Si vous voulez gâcher l'ambiance d'une fête, parlez de diarrhée. 

Bien qu'on en parle rarement en dehors de la ferme, cette affection est une préoccupation majeure pour les producteurs, ce qui incite la science à chercher des solutions. 

Compte tenu des enjeux, il est impératif de développer une stratégie alternative et respectueuse de l'environnement pour lutter contre la diarrhée post-sevrage et améliorer la santé générale des porcs. La diarrhée post-sevrage (DPS) est causée par un groupe d'E. coli. E. coli qui produisent des toxines spéciales, et est très répandue dans la production porcine actuelle. Outre le stress qu'elle provoque chez les animaux, la diarrhée post-sevrage affecte également leurs propriétaires en nuisant aux performances de croissance et en augmentant le taux de mortalité dans l'étable.

Dans de nombreux cas, les exploitations agricoles ont recours aux antibiotiques pour traiter la maladie de von Willebrand. Compte tenu de l'augmentation du nombre de bactéries résistantes aux antibiotiques dans les élevages, la pression se fait de plus en plus forte pour éliminer complètement ces médicaments, certains pays interdisant déjà leur utilisation dans les aliments pour animaux afin de favoriser la croissance. Dans la catégorie "le remède est pire que le mal", les métaux lourds comme l'oxyde de zinc (ZnO) se sont avérés efficaces pour lutter contre la maladie de la vache folle, mais ont fait l'objet d'un examen approfondi en raison de leurs effets négatifs sur la santé des animaux et sur l'environnement. Ces métaux peuvent s'accumuler dans des organes vitaux tels que le pancréas et le foie, et peuvent également endommager l'environnement en contaminant le sol et l'eau.

Les probiotiques : Des avantages et des inconvénients

Maintenant que nous savons ce qui ne fonctionne pas, il ne reste plus qu'une question : qu'est-ce qui fonctionne ? D'après des études récentes, l'ajout de bactéries probiotiques (micro-organismes vivants censés avoir des effets bénéfiques sur la santé lorsqu'ils sont consommés) à l'alimentation présente un certain nombre d'avantages pour les porcelets au moment du sevrage : meilleure digestibilité des nutriments, réduction des niveaux de pathogènes, meilleure immunité intestinale et amélioration des performances de croissance globales.

En outre, l'ajout de probiotiques spécifiques dans l'alimentation des porcs pourrait contribuer à réduire le nombre de bactéries résistantes aux antibiotiques dans l'intestin. L'un de ces probiotiques, le lactobacillus, a fait l'objet d'études approfondies à cette fin et est désormais utilisé dans des applications commerciales.

La bonne spore pour la tâche à accomplir

Une autre option prometteuse dans la lutte contre le PWD est une souche particulière de l'espèce Bacillus, connue sous le nom de Bacillus subtilis. Les bacilles sont des bactéries en forme de bâtonnets qui peuvent former des spores et survivre dans des conditions difficiles. Ces bactéries sont abondantes et résident dans le sol, l'eau, la poussière et l'air, et se développent à différentes températures. En outre, leur capacité à créer des spores à des températures élevées et à supporter des environnements à faible pH (phosphore) fait du Bacillus subtilis une souche robuste qui pourrait être développée comme supplément probiotique dans l'alimentation. Dans des études récentes, l'augmentation de l'alimentation des porcs avec un complément probiotique à base de Bacillus subtilis a permis de réduire l'incidence et la gravité des diarrhées et d'améliorer les performances de croissance en renforçant l'immunité des porcelets sevrés.

Si les yeux se dessillent à la lecture de termes tels que lactobacille et Bacillus subtilisles avantages de cette étude devraient ouvrir les yeux des producteurs. Outre le fait qu'ils s'attaquent au problème des troubles de l'alimentation causés par E. colil'inclusion de probiotiques à base de Bacillus dans l'alimentation des porcs en nurserie peut réduire la présence de diarrhée induite par l'alimentation et contribuer à maintenir ou à améliorer les performances de croissance. Ceci est important, car la diarrhée associée au sevrage peut également être déclenchée par des régimes économiques qui sont principalement à base de plantes (à base de maïs et de farine de soja).

