs études ont été menées pour rechercher des agents naturels aux effets bénéfiques. L'objectif général de cette thèse est d'étudier le potentiel des antimicrobiens d'origine bactérienne, à savoir la reutérine, la microcine J25 et l'acide lactique, comme alternatives aux antibiotiques à utiliser dans l'industrie de l'élevage du poulet. Le premier objectif spécifique était d'isoler et de caractériser les souches de Lactobacillus reuteri du tractus intestinal des poulets de chair. Au total, 800 souches bactériennes ont été isolées à partir de poulets de chair et examinées pour leur capacité à produire de la reutérine. Trois souches, à savoir L. reuteri C1-8, L. reuteri C1-14 et L. reuteri C1-18 ont été identifiées et ont montré une large gamme de spectre inhibiteur. L. reuteri C1-14 a présenté l'activité inhibitrice la plus élevée après 1 h de fermentation anaérobie dans la solution de glycérol. Les trois L. reuteri ont survécu à une condition simulée de l'estomac et en présence de suc intestinal. L. reuteri C1-14 a montré une sensibilité à la plupart des antibiotiques cliniquement importants. Sur la base de tous les critères considérés, L. reuteri C1-14 a été sélectionnée comme la souche la plus prometteuse à utiliser comme probiotique dans l'industrie avicole. Dans le deuxième objectif spécifique de cette thèse, différents composés antimicrobiens d'origine bactérienne, à savoir la reutérine, la microcine J25 et l'acide lactique, ont été évalués seuls ou en combinaison pour leur activité antimicrobienne. En utilisant le test en damier de microdilution, les combinaisons reutérine + acide lactique et reutérine + microcine J25 ont montré un effet synergique, rendant ces composés efficaces à des concentrations 4 fois inférieures à celles utilisées seules. Pulvérisé sur des carcasses de poulet réfrigérées, le mélange reutérine + acide lactique a réduit les comptes de Salmonella spp. de 2.02 log CFU/g, tandis que la reutérine + microcine J25 et l'acide peracétique ont induit une réduction de 0.83 et 1.13 log CFU/g, respectivement. Appliqués en pulvérisation après refroidissement, ces mélanges pourraient contribuer à la salubrité des aliments en diminuant le nombre de Salmonella sur les carcasses de poulet. Dans le troisième objectif spécifique, l'efficacité de deux consortia synergiques contenant de la reutérine (5 mM) et de l'acide lactique (0.78% v/v) ou de la microcine J25 (0.08 µM) sur le microbiote et les attributs sensoriels des cuisses de poulet crues ont été évaluées. Sur la base des numérations viables totales, la combinaison de reutérine et d'acide lactique ou de microcine J25 a ralenti la croissance du microbiote d'altération, prolongeant ainsi la durée de conservation de 2 à 3 jours. Des baisses significatives de la qualité sensorielle (y compris l'odeur, la couleur et l'apparence générale) se sont produites dans le groupe non traité, tandis que de légers changements sont survenus dans les groupes de consortia au cours de la même période. La reutérine combinée à l'acide lactique ou à la microcine J25 semble fournir une approche prometteuse pour contrôler la croissance des microorganismes d'altération dans la viande de poulet. Enfin, le dernier objectif spécifique était dédié à l'évaluation des effets de la reutérine + microcine J25 et L. reuteri dans l'eau potable sur les performances de croissance, le microbiote intestinal et les profils de métabolites microbiens chez les poulets de chair. Les résultats ont montré que les oiseaux recevant un antibiotique et 5 mM de reutérine + 0.08 µM de microcine J25 présentaient un gain de poids corporel plus important (environ 6.19% et 4.56%, respectivement) que le traitement témoin négatif (P <0,05), tandis que la supplémentation de L. reuteri n'a pas eu d'effet significatif sur les performances de croissance des poulets de chair. L'influence sur la structure globale des communautés bactériennes par la reutérine + microcine J25 était similaire à un traitement antibiotique. Pour les métabolites microbiens, la supplémentation en reutérine + microcine J25 a eu un effet positif sur les concentrations d'acides gras à chaîne courte dans les caeca, ce qui n'a pas été observé pour les groupes témoins. En résumé, ces résultats fournissent la preuve que la supplémentation en reutérine + microcine J25 peut probablement favoriser un environnement intestinal favorable à l'hôte en modifiant la composition microbienne et les métabolites, ce qui a eu un effet positif sur les performances de croissance et un grand potentiel comme alternative antibiotique efficace pour la