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.

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.

Titre de l'écran-titre (visionné le 24 novembre 2023) / L'objectif de ce travail était d'étudier l'effet d'une réduction de la teneur en protéine brute (PB) dans les aliments des poulets de chair sur le rendement et la qualité de la viande de poitrine dans une optique de réduction des émissions d'azote dans l'environnement. Pour ce faire, un total de 1,269 poussins mâles de la souche Ross 308 ont été placés dans un design expérimental en blocs complets randomisés et nourris d'un de trois régimes : un témoin (20,4 et 19,5 % de PB en croissance et en finition, respectivement), un régime réduit de 1,5 % (PB-1,5 %) et un régime réduit de 3,0 % (PB-3,0 %) en PB en phase de croissance et de finition, respectivement. À 35 jours, 108 oiseaux (36 poulets/groupe) ont été abattus et découpés pour évaluer le rendement de la carcasse et la qualité de la viande de poitrine. Les résultats ont montré que les régimes expérimentaux n'avaient d'impact significatif ni sur le poids corporel ni sur l'efficacité alimentaire. Cependant, ils significativement ont réduit (P < 0,001) l'ingéré total d'azote (-7,46 et -11,9 % pour PB-1,5 % et PB-3,0 %, respectivement). En termes de qualité de la viande de poitrine, les régimes expérimentaux n'étaient associés qu'à une tendance (P = 0,07) du pH ultime à augmenter (5,75, 5,79 et 5,81 pour le témoin, PB-1,5 % et PB-3,0 %, respectivement). Les filets de poitrine des groupes PB-1,5 % et PB-3,0 % présentaient des valeurs de l'indice de jaune et de perte d'eau après cuisson significativement (P < 0,001) inférieures à celles du témoin. De plus, la solubilité, l'index de l'activité et de la stabilité d'émulsion des fractions sarcoplasmiques et myofibrillaires des protéines musculaires n'ont pas été influencés par les régimes alimentaires. Par ailleurs, la baisse de PB était associée à une augmentation (P < 0,01) du rendement en poitrine (18,39, 19,21 et 19,61 % pour le témoin, PB-1,5 % et PB-3,0 %, respectivement). De plus, la teneur de la viande en protéines et en lipides intramusculaires n'a pas été affectée par les régimes expérimentaux. En conclusion, ce projet a démontré que la teneur en PB des régimes de croissance et de finition des poulets de chair pouvait être réduite de 3,0 % sans effets négatifs sur les performances ou sur la qualité de la viande tant que les besoins en acides aminés sont adéquatement couverts. / The objective of this work was to investigate the effect of reducing dietary crude protein (CP) content in broilers' diets to reduce nitrogen emissions on breast meat yield and quality. To achieve this, a total of 1,269 male chicks of the Ross 308 were placed in a randomized complete block design and fed one of three diets: a control (20.4 and 19.5% CP in the grower and finisher phase, respectively), a diet with 1.5% reduction (CP-1.5%) and a diet with a 3.0% reduction (CP-3.0%) of CP content in both, the grower and finisher phases. At 35 days, a total of 108 birds (36 chickens/group) was slaughtered and butchered to evaluate carcass yield and breast meat quality. The results showed that the experimental diets had no significant impact on body weight or feed efficiency. However, they significantly reduced (P < 0.001) total nitrogen intake (-7.46 and -11.9% for CP-1.5% and CP-3.0%, respectively). In terms of breast meat quality, the experimental diets were only associated with a tendency (P = 0.07) of the ultimate pH to increase (5.75, 5.79 and 5.81 for control, CP-1.5% and CP-3.0%, respectively). Breast fillets from the CP-1.5% and CP-3.0% groups showed lower yellowness and lower cooking loss values in comparison to the control group (P < 0.001). In addition, the solubility, the emulsion activity and stability indices of the sarcoplasmic and myofibrillar fractions of muscle proteins were not influenced by the experimental diets. Also, the reduction in CP was associated with a significant increase (P < 0.01) in breast yield (18.39, 19.21 and 19.61% for control, CP-1.5% and CP-3.0%, respectively). Moreover, the meat content of protein and lipid was not affected by the experimental diets. In conclusion, this study showed that the CP content in the grower and finisher diets of broiler chickens can be reduced by up to 3.0% without negative effects on performance or on meat quality as long as amino acid requirements are adequately met.

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.