Le coût des aliments étant une charge énorme pour l'industrie, des régimes moins coûteux sont souvent nécessaires, mais ils ont également été associés à une incidence plus élevée de diarrhée et à une intégrité intestinale plus faible (la capacité de l'intestin à maintenir sa structure et sa fonction).

Il faut un village

Une bonne recherche est un investissement dans l'avenir, c'est pourquoi les scientifiques qui ont participé à cette étude sont reconnaissants du soutien financier de Swine Innovation Porc (SIP), du ministère de l'Agriculture, de l'Alimentation et des Affaires rurales de l'Ontario (MAAARO) et de CBS Bio Platforms Canada.

Plusieurs chercheurs du département des biosciences animales de l'université de Guelph ont uni leurs forces pour mener à bien ce projet : Julang Li, professeur ; Sudhanshu Sudan (doctorant à l'époque, aujourd'hui chercheur à l'Université de Guelph) ; Lee-Anne Huber, professeur adjoint ; Robert Friendship, professeur au Collège vétérinaire de l'Ontario ; Elijah Kiarie, professeur ; Xiaoshu Zhan, candidate au doctorat ; Lauren Fletcher, candidate au doctorat ; et Serena Dingle, M. Sc.

Rob Patterson, vice-président de l'innovation et de la commercialisation chez CBS Bio-Platforms, ainsi que le personnel de l'étable Arkell Swine, les associés de recherche Cuilan Zhu et Douglas Wey, et les stagiaires de recherche de premier cycle ont également joué un rôle essentiel dans ce projet. Le traitement des échantillons de métabolites et l'extraction des données ont été assurés par Robert Flick, responsable des services de spectrométrie de masse et de métabolomique à BioZone, Université de Toronto.

Sur la base des résultats actuels, une supplémentation à faible dose peut améliorer de manière significative les performances de croissance dans un environnement de recherche. À partir de là, des études plus vastes dans un environnement similaire, ainsi que dans des environnements de production/commerciaux, doivent être menées pour confirmer ces résultats.

Bien qu'il reste encore du travail à faire, cette étude vient s'ajouter à un corpus limité de recherches sur l'utilisation des probiotiques comme alternative au ZnO et aux antibiotiques pour se prémunir contre la maladie de von Willebrand. Les résultats suggèrent également que la supplémentation des porcelets avec un nouveau probiotique à base de bacille peut améliorer l'efficacité alimentaire et les performances de croissance, offrant ainsi une stratégie d'alimentation économique aux producteurs du monde entier.

En tant que sujet de conversation à table, c'est certainement mieux que la diarrhée.

Le secteur porcin regorge d'acronymes. Pour les producteurs, celui dont ils se passeraient bien est la DEP. 

La diarrhée épidémique porcine, qui provoque des vomissements, de la diarrhée et souvent la mort, a fait des ravages chez les porcs à travers le monde, et la science aide à la combattre sur plusieurs fronts. Tout récemment, des chercheurs se sont intéressés à un mode de transmission courant de la maladie – les remorques – dans le but d’améliorer les méthodes de nettoyage et de renforcer la biosécurité dans l’industrie canadienne du transport des porcs.

Ce qui avait commencé comme un effort pour gagner du temps et de l’argent lors du nettoyage des remorques à porcs a pris une importance nouvelle au début de l’année 2014. C’est à ce moment-là que le ministre fédéral de l’Agriculture a appelé l’industrie pour lui faire une annonce effrayante : « La DEP est désormais au Canada ». La maladie, qui avait d’abord frappé l’Amérique du Nord aux États-Unis, coûtant des milliards de dollars au secteur porcin américain, était arrivée chez nous, et les producteurs étaient en état de panique.

Partenaires pour la prévention du DEP

Pour savoir comment procéder, le gouvernement fédéral et les producteurs de porcs ont demandé à l’Université de la Saskatchewan de diriger les efforts visant à enrayer la transmission du DEP et d’autres maladies pouvant résulter du transport d’animaux. Les chercheurs ont consulté un comité consultatif sur la DEP composé de membres de tout le pays, notamment des entreprises de transport, des associations provinciales de producteurs de porcs, des abattoirs, des producteurs et des vétérinaires spécialisés dans les porcs. 