production de poulets de chair. / For decades, antibiotics have been used in the poultry industry, not only for the prevention and treatment of bacterial infections, but also for promoting animal growth. However, a selective pressure by overuse and misuse of antibiotics contributes to the development of antibiotic resistance, posing a rising global public health threat. Therefore, antibiotic-free broiler chicken production is becoming increasingly popular worldwide due to consumers' demand and there is need to develop potential alternatives to antibiotics for use in the poultry sector. Numerous challenges need to be overcome in producing antibiotic-free broilers. Many studies have been carried out to look for natural agents with beneficial effects. The general objective of this thesis is to investigate the potential of bacterial-derived antimicrobials, namely reuterin, microcin J25 and lactic acid as alternatives to antibiotics for use in the broiler chicken industry. The first specific objective was to isolate and characterize Lactobacillus reuteri strains from the intestinal tract of broiler chickens. A total of 800 bacterial strains were isolated from broilers and screened for reuterin-producing ability. Three strains, namely L. reuteri C1-8, L. reuteri C1-14 and L. reuteri C1-18 were identified and shown to display a wide range of inhibitory spectrum. L. reuteri C1-14 exhibited the highest inhibitory activity after 1 h of anaerobic fermentation in a glycerol solution. All three L. reuteri survived simulated stomach and intestinal juice conditions. L. reuteri C1-14 showed susceptibilities to most clinically important antibiotics. Based on all criteria considered, L. reuteri C1-14 was selected as the most promising strain to be used as a probiotic in the poultry industry. For the second specific objective of this thesis, different bacterial-derived antimicrobial compounds, namely reuterin, microcin J25 and lactic acid, were evaluated alone or in combination, for their antimicrobial activity. Using the microdilution checkerboard assay, the combinations reuterin + lactic acid and reuterin + microcin J25 showed a synergic effect, making these compounds effective at concentrations 4 times lower than that used alone. Sprayed onto chilled chicken carcasses, reuterin + lactic acid mixture reduced Salmonella spp. counts by 2.02 Log CFU/g, whereas reuterin + microcin J25 and peracetic acid induced 0.83 and 1.13 Log CFU/g reductions, respectively. Applied as a post-chill spray, these mixtures could contribute to improve the food safety of poultry products by decreasing Salmonella counts on chicken carcasses. In the third specific objective, the efficacy of two synergetic consortia containing reuterin (5 mM) and lactic acid (0.78% v/v) or microcin J25 (0.08 µM) on microbiota and sensory attributes of raw chicken legs were evaluated. Based on total viable counts, the combination of reuterin and lactic acid or microcin J25 slowed down the growth of spoilage microbiota, thereby extending the shelf life of 2 to 3 days. Significant drops in sensory quality (including odor, color and overall appearance) occurred in the nontreated group, while slight changes occurred in the consortia groups over the same period. Reuterin combined with lactic acid or microcin J25 seems to provide a promising approach to control the growth of spoilage microorganisms on chicken meat. Finally, the last specific objective was dedicated to the evaluation of the effects of reuterin + microcin J25 and L. reuteri in drinking water on growth performance, intestinal microbiota and microbial metabolite profiles in broiler chickens. The results showed that birds received antibiotic and 5 mM reuterin + 0.08 µM microcin J25 exhibited greater body weight gain (about 6.19% and 4.56%, respectively) than negative control treatment (P < 0.05), while supplementing L. reuteri did not significantly affect broiler growth performance. The influence on the overall structure of bacterial communities by reuterin + microcin J25 was similar to antibiotic treatment. For microbial metabolites, supplementation with reuterin + microcin J25 positively affected the short chain fatty acids concentrations in the caeca than did the control groups. In summary, these results provide evidence that supplementation with reuterin + microcin J25 can likely improve the intestinal environment by changing microbial composition and metabolites, which had a positive effect on the growth performance and great potential as an efficient antibiotic alternative for broiler chicken production.