Une gestion précise des apports de phosphore (P) aux volailles est un enjeu important dans le domaine de la production avicole où il demeure un nutriment essentiel pour les performances des oiseaux, mais se doit d’être utilisé de façon précise pour nourrir les plantes afin d’éviter les problèmes environnementaux qui y sont associés. Le but de ce travail de maîtrise était de simuler le devenir du P alimentaire chez le poulet de chair à l’aide de la modélisation mécaniste en 1) évaluant la digestibilité iléale du P chez le poulet de chair à l’aide de l’outil de méta-analyse, 2) simulant la croissance des tissus protéique et lipidique et 3) en estimant la répartition de ces minéraux dans les différents tissus pour moduler l’excrétion du P selon les objectifs de production (ex. : optimisation des performances, diminution de l’excrétion de P). Dans un premier temps, la méta-analyse a permis d’étudier les interactions entre le calcium (Ca), les différentes formes de P et la phytase microbienne (PhytM). De façon générale, les rations riches en P phytique (PP) et en Ca ont montré une réponse plus élevée en termes de P digestible à la PhytM. Dans un deuxième temps, le modèle a permis d’estimer la répartition du P et du Ca dans les différents tissus, et ce, selon différents apports phosphocalciques. Ces simulations ont accentué l’importance d’un ratio Ca:P équilibré pour une utilisation optimale des deux minéraux par les poulets de chair et ce ratio doit être mis en lien avec l’apport de P donné aux oiseaux. En effet, considérant que les deux se déposent ensemble au niveau de l’os sous la forme d’hydroxyapatite, si le premier est apporté en excès par rapport à l’autre, il sera excrété et ainsi perdu engendrant une perte économique pour le producteur. Ce travail de maîtrise a donc permis d’avoir une meilleure compréhension des mécanismes contrôlant l’utilisation digestive et métabolique de P en lien avec les apports de Ca et de phytase microbienne et de développer un modèle mécaniste permettant de simuler le devenir métabolique du P et du Ca chez le poulet de chair. Les connaissances générées contribuent au développement d’outil d’aide à la formulation répondant aux enjeux de la durabilité de la production avicole.

Deux expériences ont été effectuées afin d'évaluer l'effet de l'ajout de la phytase à un aliment à faible teneur en phosphore disponible (NPP) sur les performances des poulets de chair et les rejets de phosphore dans la litière lorsque des programmes alimentaires à plusieurs phases sont appliqués. Un total de 3240 poussins femelles (expérience 1) et 3060 poussins mâles (expérience 2) Ross x Ross ont été élevés sur parquet pendant 38 et 39 jours, respectivement. Les unités expérimentales étaient arrangées selon un dispositif factoriel en blocs complètement aléatoires avec cinq répétitions pour chacun des traitements. Les traitements correspondaient à la combinaison de deux niveaux de NPP (normal vs réduit de 0.1 %), deux niveaux de phytase exogène (0 vs 500 FTU / kg d'aliment) et deux programmes alimentaires différents (3 vs 4 phases pour les femelles et 4 vs 5 phases pour les mâles). / La teneur en NPP des aliments témoins étaient de 0.45, 0.42, 0.40 et 0.38 % pour les femelles et 0.45, 0.42, 0.40, 0.38 et 0.36 % pour les mâles. Le gain de poids vif (GMQ), la consommation alimentaire (CMQ), la conversion alimentaire (CA), le poids vif à l'âge d'abattage (PV), la mortalité des oiseaux et la teneur en P de la litière ont été mesurés. Les résultats ne montrent aucun effet significatif (P > .05) des différents traitements sur le PV, le GMQ, la CA et la mortalité des femelles. / Par contre, il y a une interaction significative (P < .001) entre le niveau de NPP, la phytase et le programme alimentaire pour la CMQ. Chez les mâles, il existe une interaction significative (P < .05) entre la phytase et le niveau de NPP dans la ration pour le PV à 39 jours, le GMQ et la CMQ. L'utilisation de l'aliment à faible teneur en NPP avec phytase ajoutée permet de réduire significativement (P < .001) les rejets de P2O5 de 34 à 37 % chez les femelles, et de 45 % à 51 % chez les mâles, selon le programme alimentaire appliqué.