Ensemble, les parties ont défini des priorités en matière de prévention du DEP, en commençant par la manière de nettoyer les remorques de manière suffisamment approfondie pour qu’aucune trace du virus ne subsiste à bord. En collaboration avec le Prairie Agricultural Machinery Institute (PAMI) de Humboldt, en Saskatchewan, les scientifiques ont mis au point un système de lavage à haute pression et d’aspiration capable d’atteindre tous les recoins d’une remorque et d’éliminer les amas de fumier ou tout autre matériau susceptible d’abriter la DEP.

Le système de lavage constituait un bon point de départ ; l’étape suivante consistait donc à développer un système télécommandé permettant un nettoyage complet des camions sans que des travailleurs humains aient à pénétrer dans la remorque. Cela a impliqué d’essayer différentes technologies, notamment un petit véhicule robotisé utilisé par l’armée pour récupérer des colis explosifs et les faire exploser en toute sécurité. Finalement, le projet s'est associé à Truck Wash Technologies Inc. à Sault Ste. Marie, en Ontario, afin d'adapter son système de lavage à portique à leurs besoins. Ce système se déplace sur toute la longueur du véhicule en plusieurs passages, nettoyant simultanément l'extérieur et l'intérieur des remorques de transport de porcs.

La chaleur en jeu

Les chercheurs ont également été chargés de déterminer la température optimale à laquelle chauffer les remorques, afin que toute trace d’agent pathogène restante après le lavage soit neutralisée. En collaboration avec VIDO-InterVac à Saskatoon, en Saskatchewan, l’équipe de recherche a conclu qu’un chauffage des camions à 75 °C pendant 20 minutes serait suffisant pour éliminer la menace.

Capteurs

Le défi lié au chauffage résidait dans le fait que certaines zones d’une remorque à porcs, comme derrière les portes et les parois, peuvent être plus difficiles à réchauffer suffisamment. En réponse, l’équipe a cherché des capteurs pouvant être installés aux points sensibles de la remorque pour surveiller les températures. Bien qu’elle ait trouvé une entreprise spécialisée dans les capteurs pour l’aider dans cette tâche, celle-ci avait négligé un petit détail : les porcs mangent les capteurs.

Sans se décourager, les ingénieurs de l'Université de la Saskatchewan ont collaboré avec l'entreprise de capteurs, Transport Genie, située à Burlington, en Ontario, pour développer des capteurs et les isoler correctement afin de les protéger contre les museaux curieux. Les nouveaux capteurs permettent la traçabilité GPS des remorques de transport de porcs, mesurent en continu les conditions environnementales pendant le transport des animaux et vérifient que les zones sensibles de la remorque atteignent la durée et la température requises pendant le traitement thermique.

Des menaces sans fondement ? Pas du tout

Bien que la panique initiale liée au DEP au Canada se soit apaisée, cette maladie et d’autres continuent de menacer le secteur porcin. Grâce à ce projet, le risque de transmission d’agents pathogènes pendant le transport a été considérablement réduit, permettant aux producteurs d’économiser des millions de dollars par an en pertes dues à la maladie et à la mortalité. Les conclusions de l’étude ont relevé le niveau de biosécurité, et le chauffage des remorques à 75 °C pendant 20 minutes est désormais la norme dans l’industrie.

Sur la base de ce projet, le Prairie Swine Centre a élaboré des lignes directrices pour aider les concepteurs à prendre en compte le bien-être animal et la biosécurité dans la conception de nouvelles remorques.

Autre avantage : les scientifiques collaborent avec des entreprises de transport routier pour installer leurs capteurs, non seulement à des fins de biosécurité, mais aussi pour alerter les chauffeurs lorsque les niveaux de température et d’humidité mettent en danger leurs passagers porcins. Outre l’amélioration du bien-être animal, cette initiative aidera tant les entreprises de transport routier que les abattoirs, chacun étant responsable des porcs une fois qu’ils sont en leur possession.

