Matériels et méthodes

Pour les deux expériences, les animaux ont été logés et traités conformément aux directives du Conseil Canadien de Protection des Animaux (CCPA, 2009), ainsi que selon le Code de pratiques pour le soin et la manipulation des porcs (CNSAE, 2014).

Expérience 1 – Essai de digestibilité

Animaux et plan expérimental

Six porcelets mâles castrés ((Large White x Landrace) x Duroc) ont été utilisés pour cette étude. Dès leur arrivée, les sujets ont été logés aléatoirement dans des parcs individuels de 1 m x 2 m. Les divisons de polychlorure de vinyle (PVC) présentaient des interstices permettant aux animaux d’avoir un contact visuel avec leurs congénères des parcs voisins. Le parc contenait un espace mangeoire simple, un abreuvoir à flotte ainsi qu’un objet d’enrichissement de l’environnement (balle ou corde). Les porcs ont été logés sur un plancher de béton plein additionné de litière (ripe de bois) renouvelée quotidiennement. La chambre était nettoyée au complet à l’eau et au savon une fois aux deux semaines. La température de la chambre a été maintenue à 22 °C et une photopériode de 12 h de lumière pour 12 h de noirceur a été appliquée pour toute la période expérimentale.
À leur arrivée, les porcs ont eu une période d’acclimatation de sept jours afin de s’habituer aux contacts humains ainsi qu’à leur nouvel environnement avant l’intervention chirurgicale pour la pose de la canule iléale. Durant la phase d’acclimatation, les animaux ont été nourris avec une
moulée commerciale cubée pour porc en croissance (Agri-Marché inc., St-Isidore, Québec, Canada) restreinte à trois fois les besoins en énergie métabolisable pour l’entretien [106 kcal x PV0,75] (NRC, 1998).
La pose de la canule en T au niveau de l’iléon distal a été effectuée telle que décrite par Wubben et al. (2001). Suite à l’opération, une période de rétablissement d’un minimum de 17 jours a été accordée aux porcs avant le début de l’expérimentation. Par la suite, les six porcs ont été pesés (26,4 ± 4,9 kg) et assignés aléatoirement à l’un des six traitements alimentaires dans un dispositif en carré latin 6 x 6. Chacune des périodes expérimentales était d’une durée de 14 jours. Les douze premiers jours de chaque période étaient considérés comme une période d’adaptation du porc à l’aliment et la collecte des digesta iléaux était effectuée aux jours 13 et 14.

Traitements alimentaires

Trois aliments différant dans leur teneur en fibres et dans la nature de celles-ci ont été étudiés. Un aliment témoin, de type maïs-tourteau de soya (Témoin) faible en fibres (9,5 % NDF) ainsi que deux aliments à plus haute teneur en fibres (15,5 % NDF), l’un provenant de coproduits du blé (HFW) et l’autre de coproduits du maïs et du canola (HFC), ont été formulées. La teneur des aliments pour les autres composants nutritionnels était semblable et basée sur les besoins d’un porc de 30 kg (NRC, 2012). Chacun de ces aliments a été ou non supplémenté en xylanase (Econase XT : AB Vista, Marlborough, UK, ≥20100 bxu/kg), pour un total de six traitements (Tableau 2.1 et Tableau 2.2) dans une distribution factorielle 3 x 2. Les formulations ont été réalisées à partir des valeurs nutritionnelles de référence (NRC, 2012) et d’analyses préliminaires pour la farine de biscuits. Du dioxyde de titane (TiO2) a été incorporé aux moulées (0,3 %) comme marqueur indigeste afin de calculer la digestibilité iléale apparente des composants alimentaires.
Lors de l’expérimentation, les aliments ont été distribués aux animaux sous forme de farine additionnée d’eau afin d’éviter le gaspillage. Les aliments étaient servis en deux repas égaux, à 8 h et 15 h et l’eau était offerte à volonté. Les quantités d’aliments servis étaient fixées en début de période expérimentale selon le poids vif (PV) individuel des porcs de façon à fournir environ trois fois les besoins en énergie métabolisable pour l’entretien (NRC, 1998).