Les cyanobactéries ou algues bleues vertes, responsables de l'eutrophisation des cours d'eau, demeurent problématiques dans les zones d’élevage intensif au Québec. Une des causes principales de leur développement est le lessivage et le ruissellement du phosphore (P) épandu, phénomène dont l'incidence est proportionnelle au pourcentage de P sous forme soluble dans les effluents. La limitation des rejets de P sous cette forme représente un enjeu majeur en termes de durabilité des systèmes d’élevage au Québec. Ceci est d’autant plus important considérant que d’importantes marges de sécurité sont toujours appliquées par l’utilisation d’ingrédients riches en P (ex. phosphate, phytase, drêches) au Québec. Le but de ce travail de maîtrise était d’évaluer la possibilité d’introduire des sels métalliques encapsulés dans l’alimentation des poulets pour insolubiliser le P non absorbé par l’animal et ainsi réduire le P soluble excrété et les problèmes environnementaux associés sans compromettre leurs performances. Une première expérience a permis d’évaluer l'impact de l'ajout de sulfate de fer (Fe) et d'aluminium (Al) micro-encapsulés dans l'alimentation des poulets de chair sur l'excrétion de P soluble et la rétention de P et de calcium (Ca). Il a ainsi été montré que l’ajout du Fe et d’Al encapsulés peut réduire l’excrétion de P soluble dans les fientes des poulets sans modifier les performances de croissance et la rétention des nutriments (P, Ca et Fe). Ceci dû principalement à la formation de complexes Fe/Al et PO4 3- insolubles après que le P ait traversé les principaux sites d'absorption. Dans une seconde expérience, le sulfate de Fe a été préféré à l’Al compte tenu du fait qu’il est déjà permis par l’Agence Canadienne d’Inspection des Aliments (ACIA). Cette expérience visait à évaluer la nécessité ou non de l’encapsulation en comparant la digestibilité des minéraux, la minéralisation osseuse, l’accumulation dans les tissus et la proportion de P soluble dans les litières à la fin de l’élevage. Les résultats ont révélé que l’ajout de sulfate de Fe encapsulé ou non dans le régime des poulets réduit les performances de croissance et le contenu minéral osseux, et ne permet pas d’insolubiliser le P dans la litière. Ceci dû en partie à l’action défavorable des concentrations élevées de Fe sur la minéralisation osseuse et le remodelage osseux, induisant une augmentation de l’excretion urinaire de P chez les oiseaux. Un résultat inattendu est que l’ajout de Fe est efficace pour améliorer la digestibilité du P total et du Ca chez les oiseaux par une hydrolyse accrue du P phytique. Ce travail de maitrise représentait une première étape permettant d’évaluer le potentiel de l’encapsulation pour relaguer les ingrédients actifs en aval des sites d’absorption et de mieux comprendre les mécanismes qui gouvernent le devenir du P dans le tube digestif. Les connaissances générées dans ce travail de maitrise sont des pistes qui guideront les futures études vers le choix d’autres ingrédients actifs (sels de Ca, par exemple) plus prometteurs et plus stable aux conditions particulières qui règnent dans la portion distale tube digestif et dans la litière des volailles en élevage commercial. Mots clés : Phosphore soluble, Fe, Aluminium, poulet, micro-encapsulation / Cyanobacteria or blue-green algae, responsible for eutrophication in watercourses, remain problematic in intensive farming areas in Quebec. One of the main causes of their development is leaching and runoff of phosphorus (P) applied, a phenomenon whose incidence is proportional to the percentage of P in soluble form in the excreta. The limitation of P releases of this form represents a major challenge in terms of the sustainability of livestock systems in Quebec. This is even more important considering the large safety margin regarding the use of ingredients rich in P (e.g. phosphate, phytase, DDGS) at Quebec. The aim of this study was to evaluate the possibility to introduce encapsulated ingredients into the broiler diet to insolubilize the non-absorbed P in the intestine and thereby reduce the water-soluble P (WSP) excretion and related environmental problems, without compromising their performances. A first experiment evaluated the impact of the addition of iron (Fe) and aluminium (Al) sulfate encapsulated in broiler diets on water-soluble P (WSP) excretion and phosphorus (P) and calcium (Ca) retention. It has been shown that the addition of Fe and Al encapsulated decreased WSP excretion as expected and this, without modifying growth performances and P retention indicating that P is insolubilized after the main absorption sites. This is probably due to the formation of insoluble Fe / Al and PO4 3- complexes after the P has passed through the main absorption sites. In a second experiment, Fe sulphate was preferred to Al given that it is already allowed by the Canadian Food Inspection Agency (CFIA). The aim of this experiment was to evaluate whether it is necessary to encapsulate iron sulfate (Fe) in broilers diet to reduce WSP excreted in broiler litter. In addition to WSP, the apparent jejunal and ileal digestibility of minerals (Ca, Fe and P) and Fe accumulation in kidneys and liver as well as bone mineralization were also studied. The results revealed that addition of iron sulfate encapsulated or not in the diet of chickens reduces growth performance and does not insolubilize the P in the litter. This is partly due to the adverse effect of high Fe concentration on bone mineralization and bone remodeling, inducing an increase in urinary excretion of P, a form mainly soluble. An unexpected result is that the addition of Fe is effective to improve the digestibility of total P and Ca by an increase of hydrolysis of phytic P. This work was a first step to evaluate the potential of the encapsulation to target the active ingredients downstream of the absorption sites and better understand the mechanisms that govern the fate of P in the gastro-intestinal tract. The knowledge generated in these studies will guide future studies towards the choice of other active ingredients (calcium salts, for example) more promising and more stable to the particular conditions that prevailing in commercial poultry litter. Key Words: Water soluble phosphorus, broiler, iron sulfate, alum, micro-encapsulation.