Dirigée par le Dr Terry Fonstad, vice-président associé à la recherche (éthique et infrastructure) à l’Université de la Saskatchewan, cette étude a bénéficié d’un financement de Swine Innovation Porc (SIP) et de l’expertise de plusieurs organismes : le Prairie Swine Centre, PAMI, Truck Wash Technologies Inc., Transport Genie Ltd, le comité consultatif sur la PED et VIDO-InterVac.

Course à l'armement

Comme le monde l’a appris à ses dépens avec la COVID-19, nous devons toujours garder une longueur d’avance sur l’ennemi. Dans cet esprit, les chercheurs se penchent sur ce qui se passe si une trace de virus survit au lavage et au chauffage de la remorque et s’incruste dans un biofilm pour s’autoprotéger. Un biofilm est une couche épaisse d’organismes qui se rassemblent pour former une colonie.

Grâce à l'attention suscitée par leurs découvertes, les chercheurs reçoivent désormais des demandes de l'Agence canadienne d'inspection des aliments (ACIA) concernant d'autres maladies préoccupantes, telles que la peste porcine africaine (PPA), et les moyens de s'en prémunir.

Grâce à l'attention suscitée par leurs découvertes, les chercheurs reçoivent maintenant des appels de l'Agence canadienne d'inspection des aliments (ACIA) concernant d'autres maladies préoccupantes, telles que la PPA, et les moyens de s'en prémunir.

Alors que le monde s'efforce de lutter contre des maladies graves comme la COVID, c'est la peste porcine africaine (PPA) qui met le secteur porcin à l'épreuve. 

La PPA est une maladie virale grave s’attaquant aux porcs et pouvant provoquer de la fièvre, des hémorragies internes et une forte mortalité. Elle est extrêmement contagieuse et se propage rapidement par contact direct et indirect via des porcs vivants ou de la viande de porc contaminés. 

Une démarche concertée a été mise de l’avant pour l’empêcher d’entrer au Canada, c’est aussi ce qui a été fait pour la COVID-19, mais avec les résultats que nous connaissons tous, vaut mieux se préparer. Afin d’aider le secteur porcin à se préparer au pire scénario, Dr Aruna Ambagala a présenté la conférence « Diagnostiquer la PPA à l’aide de nouveaux types d’échantillons » dans le cadre d’un webinaire organisé par SIP en marge du Banff Pork Seminar 2021 : « Peste porcine africaine : comment le Canada se prépare-t-il? ».

Pour n’importe quel virus, le dépistage est essentiel. Et c’est doublement vrai pour une maladie comme la PPA dont le dépistage à la ferme peut s’avérer difficile. Bien que le Canada dispose comme la PPA dont le dépistage à la ferme peut s’avérer difficile. Bien que le Canada dispose d’outils de diagnostic à la fine pointe, les chercheurs doivent s’efforcer de continuer à les améliorer en raison du danger que représentent le virus et des signes cliniques ambigus qui y sont souvent liés.

« Deux choix s’offrent à nous pour diagnostiquer la PPA, » explique Dr Aruna Ambagala, un chercheur du Centre national des maladies animales exotiques (CNMAE) de l’Agence canadienne d’inspection des aliments (ACIA) à Winnipeg. Dr Ambagala dirige l’Unité des maladies des mammifères et le Laboratoire de référence de l’Organisation mondiale de la santé animale (OIE) pour la peste porcine classique au CNMAE. « Nous pouvons soit examiner le virus lui-même, soit les anticorps produits contre le virus. »

Pour analyser le matériel génomique du virus de la PPA, les chercheurs utilisent un test de dépistage PCR en temps réel disponible au CNMAE et dans les laboratoires faisant partie du Réseau canadien de surveillance zoosanitaire (RCSZ). Le RCSZ est un réseau de laboratoires fédéraux, provinciaux et universitaires à travers le Canada spécialisés en santé animale.

Les tests

Il faut compter de deux à quatre heures pour effectuer le test PCR et vérifier le résultat. Le test peut être utilisé lors d’éclosions pour dépister la PPA chez les porcs. Par la suite, d’autres tests seront effectués au CNMAE pour confirmer les résultats.