Échantillonnage et mesures

La collecte des digesta iléaux, jours 13 et 14 de chaque période expérimentale, s’étalait en continu sur huit heures, plus précisément, de 8 h jusqu’à 16 h. De l’acide formique 10 % était ajouté aux digesta récoltés tout au long de la période de collecte afin de réduire l’activité microbienne et enzymatique. Les échantillons de digesta ont été mélangés uniformément à la fin de chaque journée de collecte et congelés à -20 °C jusqu’à l’analyse. Des échantillons de moulée ont été pris au début de chacune des périodes expérimentales et conservés congelés à -20 °C avant d’être homogénéisés et analysés.
Tableau 2.1 : Composition des aliments expérimentaux utilisés pour l’essai de digestibilité (Expérience 1).

Expérience 2 – Essai de croissance

Le comité de protection des animaux du Centre de recherche et de développement d’Agriculture et Agroalimentaire Canada à Sherbrooke a révisé et approuvé le protocole.

Animaux et plan expérimental

Un essai de croissance utilisant 60 porcs mâles castrés (G-Performer 8,0 x Fertilis 25 ; Génétiporc Inc., St-Bernard, Québec, Canada) avec un PV initial de 83,0 ± 5,4 kg a été mené dans un dispositif aléatoire en blocs incomplets. Chacun des 5 traitements alimentaires de l’expérimentation comptait douze porcs qui ont été distribués dans cinq parcs de façon à obtenir quatre traitements de trois porcs par parc.
Chaque parc contenait un distributeur alimentaire automatique de précision (AIPF; Pomar et al., 2009) fournissant à chacun des porcs le traitement alimentaire qui lui était attitré. L’aliment était disponible à volonté à la demande de l’animal. Les animaux disposaient d’une superficie de 13,3 pi2/porc. Les porcs avaient également accès à de l’eau fraîche à volonté offerte par des suces et étaient logés dans en parquets entièrement lattés. Avant le début de l’expérience, les porcs ont eu une période d’acclimatation de cinq jours pour s’adapter à leur groupe respectif et à l’AIPF.

Traitements alimentaires

Les traitements alimentaires avaient une composition en ingrédients semblable à ceux de l’essai de digestibilité, mais ils étaient formulés pour répondre aux besoins nutritionnels de porcs de 90 kg (NRC, 2012). Ainsi, un aliment témoin de type maïs-tourteau de soya faible en fibres (7,5 % NDF ; Témoin), un élevé en fibres issus de coproduits du blé (14,4 % NDF ; HFW) et un élevé en fibres issus de coproduits du maïs et du canola (14,0 % NDF ; HFC) ont été formulées. En raison du nombre limité de compartiments (quatre) dans les distributeurs d’aliments, seulement les aliments riches en fibres ont été complémentés en xylanase (Econase XT : AB Vista, Feed Ingredients, Marlborough, UK, 100 g/t, >14500 bxu/kg d’aliment), correspondant aux traitements HFW-X et HFC-X respectivement. Cinq aliments expérimentaux ont donc été utilisés pour l’essai de croissance (Tableau 2.3 et Tableau 2.4). Afin de pouvoir être distribués efficacement par la mangeoire de précision, les aliments ont été cubés. La supplémentation en xylanase a été faite en précubage.
Tableau 2.3 : Composition des aliments expérimentaux utilisés pour l’essai de croissance (Expérience 2).