Dans le contexte actuel de réduction obligatoire des rejets de phosphore (P) et de · raréfaction des sources inorganiques de ce nutriment, l'utilisation de phytases microbiennes pour mieux valoriser le phosphore d'origine végétale apparaît cruciale. Il devient de plus en plus important de gérer finement l'apport de P dans des aliments contenant de la phytase, en interaction avec les autres constituants de la ration, tel le calcium (Ca) qui peuvent affecter son utilisation digestive et métabolique. Le but du présent travail de thèse était donc de progresser dans la compréhension des mécanismes mis en oeuvre lors de l'utilisation de P alimentaire par les monogastriques. L'étude a été réalisée sur deux modèles animaux, le porc et le poulet, afin de profiter de leurs caractéristiques digestives et métaboliques distinctes. Une démarche originale basée sur la modélisation des flux de P et de Ca au niveau digestif, couplée à des approches de méta-analyses et d'expérimentations in vivo, a été utilisée. Les expérimentations in vivo ont permis 1) d'étudier l'effet de l'abaissement de l'apport calcique dans des aliments contenant les apports recommandés de P additionnés ou non de phytase microbienne et 2) de mettre en évidence que la réponse aux apports de P et Ca chez le poulet, et dans une moindre proportion chez le porc, changeait suivant leur statut minéral. Les méta-analyses réalisées chez les deux espèces ont permis de mettre, en évidence et de quantifier partiellement les interactions entre P, Ca et la phytase micro~ienne ainsi que de déterminer l'apport minimal deP permettant de maximiser les performances. Les modèles construits chez chacune de ces espèces permettent de simuler le devenir digestif de P et de Ca selon leur nature, selon la présence de phytases végétale et microbienne ainsi qu'en fonction du ratio dans lequel P et Ca sont apportés dans l'aliment. Ce travail a permis de mieux comprendre et de formaliser les interactions entre P, Ca et phytase exogène. Il a également permis de dégager des pistes pour concevoir des régimes à teneur réduite en P, essentiels à une réduction des rejets de P sans modifier leurs performances.