Deux élevages ont été réalisés pour évaluer les effets de la saison d'élevage (automne et hiver), de l'ajout de phytase (PHY) et du type de ration (conventionnelle avec sous-produits animaux : CON vs toute végétale : VEG) sur les performances zootechniques et la composition minérale de la litière des coqs à chair. Pour ce faire, 3080 poussins mâles Ross x Ross ont été répartis aléatoirement dans 40 parquets, à qui on a attribué l'un des 4 traitements alimentaires, selon un plan expérimental en blocs complets avec comme facteurs principaux la saison (automne vs hiver), le type de ration (CON vs VEG) et la phytase (0 vs 100 g/t liquid Natuphos 5000™). Les rations CON contenaient des gras et des farines de viandes et d'os d'origine animale alors que ces ingrédients étaient remplacées par du soya micronisé dans les rations VEG. Un programme alimentaire à quatre phases a été appliqué avec la composition minérale suivante (%) pour aP (phosphore disponible), PB et Ca respectivement: début de 0 à 15 jours (0,82; 24,75; 1,53), croissance de 16 à 21 jours (0,71; 22,97; 1,31), finition I de 22 à 32 jours (0,64; 20,90; 1,17) et finition n de 33 à 38 jours (0,59; 19,71; 1,04). Les poulets VEG ont consommé plus d'aliment (126,6 vs 123,0 g/j; P<0.01) durant l'automne. Les résultats ont montré que le poids des poulets CON était supérieur (P<0.01) à la fin des deux élevages (2,905 kg vs 2,853 kg). La conversion alimentaire des poulets VEG était moins élevée (1,668 vs 1,617; P<0.01). Pour toutes les rations, les poulets élevés en hiver présentaient une conversion alimentaire supérieure (P<0.05) à ceux élevés en automne (1,65 vs 1,63). La PHY a diminué le contenu en Ca de la litière (1,66 vs 1,75%; P<0.01) et celui en P (1,00 vs 1,21%; P<0.001). En automne, le taux de matière sèche de la litière issue des rations CON était plus élevé (P<0.01) que celui des rations VEG (70,06 vs 64,14 %) mais cet écart disparait durant l'hiver avec un chauffage et une ventilation minimum. Les poulets VEG ont produit plus de litière (177,4 vs 188,3 kg; P<0.01). Finalement, les rations sans PHY avaient un taux supérieur de matière sèche (P<0.01) comparativement à celles additionnées de PHY (68,77 vs 65,44 %). Pour la suite, il pourrait être intéressant de mesurer la digestibilité des éléments mineurs des deux rations et leur impact sur les performances.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Pathologie, Toxicologie, Génétique et Nutrition : Toulouse, INPT : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 256 réf.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2005. / Titre de l'écran-titre (visionné le 23 février 2006). Dans le dépouillement, les chiffres 2 et 5 du symbole P2O5 sont souscrits. Bibliogr.

Bien que les principales indications pour l’utilisation des antibiotiques en alimentation animale sont d’ordre curative et préventive, il est reconnu que leur utilisation permet également l’amélioration des performances de croissance, ce qui leur a valu leur appellation de « facteurs de croissance ». Les antibiotiques facteurs de croissance (AFC) permettent de maintenir une concentration constante d’antibiotiques chez l’animal afin de pouvoir contrôler la flore intestinale et donc prévenir ou minimiser certains problèmes de santé. Plusieurs pratiques reliées à l’utilisation des antibiotiques en élevage pour améliorer les performances zootechniques ont par contre été remises en question face à l’émergence de l’antibiorésistance et ce, notamment du point de vue de la santé publique et de la sécurité sanitaire des aliments. Depuis 1999, le retrait des antibiotiques dans les élevages de poulets de chair en Europe a été associé à la résurgence d’entérite nécrotique, une maladie intestinale causée par la bactérie Clostridium perfringens. Alors que la prévention de cette maladie semblait bien maîtrisée, le retrait des antibiotiques a montré que peu de solutions de remplacement sont disponibles pour prévenir cette maladie. C’est donc avec l’objectif principal d’identifier des alternatives efficaces qu’a été tout d’abord réalisé une méta-analyse pour distinguer les alternatives aux AFC les plus fréquemment étudiés et évaluer numériquement leur effet dans l’améliorations des performances de croissance. Cette métaanalyse fut suivie par des essais pratiques. Ces derniers, ont été testé l’impact du remplacement des AFCen station expérimentale sur les performances de croissance, et la santé digestive des poulets grâce à divers indicateurs (tels que le dosage de pH et humidité de litière, l’histomorphométrie des cryptes et villosités intestinales, les mesures des concentrations des acides gras à chaine courte dans les caeca et des indicateurs sériques). Les alternatives étudiées étaient des acides organiques, des prébiotiques synthétique et naturels (Avoine nue), des probiotiques et des produits phylogéniques et des huiles essentielles. La présente étude a permis de quantifier l'effet des alternatives aux AFC sur les performances de croissance à travers les divers modèles actuels établis par notre méta-analyse. En plus, elle nous a permis de comparer ces alternatives aux AFC et de caractériser leur effet sur les performances de croissance et la santé digestive des poulets de chair élevés sans antibiotiques au Québec. / Although the principal use of antibiotics