« Pour les porcs décédés, nous exigeons un examen post-mortem complet comprenant des analyses de tissus tels que les amygdales, la rate, le foie, les reins ou les poumons, » précise le Dr Ambagala. « L’échantillon le plus important pour dépister la PPA et d’autres virus comme la peste porcine classique est les amygdales. Et lorsque la carcasse est  décomposée, c’est la moelle osseuse. » 

Si on choisit de travailler avec les anticorps pour confirmer l’exposition au virus dans un passé plus éloigné, un test ELISA est effectué pour repérer des anticorps dans les échantillons de sérum des mois ou des années après la contamination. Le test ELISA (essai d’immuno-absorption enzymatique) est un test immunologique utilisé couramment pour mesurer les anticorps, les antigènes, les protéines et les glycoprotéines dans les échantillons biologiques.

Étant donné les limites du test ELISA, des tests supplémentaires à partir d’échantillons de sang entier ou de sérum doivent être réalisés pour confirmer les résultats.

La surveillance basée sur l’échantillonnage de chaque animal peut être coûteuse et accroître les besoins en main-d’œuvre, car chaque porc doit être manipulé séparément, ou une inspection post-mortem complète doit être effectuée. Pour tenter d’alléger cette tâche, les chercheurs de ce projet ont examiné de nouveaux types d’échantillons pour les groupes d’animaux vivants et les troupeaux ayant une forte mortalité.

« Pour les échantillons de groupes, nous analysons les fluides oraux (salive) et les fluides de castration et de coupe de queues. Pour les cadavres, des échantillons comme des ganglions lymphatiques, des biopsies cutanées, des oreilles et des écouvillons de viande doivent être prélevés rapidement et en toute sécurité. »

Utiliser les fluides 

Comme mode d’échantillonnage, les fluides présentent plusieurs avantages. Ce sont des échantillons faciles à recueillir : les producteurs peuvent simplement suspendre une corde au plafond et attendre que les porcs la mâchouillent.

Les fluides oraux se sont avérés efficaces pour détecter le virus du SRRP (syndrome reproducteur et respiratoire porcin), le CVP – type 2 (circovirus porcin de type 2) et le virus de la grippe porcine. Enfin, le dernier avantage mais non le moindre, ils peuvent être collectés de manière respectueuse et non invasive.

Bien sûr, l’exactitude des tests effectués à partir de fluides oraux doit être validée avant qu’ils puissent être utilisés à plus grande échelle. À cette fin, le CNMAE évalue l’efficacité de ces fluides pour la détection précoce de la PPA dans le cadre d’un projet mené en collaboration avec le Plum Island Animal Disease Center de New York.

« La PPA a été inoculée à quatre porcs dans un parc et nous avons constaté que nous pouvions la détecter à partir des fluides oraux avant même que les animaux ne présentent de signes cliniques. Nous avons ensuite répété l’expérience à plus grande échelle, avec des résultats similaires. »

Étant donné qu’il est toujours préférable d’effectuer des validations plus poussées, des essais sur le terrain sont prévus au Vietnam ainsi que d’autres tests en laboratoire ici au Canada.

« Nous étudions également plus en détail la sensibilité, la spécificité et le degré d’incertitude du diagnostic des échantillons de fluides oraux. Nous travaillons avec différents instruments et différents techniciens. Et parce qu’il peut être difficile de composer avec ces échantillons, nous prévoyons mener une expérience dans laquelle nous testerons les mêmes échantillons de fluides oraux dans deux laboratoires pour nous assurer que notre détection est reproductible et précise. »

En recherche, la collaboration est fondamentale et ce projet ne fait pas exception. Afin d’améliorer l’efficacité de la détection de la PPA dans les fluides oraux, Dr Ambagala et ses collègues font équipe avec l’Université d’État de l’Iowa. Ils veulent également évaluer l’efficacité des trousses de PCR commerciales pour détecter la PPA dans les fluides oraux et s’associeront avec l’Université d’État du Kansas pour ce faire.

L’autre option envisagée pour dépister la PPA est le fluide collecté lors de la castration et de la coupe des queues.