Échantillonnage et mesures

L’essai de croissance s’est déroulé sur une période de 28 jours. Des échantillons représentatifs des aliments ont été pris chaque semaine de l’expérimentation et conservés à -20°C jusqu’aux analyses.
Au début (J0) et à la fin (J28) de l’expérimentation, les porcs ont été radiographiés par absorption biphotonique à rayons X (DXA : Prodigy, GE Healthcare, Madison, WI). Pour ce faire, les porcs ont été anesthésiés à l’aide de sévoflurane (Sevorane, Abbott Laboratories, North Chicago, IL) dilué à 7 % dans l’oxygène et administré à l’aide d’un masque respiratoire. Lorsque l’animal était complètement anesthésié, le sévoflurane était remplacé par de l’isoflurane (Isoflo, Abbott Laboratories, North Chicago, IL) à 5 % dans l’oxygène afin de maintenir l’anesthésie. L’animal était ensuite déplacé à l’aide d’un monte-charge sur la table de lecture et installé en position sternale. Le balayage a été réalisé en mode épais pour les deux radiographies afin d’estimer le contenu minéral osseux (CMO), la densité minérale osseuse (DMO) ainsi que la masse corporelle en maigre et en gras des animaux. Ces résultats ont ensuite été transformés en équivalents de masses protéiques et lipidiques selon les équations de Pomar et Rivest (1996).
Au début (J0), au milieu (J14) et à la fin (J28) de la période d’expérimentation, des mesures de l’épaisseur du gras dorsal et du muscle de la longe (entre la 3e et 4e côte, à 5 cm de la colonne vertébrale) ont été effectuées à l’aide d’ultrasons (Ultrascan 50, Alliance Médicale inc., Canada ; 120 mm, 3,5 MHz). À ces mêmes moments, les animaux ont été pesés. À la fin des 28 jours de l’essai de croissance, les animaux ont conservé leur traitement alimentaire respectif jusqu’à leur départ pour l’abattoir la semaine suivante. Le lendemain de l’abattage, des échantillons de gras du cou ont été récupérés et conservés congelés afin d’effectuer le profil en acides gras du tissu adipeux et de calculer l’indice d’iode (I.I.).
La consommation moyenne journalière (CMJ) a été calculée pour les périodes d0-14, d15-28 et d0-28 en utilisant les données de consommation quotidienne d’aliments de chacun des porcs qui a ont compilées par l’AIPF. Les pesées réalisées aux jours 0, 14 et 28 ont été utilisées pour calculer le gain moyen quotidien (GMQ). Enfin, les données de CMJ et de GMQ ont servi à calculer l’efficacité alimentaire selon la formule suivante : é = [ / ] ÷ [ / ]