Titre de l'écran-titre (visionné le 12 février 2024) / L'homéostasie du calcium (Ca) et du phosphore (P) est affectée par l'équilibre acido-basique systémique, par des mécanismes de régulation qui affectent les os et le système respiratoire. Le bilan électrolytique (BÉ) alimentaire, combiné à l'acidification de l'eau expose les oiseaux à l'acidose. Cette recherche visait à étudier l'impact de l'acidification et du type d'acidifiant : 1) aucun, 2) inorganique (INORGACID; acide phosphorique) et 3) organiques (ORGACID; mix) avec des niveaux de P et Ca normaux (NCaP) ou limitant (FaibleCaP; -15 % Ca et P) dans un dispositif en factoriel 3 x 2. Le niveau du BÉ était de 220 mÉq/kg MS. Un septième traitement alimentaire avait un niveau de BÉ faible 120 mÉq/kg MS avec l'INORGACID et des apports FaibleCaP. Les traitements expérimentaux ont été évalués sur les performances, le statut phosphocalcique et acido-basique et la minéralisation osseuse des poulets. Au total de 3710 poulets mâles âgés d'un jour (Ross 308) ont été distribuée au hasard dans les 7 traitements, avec 10 répétitions de 53 poussins par répétition pendant 3 phases de croissance (0-10, 11-21 et 22-28 jours). Les performances de croissance ont été déterminées par phase. La consommation d'eau a été mesurée quotidiennement par parquet. À la fin de chaque étape, un échantillon de sang de poulet à chair par cage (n = 60) a été prélevé avant l'abattage pour mesurer les paramètres systémiques à l'aide d'un analyseur de gaz dans le sang (i-STAT Alinity v, Abott) et d'un analyseur d'électrolyte, d'immunodosage et de gaz dans le sang (VETSCAN VS2, Abaxis) et DXA pour obtenir le contenu minéral osseux (CMO) et la masse grasse et maigre. Les résultats ont montré que pendant la phase de début et de croissance, les performances étaient réduites chez les poulets FaibleCaP-ORGACID, avec un gain quotidien moyen (GMQ; -5 %) et le poids corporel diminué (PV final -7%). Le Ca plasmatique (Acidifiant x CaP; P=0,016, 0,031, 0,07 respectivement au début). Ainsi que le PV final et l'indice de conversion (IC) au croissance (Acidifiant x CaP; P = 0,06, 0,07 respectivement). Le CMO diminuait dans le régime FaibleCaP pendant le début seulement lorsque les poulets avaient reçu l'INORGACID (Acidifiant x CaP; P=0,047). Une diminution du gain quotidien moyen (GMQ; -5 %), poids corporel (PV -7 %) et une tendance pour une diminution du Ca plasmatique a également été observée dans le régime FaibleCaP pendant le début, mais au contraire seulement quand les poulets ont reçu l'ORGACID (Acidifiant x CaP; P=0,016, 0,031, 0,07 respectivement). Pendant la phase de croissance, la CMO a également diminué ainsi que le P plasmatique dans le régime FaibleCaP (-15 % et -16 %; CaP, P<0,001). Pour la finition la réduction du CaP a eu un impact plus faible (-10 %) sur la CMO/PV avec INORGACID que l'ORGACID (-18 %) et aucune acidification (-28 %; Acidifiant x CaP; P=0,05). L'évolution de la CMO au fil du temps a montré que les oiseaux recevants de l'INORGACID n'avaient pas un CMO réduit lorsqu'ils recevaient un régime FaibleCaP (temps x CaP x acidifiant; P<0,001). Cela indique que l'apport en P sous forme d'acide inorganique est suffisant pour faire face à l'effet de réduction de Ca et P sur la minéralisation osseuse. Néanmoins, les acidifiants d'eau testés n'ont pas amélioré les performances de croissance. D'autres études sont nécessaires pour comprendre leurs effets et optimiser les pratiques d'acidification de l'eau. / Calcium (Ca) and phosphorus (P) homeostasis is affected by systemic acid-base balance, by regulatory mechanisms that affect the bones and respiratory system. Dietary electrolyte balance (DEB) combined with water acidification creates a bacteriostatic effect that exposes birds to acidosis. This research aimed to study the impact of acidification and the type of acidifier: 1) none, 2) inorganic (INORGACID; phosphoric acid) and 3) organic (ORGACID; mix) with normal P and Ca levels (NCaP) or limiting Ca and P (LowCaP; -15% Ca and P) in a 3 x 2 factorial device. The DEB level was 220 mEq/kg DM. A seventh treatment had a low level of DEB (120 mEq/kg DM) with INORGACID and LowCaP intakes on performance, phosphocalcic and acid-basic status and mineralization in broilers. A total of 3710 male day-old broilers (Ross 308) were randomly distributed to the 7 treatments, with 10 repetitions of 53 chicks per repetition during 3 growth phases (0-10, 11-21 and 22-28 days). Growth performance was determined at each phase. Water consumption was measured daily by cage. At the end of each step, one broiler blood sample per cage (n = 60) was taken before slaughter to measure systemic parameters with a blood gas analyzer (i-STAT Alinity v, Abott) and an electrolyte, immunoassay, and blood gas analyzer (VETSCAN VS2, Abaxis) and DXA scanning to obtain bone mineral content (BMC) and fat and lean mass. The results showed that during the start and growth phase, broilers are more sensitive to LowCaP level and ORGACID, mainly in average daily gain (ADG; -5%), body weight (BW -7%) and plasma Ca (Acidifier x CaP; P=0.016, 0.031, 0.07 respectively at start). As well as the BW and conversion index (CI) to growth (Acidifier x CaP; P = 0.06, 0.07 respectively). BMC decreased in the LowCaP diet during the start phase only when broilers received INORGACID (Acidifier x CaP; P=0.047). A decrease in average daily gain (ADG; -5%), body weight (BW -7%) and a trend for decreased plasma Ca was also observed in the LowCaP diet during the start phase, but only when broilers received ORGACID (Acidifier x CaP; P=0.016, 0.031, 0.07 respectively). During the growth phase, BMC also decreased as well as plasma P in the LowCaP regime (-15% and -16%; CaP, P<0.001). For finishing CaP reduction had a lower impact (- 10%) on BMC/BW with INORGACID than ORGACID (-18%) and no acidification (-28%; Acidifier x CaP; P=0.05). The evolution of BMC over time showed that birds receiving INORGACID did not have a reduced BMC when given a LowCaP regime (time x CaP x acidifying; P<0.001). This indicates that the intake of P as inorganic acid is sufficient to support the reducing effect of Ca and P on bone mineralization. However, the water acidifiers tested did not improve growth performance. Further studies are needed to understand their effects and optimize water acidification practices.