 « Avec les fluides de castration et de coupe de queues, nous ciblons les troupeaux reproducteurs et les porcelets sous la mère. Deux groupes pour lesquels les fluides oraux ne conviennent pas puisqu’ils ne cherchent pas à mâchouiller la corde qui sert à collecter les fluides. 

Si nous pouvons cibler ces groupes avec ce type d'échantillon, nous augmenterons notre capacité à dépister nos troupeaux de porcs, et ce avec beaucoup moins de pression sur les finances et les ressources humaines des producteurs.

Afin d’offrir aux vétérinaires une troisième option pour remplacer les prélèvements post-mortem compliqués, les chercheurs étudient d’autres types d’échantillons. Les recherches se poursuivent pour trouver d’autres moyens pratiques et abordables de diagnostiquer la PPA. Tant qu’il n’y aura pas de vaccin efficace contre la PPA, les nouveaux types d’échantillons demeurent notre meilleur atout.

Également appelée DON, la vomitoxine est produite par des champignons du genre Fusarium, responsables de la fusariose du maïs, du blé et de l'orge. 

La vomitoxine peut être toxique lorsqu'elle est inhalée, absorbée par la peau ou consommée à de très faibles concentrations, de sorte que même de petites quantités peuvent être nocives pour les humains et les animaux.

Chez les porcs, des concentrations de vomitoxine supérieures à 1 ppm (parties par million) peuvent entraîner une diminution de la consommation alimentaire et du taux de croissance. Ces effets s’accentuent encore davantage à des concentrations plus élevées, entraînant des pertes importantes pour les éleveurs. En réponse à cela, des chercheurs ont cherché des stratégies pour détoxifier la vomitoxine en utilisant des approches chimiques et biologiques innovantes chez les porcelets sevrés.

Pour ce projet, le point de départ a été le métabisulfite de sodium (SMBS), un composé inorganique utilisé comme désinfectant, antioxydant et agent de conservation dans certains aliments. Les scientifiques savent déjà que ce composé peut transformer la vomitoxine in vitro et réduire sa toxicité, mais qu'en est-il de l'ajouter directement à l'alimentation afin qu'il détoxifie le DON dans l'intestin du porcelet ?

Problèmes liés à l'eau

L'un des défis de cette approche réside dans le fait que le SMBS est très sensible à l'humidité. Lorsqu'il est exposé à l'eau dans l'organisme, il se décompose rapidement pour produire un gaz qui provoque des troubles gastriques. Afin de protéger le SMBS, les chercheurs ont utilisé différentes graisses pour mettre au point des technologies permettant d'encapsuler le composé et de produire des microparticules pouvant être mélangées à l'alimentation destinée aux animaux.

D'après les résultats de leurs essais, les scientifiques auraient peut-être résolu le dilemme du DON. Pour évaluer l'efficacité avec laquelle le SMBS neutralise l'impact de la vomitoxine, ils ont mélangé ce produit chimique à des aliments contaminés par le DON, les ont donnés à des porcelets sevrés et ont surveillé les résultats. Alors que de tels aliments entravent ou stoppent normalement la croissance des porcs, le SMBS enrobé a réussi à inverser les effets négatifs sur les performances de croissance.

Protéger la santé et la rentabilité

Ces résultats signifient que l'équipe de recherche a prouvé la viabilité de son concept, à savoir qu'il est possible d'utiliser la technologie d'encapsulation pour administrer efficacement le SMBS en tant qu'agent détoxifiant dans la production porcine. C'est un signe encourageant pour les producteurs et l'industrie, car la vomitoxine représente à la fois un fardeau financier et un risque pour la sécurité.

Une fois la toxine détectée dans la viande de porc, les producteurs peuvent se voir interdire d’exporter leurs produits vers d’autres pays, en fonction de la concentration. Bien que chaque pays ait ses propres limites, celles-ci sont généralement de 1 ppm ou moins, et nulle part ailleurs les ravages causés par les mycotoxines sur les ventes de porc canadien ne sont plus évidents qu’au Japon. Ce pays est notre deuxième marché d'exportation, avec 264 635 tonnes de viande de porc achetées pour une valeur de 1,3 milliard de dollars en 2018. C'est également l'un des pays les plus stricts au monde en matière de mycotoxines, rejetant tout produit alimentaire dont les niveaux dépassent 10 ppb (parties par milliard). Par conséquent, tout ce qui protège notre viande de porc préservera les résultats financiers des producteurs.