in animal feed is therapeutic and prophylaxic, it has been known for a long time that their use also improves growth performance, which has earned them the designation of "growth promoters ". Antibiotics (AGP) help maintain a constant concentration of antibiotics in the gut in order to control the intestinal flora and therefore prevent or minimize certain health problems. An important global problem in recent years is the development of antibiotic resistance. This made questioned several practices related to antibiotic use in animal production to improve zootechnical performance, particularly from the point of view of food safety and public health. Since 2006, antibiotic withdrawal from broiler chickens in Europe has been associated with the resurgence of necrotic enteritis, an intestinal disease caused by the bacteria Clostridium perfringens. While the pathogenesis of the disease seemed to be well understood, the absence of preventive infeed antibiotics has underlined that few alternatives are available to prevent this disease. In this context, this thesis goal was to study the alternatives to AGP first with a meta-analysis, to distinguish which AGP alternatives are the most studied and likely to improve growth performance. This meta-analysis was then followed by field trials wherethe impact of the AGP replacement were tested in animal husbandry in Quebec. Growth performances, as well as chickens digestive health of were evaluated usingvarious markers (such as litter pH and moisture, intestinal crypts and villi histomorphometry, cecal short chain fatty acids concentrations and measurements of seric blood indicators). Tested alternatives included organic acids, synthetic and natural prebiotics (naked oats), probiotics, phytogenic herbal products and essential oils. The current study made it possible to quantify the effect of alternatives to AGP on growth performance through the various current models established by our meta-analysis. In addition, it has enabled us to better document, from a scientific point of view, to compare these alternatives and to characterize their effect on the digestive health of broilers raised without antibiotics in Quebec.

Certaines souches d’Escherichia coli sont des bactéries pathogènes connues depuis plusieurs dizaines d’années et en constante évolution. Dépendamment de son contenu génétique, la souche d’E. coli a la possibilité d’être un organisme commensal de l’intestin des mammifères et d’être bénéfique pour la santé ou être un redoutable pathogène autant pour les humains que les animaux. Cette bactérie peut causer plusieurs maladies chez l’humain comme la colique hémorragique et des infections urinaires. Les poulets dans les élevages peuvent être infectés par E. coli, menant souvent à d’importantes pertes économiques pour les producteurs. Mon projet de maîtrise porte principalement sur les souches d’E. coli et E. fergusonii isolées de poulets en santé et leur potentiel de virulence chez les poulets et les humains. Premièrement, j’ai testé la virulence d’isolats d’Escherichia de poulets en santé dans un modèle de septicémie chez le poussin naissant. J’ai par la suite comparé les génomes séquencés de plusieurs de ces souches pour essayer de déterminer les différences entre les souches ayant démontré un pouvoir pathogène dans ces tests et celles qui n’en ont pas démontré. Je présente ici une étude démontrant que plusieurs souches contenant une panoplie de gènes reliés à la virulence sont présentes dans des animaux en santé et peuvent ainsi poser un certain risque autant pour ceux-ci que la santé publique. Ces travaux permettent de mettre en évidence que les élevages de poulets peuvent représenter un réservoir important pour de potentielles souches pathogènes d’E. coli, mais aussi d’autres pathogènes émergents comme E. fergusonii.

Thèse en cotutelle : Université Laval, Québec, Canada et Université de Tours, Tours, France / Améliorer l'efficacité d'utilisation de phosphore (P) est un enjeu clé pour assurer la durabilité de la production avicole. Les stratégies de déplétion-réplétion représentent une solution pour réduire les rejets en P dans l'environnement et les coûts de production. Un aliment réduit par rapport aux pratiques courantes sur une phase précoce (déplétion) peut induire une augmentation de l'efficacité d'utilisation de P mais dégrade le statut minéral osseux. L'animal nourri selon ses besoins sur la phase suivante (réplétion) peut ainsi être en mesure de rattraper le déficit de minéralisation engendré compte tenu d'une efficacité d'utilisation de P accrue. L'objectif de ce travail de thèse était de caractériser les itinéraires de déplétion-réplétion (moment, durée, niveaux d'apports sur chaque phase) assurant un maintien des performances et du statut minéral osseux à l'abattage. Un deuxième objectif était de mieux comprendre les mécanismes liés à la régulation de l'homéostasie phosphocalcique. Ces stratégies ont été étudiées dans le cadre de quatre essais expérimentaux. Le statut minéral osseux a été estimé par des méthodes classiques et par la détermination du contenu minéral osseux au moyen d'un radiographe à absorptiométrie biénergétique à rayons X ou à tomodensitométrie. L'efficacité d'utilisation digestive de P et de calcium (Ca) a été évalué par des mesures de digestibilité