Analyses de laboratoire

Les échantillons de digesta iléaux ont été lyophilisés sans être préalablement décongelés. Les échantillons de moulées et de digesta iléaux lyophilisés ont été moulus à l’aide d’un CT 193 CyclotecTM (FOSS North America, Eden Prairie, MN, USA) jusqu’à ce qu’ils puissent passer au travers un tamis de 1 mm.
Les échantillons d’aliments et de digesta ont été analysés pour la matière sèche (méthode 935.29), les cendres (méthode 942,05) et la protéine brute (PB) (méthode 976,05) (AOAC International, 2007). Les analyses d’énergie brute ont été réalisées à partir d’une bombe calorimétrique isoperibol (Parr 6300 Calorimeter, Parr Instrument Company, Moline, IL, USA) avec l’acide benzoïque comme standard de calibration. Le calcium a été dosé par spectrométrie d’absorption atomique (Perkinelmer Aanalysit 300, Whaltham, MA, USA) (méthode 968.08-D) et le phosphore selon la méthode colorimétrique vanadate (Spectrophotometer GenesysTM 10S UV-Vis, Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA ; Méthode 965.17) (AOAC International, 2007). Les niveaux de fibres ADF et NDF ont été déterminés par les méthodes 12 et 13 respectivement d’Ankom Technology avec les sacs filtrants F58 (Ankom 2000 Fiber Analyzer, Ankom Technology, Macedon, NY, USA). Le pourcentage de lipides bruts a été déterminé à partir de l’extraction du gras brut à l’éther éthylique (méthode 2003.05 : AOAC International (2007) ; SoxtecTM 2050; FOSS North America, Eden Prairie, MN, USA). Le dosage des AA a été fait à l’aide d’un ensemble d’analyse (Phenomenex, EZ : faast) et les polysaccharides non amylacés selon la méthode par spectrophotométrie décrite par Englyst et al. (1994). La concentration en polysaccharides a été déterminée avec un appareil GC-FID (model 6890N; Agilent Technologies, Santa Clara, CA) équipé d’une colonne capillaire SP-2330 J&W Agilent (film de 30 m x 320 μm x 0,20 μm). Les teneurs en fibres solubles sont calculées par différence entre les fibres totales et les fibres insolubles.
La caractérisation du dioxyde de titane (TiO2) a été réalisée par dosage colorimétrique selon la méthode décrite par Myers et al. (2004). La DIA des composants nutritionnels et de l’énergie a été calculée en utilisant le TiO2 comme marqueur indigeste selon l’équation suivante :
é é = 1−{(% 2 ×% )÷(% 2 ×% )}
Pour l’analyse des acides gras des tissus adipeux du cou, l’extraction des lipides a été effectuée selon la procédure de Folch et al. (1957) modifiée qui utilise le chlorure de méthylène comme substitut au chloroforme. L’analyse de la composition des acides gras a été faite par chromatographie en phase gazeuse (HP 5890A Series II, Hewlett Packard, Palo Alto, CA) avec une colonne capillaire 100-m CP-Sil 88 (i.d., 0,25 mm; film thickness, 0,20 m; Chrompack, Middelburg, Pays-Bas) et un détecteur à flamme ionique, méthode décrite par Faucitano et al. (2008).
L’activité de l’Econase XT a été validée dans les aliments expérimentaux et varie entre 20 100 et 20 600 bxu/kg de moulée pour l’essai de digestibilité et entre 15 300 et 20 500 bxu/kg pour l’essai de croissance (méthode ELISA; AB Vista, Feed Ingredients, Plantation, FL, USA), pour un niveau d’activité minimale attendu de 14 500 bxu/kg d’aliments. L’activité de l’Econase XT et de la xylanase totale (microbienne et alimentaire) a également été dosée dans les digesta iléaux (Tableau 2.6 : méthode ELISA et analyse chimique par voie humide ; AB Vista, Feed Ingredients, Plantation, FL, États-Unis). L’activité résiduelle de l’Econase XT dans le digesta a été calculée selon l’équation suivante :
é é = 1 − {(% 2 × % é ) ÷ (% 2 × é )}

Analyses statistiques

Des analyses de variance ont été effectuées sur les variables étudiées en utilisant la procédure Mixed de SAS (SAS 9.4, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA) et la normalité a été vérifiée avec le test Shapiro-Wilk. Une différence a été considérée comme significative pour P<0,05 et les tendances numériques étaient notées pour P<0,10. L’unité expérimentale était le porc dans les deux études.
Pour l’essai de digestibilité, une analyse factorielle a été réalisée dans un dispositif en carré latin 6 x 6 pour valider l’effet de l’aliment, de l’ajout de xylanase et de l’interaction Aliment x Xylanase. Le modèle statistique incluait type de ration, la supplémentation en xylanase et les porcs comme effets fixes ainsi que la période de collecte comme effet aléatoire. Une analyse de la variance pour l’effet de la ration s’est faite par un test de comparaisons multiples avec le test de Tukey.
Pour l’essai de croissance, les parcs représentaient les blocs. Des contrastes polynomiaux ont été effectués afin de tester 1) l’effet fibre par la comparaison Témoin vs Fibres, l’effet de la source de fibres par la comparaison HFW vs HFC et l’effet de la xylanase par les comparaisons HFW vs HFW-X et HFC vs HFC-X.