Une approche d’un océan à l’autre

Un projet qui s’attaque à un problème mondial et développe une nouvelle technologie est une entreprise colossale comportant de nombreux éléments, et cette étude n’a pas fait exception. Soutenue par des financements de Swine Innovation Porc (SIP), d’Ontario Pork et d’Agriculture et Agroalimentaire Canada (AAC), l’équipe de recherche était composée de membres provenant de tout le pays et regroupait des universités, des organismes gouvernementaux et des centres de recherche.

AAC à Guelph était bien représenté par les chercheurs Joshua Gong et Qi Wang, ainsi que par Dion Lepp, biologiste et directeur du laboratoire de génomique du Centre de recherche et de développement de Guelph.

Le Dr Martin Mondor, chercheur au Centre de recherche et de développement de Saint-Hyacinthe, a participé au projet depuis le Québec.

Dans l’Ouest, la Faculté des sciences agricoles et alimentaires de l’Université du Manitoba (U of M) a fourni plusieurs collaborateurs : le Dr Chengbo Yang, professeur agrégé au Département des sciences animales, et le Dr Song Liu, professeur au Département de génie des biosystèmes.

Bien que satisfaite des progrès réalisés jusqu’à présent, l’équipe prévoit de solliciter davantage de financement pour poursuivre ses recherches et examiner la validité de ses conclusions dans un contexte d’élevage. Même si elle ne peut pas empêcher le terme « vomitoxine » de paraître inquiétant, elle espère le rendre un peu moins effrayant dans les années à venir.

Quand il s'agit de nourrir vos animaux, oubliez le beau linge et les repas gastronomiques. 

Pour favoriser leur croissance et leur bien-être, les porcs ont besoin d’une alimentation saine et nutritive, fournie régulièrement. Le défi pour les éleveurs consiste à proposer ces repas sans se ruiner. Face à la hausse constante des coûts de l’alimentation animale et aux volumes requis dans les exploitations, en particulier pour les porcs en croissance-finition, les scientifiques ont étudié de nouvelles options pour diversifier l’approvisionnement en ingrédients et les méthodes permettant de tirer le meilleur parti des nutriments dans l’alimentation porcine.

Aujourd'hui, l'explosion démographique mondiale et l'évolution rapide du changement climatique ont mondifié l'environnement de la production alimentaire. Plus que jamais, des ingrédients alternatifs, en particulier des protéines et des graisses, sont nécessaires pour soutenir le secteur porcin, la chaîne alimentaire et la planète. Pour offrir aux éleveurs le meilleur retour sur investissement en matière d'alimentation, ces ingrédients doivent être de haute qualité et capables d'optimiser les performances des porcs.

La condition des haricots

Dans cette optique, les chercheurs se sont concentrés sur quelques domaines clés dans ces études. Tout d’abord, ils ont cherché à caractériser la teneur en nutriments des légumineuses cultivées au Canada, qui ont attiré l’attention en tant qu’alternatives à intégrer dans les régimes alimentaires actuels des porcs. Ces légumineuses comprenaient deux variétés de pois fourragers, ainsi que des lentilles, des pois chiches et des fèves. Ils ont également cherché à comprendre comment la granulation et l’extrusion dans différentes conditions affectent la teneur en nutriments des ingrédients.

La granulation est le processus de conversion d'un aliment finement broyé en granulés denses et fluides. La granulation d'un régime alimentaire facilite la manipulation des aliments et contribue à réduire les pertes d'aliments, tout en favorisant des performances optimales. La recherche a démontré que les aliments granulés permettent une augmentation d'environ 7 % de l'efficacité alimentaire.

L'extrusion, qui consiste à appliquer de la chaleur, de l'humidité et de la pression à un ingrédient, peut améliorer la digestibilité de l'énergie et des protéines pour les porcs, et le traitement thermique augmente la durée de conservation des légumineuses en réduisant leur teneur en eau.