iléale et d'expression des transporteurs intestinaux (ARNm par RT-qPCR et protéines par Western-Blot). Il a été possible de diminuer les apports de P de 20 à 40% selon les phases sans affecter les performances de croissance. Un aliment bas distribué sur les phases démarrage ou croissance dégradait le statut minéral osseux. Suite à une déplétion initiale sur la phase croissance, les animaux étaient capables de rattraper leur déficit de minéralisation sur la phase finition en recevant l'aliment de réplétion. Plus les niveaux dans l'aliment de réplétion étaient hauts, plus le rattrapage était important. Le statut minéral osseux atteint était toujours égale à celui atteints par les animaux témoins recevant le même aliment sur la phase finition. Pour une déplétion initiale sur la phase démarrage, le rattrapage minéral était possible à la fin de la phase croissance après distribution d'un aliment correspondant aux besoins. Une réduction subséquente des apports sur la phase finition n'affectait pas le statut minéral osseux à l'abattage et permettait une réduction maximale des rejets de P. Les animaux s'adaptaient à une baisse des apports en P et Ca en augmentant leur digestibilité et l'expression des ARNm de certains transporteurs intestinaux. Toutefois, cette adaptation se limitait à la phase sur laquelle l'aliment était bas. Par ailleurs, une stratégie alliant sécurisation de l'aliment sur la phase démarrage suivi d'une baisse des apports sur les phases croissance et finition aboutissait aux mêmes résultats que nos stratégies de déplétion-réplétion. Ce travail a permis de montrer que les stratégies de déplétion-réplétion représentaient des stratégies d'alimentation alternatives efficaces pour améliorer la durabilité de la production de poulet de chair. Toutefois, l'application de ces stratégies avec une baisse conjointe des apports de P et Ca ne permettait pas un conditionnement sur le long terme de l'efficacité d'utilisation du P. Ce travail a également permis d'acquérir de nouvelles connaissances sur les mécanismes de régulation de l'homéostasie phosphocalcique. / The sustainability of poultry production relies on the improvement of the efficiency of phosphorus (P) utilization. Depletion-repletion strategies represent a valuable strategy to reduce P excretion in the environment and production's cost. A diet with reduced P and calcium (Ca) levels compared to standard conditions during an early phase (depletion) could induce an increase in the efficiency of P utilization. It would however impair bone mineral status. Broilers fed according to the recommendations during a latter phase (repletion) could catch-up for the delay in mineralization thanks to a higher P utilization efficiency. The aim of the present work was to fine-tune the depletion-repletion itineraries (time, duration and P and Ca dietary content on each phase) to ensure optimal growth performance and bone mineral status at slaughter. The second aim was to better understand the mechanisms involved in the regulation of P and Ca homeostasis. These strategies were studied throughout four experimental studies. The bone mineral status was estimated thanks to classical measurements and by the determination of bone mineral content with dual X-ray absorptiometry or tomodensitometry scanner. Phosphorus and calcium(Ca) utilization efficiencies were estimated based on the measurement of ileal digestibility and the expression of intestinal transporters (mRNA by RT-qPCR and proteins by Western-Blot). The P intake were reduced by 20 to 40% depending of the phases without affecting growth performance. A diet low in P and Ca and fed during the starter and the grower periods impaired bone mineral status. Following an initial depletion during the grower phase, birds were able to compensate for bone mineralization delay during the finisher phase if fed a repletion diet. The higher the dietary content of P and Ca in the repletion diet, the higher the catch-up in bone mineralization was. The bone mineral status observed was always equivalent to the one of control birds fed with the same diet during the finisher phase. For an initial depletion during the starter phase, birds were able to catch-up for their bone mineral status at the end of the grower phase with an adequate diet. A second depletion during the finisher phase was then possible without affecting bone mineralization allowing the highest reduction of P excretion. Broilers did adapt to a decrease in dietary P and Ca levels by increasing digestibility and the expression of some intestinal transporters' mRNA. However, this adaptation was limited to the phase during which birds received the diet low in P and Ca. Moreover, a strategy built with safe dietary content during the starter phase followed by a decrease of the dietary content during grower and finisher phases led to the same results compared to depletion-repletion strategies. This work has show that depletion-repletion itineraries represented efficient alternative feeding strategies to improve broilers' production sustainability. However, applying these strategies with a parallel decrease of P and Ca in the diet did not lead to a long-term programming of Pand Ca utilization efficiencies. This work also led to a better understanding of mechanisms of P and Ca homeostasis regulation.