Les aliments sont l'élément majeur du coût de production du porc et du poulet. Au Québec, les matières premières les plus couramment utilisées sont le maïs et le tourteau de soya. La culture du maïs entre en compétition avec les aliments consommés par l'homme et il est sujet à l'offre et à la demande. Puisqu'il y a une demande variable, les prix sont volatils, ce qui peut affecter la compétitivité des productions animales. Le remplacement du maïs par des céréales locales serait bénéfique pour la durabilité de cette production. Cette étude vise à caractériser la valeur nutritionnelle de diverses céréales locales que sont le seigle (n = 3), le blé et le triticale d'automne ainsi que l'avoine nue, dans une perspective d'alternative au maïs dans l'alimentation des porcs et des poulets en croissance. Pour le premier essai, six porcs castrés (poids initial = 39,6 ± 1,8 kg) ont été aléatoirement attribués aux traitements dans un carré latin 6 x 6 avec six périodes et six traitements expérimentaux composés des différentes variétés de céréales complémentées en minéraux traces et vitamines. À la fin de chaque période de 7 jours, des échantillons de digesta iléaux et de fèces fraiches étaient collectés sur une période de 8 heures. Pour le deuxième essai, 36 cages de 7 poulets se sont vu attribuer les 6 mêmes traitements que les porcs de manière aléatoire en 6 blocs. Les échantillons de fientes ont été collectés entre le jour 20 et 23. Au jour 23, à la suite de l'abattage, des échantillons de digesta iléal et de contenu cæcal ont été collectés. La composition en énergie brute de l'avoine nue est plus élevée (4 252 vs 3 933 kcal/kg) que celle du maïs. La teneur en énergie digestible pour le porc et l'énergie métabolisable corrigée pour l'azote pour le poulet est également plus élevée pour l'avoine nue (3 937 vs 3 359 kcal/kg ; 3 265 vs 2 611 kcal/kg, P< 0,001) en comparaison aux autres variétés de céréales étudiées. Elles sont également plus élevées que celles du maïs (3 451 et 3 090 kcal/kg). L'avoine nue comporte une quantité de protéine digestible iléale apparente plus élevée que les autres ingrédients chez le porc (108,9 g/kg vs 65,9 g/kg, P< 0,001) et le poulet (108,4 g/kg vs 7,06 g/kg, P< 0,001). La quantité de protéine digestible iléale apparente est également plus élevée que celle du maïs qui s'élève à 53,4 g/kg chez le porc et à 6,24 g/kg chez le poulet. Les acides gras volatils issus des fermentations bénéfiques pour le microbiote étaient présents chez le porc en plus grande quantité pour le seigle hybride Brasetto (524 mM/kg vs 312 mM/kg, P< 0,001) en comparaison à l'avoine nue. Pour le poulet, la proportion d'acides gras volatils de type butyrate était plus importante pour l'avoine nue (17,0 % vs 7,05 %, P< 0,001) que pour l'ensemble des autres ingrédients. Les aspects de santé digestive du seigle chez le porc et de l'avoine nue chez le poulet méritent une attention particulière. Pour les céréaliers, une hausse de la commercialisation de ces céréales serait bénéfique.