Les acides aminés à la rescousse

Le projet a également mesuré la digestibilité des acides aminés dans les féveroles, les lentilles et les pois jaunes. Les porcs étant incapables de synthétiser tous les acides aminés nécessaires à leur fonctionnement normal, ils doivent en obtenir une grande partie à partir d'ingrédients alimentaires.

Sur la base de leurs travaux, les chercheurs disposent désormais de suffisamment de données nutritionnelles sur les pois fourragers, les lentilles, les pois chiches et les féveroles cultivés au Canada pour envisager d'inclure ces ingrédients dans l'alimentation des porcs.

Oser la différence

Bien que les légumineuses soient riches en macro et micronutriments, l'étude note que les différents cultivars diffèrent dans ce qu'ils peuvent fournir et dans la manière dont ils réagissent aux traitements de transformation. Dans l'ensemble, toutefois, la transformation n'a pas eu d'effets extrêmement néfastes sur la teneur en nutriments des légumineuses, en particulier en ce qui concerne la teneur en protéines et en acides aminés.

Pour les nutritionnistes porcins, les résultats mettent également en garde contre les hypothèses sur la manière dont les nutriments d'un ingrédient de légumineuse peuvent changer en raison de la transformation, simplement en le comparant à un autre ingrédient de légumineuse.

Quant aux producteurs de porcs, ils disposeront désormais d'un plus grand nombre d'options d'alimentation de qualité et à faible coût. En outre, ils peuvent envisager différents procédés, tels que l'extrusion, pour améliorer la digestibilité et la disponibilité des nutriments.

Le travail en équipe

Trois personnes ont dirigé ce projet :  Kate Shoveller, professeur de biosciences animales à l'université de Guelph, Dan Columbus, chercheur en nutrition au Prairie Swine Centre (PSC) de Saskatoon et professeur adjoint au département des sciences animales et avicoles de l'université de Saskatchewan, et Cara Cargo-Froom, doctorante à l'époque et actuellement chercheuse postdoctorale à l'université de Guelph.

Les autres experts clés impliqués étaient le Dr Rex Newkirk, professeur associé au département des sciences animales et avicoles de l'université de Californie ; le Dr Yongfeng Ai, professeur associé, sciences de l'alimentation et des bioproduits, université de Californie ; le Dr Olufemi Babatunde, chercheur postdoctoral - physiologie nutritionnelle au CSP ; et le Dr Chris Marinangeli, ancien directeur de la nutrition, de la science et des affaires réglementaires chez Pulse Canada et actuellement directeur principal de la recherche et des affaires réglementaires chez Pulse Canada.

Bien que les scientifiques puissent aujourd'hui tirer des conclusions générales sur les changements de nutriments entre les légumineuses ou au sein d'une catégorie de légumineuses (par exemple, les changements dans les haricots), il reste encore beaucoup à faire. Comprendre comment la transformation peut affecter chaque catégorie de légumineuses, et les variétés au sein de la catégorie, peut fournir des informations très utiles sur les variétés spécifiques qui nous intéressent.

Dans le cadre de son programme permanent, le Dr Shoveller continuera à rechercher des sources de protéines de qualité pour les porcs, les chiens, les chats et les chevaux.

Bien que les scientifiques puissent désormais établir des généralisations à grande échelle concernant les variations des nutriments entre les différentes légumineuses ou au sein d’une même catégorie (par exemple, les variations chez les haricots), il reste encore beaucoup à faire. Comprendre comment la transformation peut affecter chaque catégorie de légumineuses, ainsi que les variétés au sein de cette catégorie, peut fournir des informations indispensables sur les variétés spécifiques qui présentent un intérêt particulier.

Dans le cadre de son programme en cours, le Dr Shoveller continuera à rechercher des sources de protéines de qualité pour les porcs, les chiens, les chats et les chevaux.

Compte tenu du prix élevé des aliments pour porcs à l'heure actuelle, tout ce qui permet de réduire les coûts est facile à avaler. 

La science est constamment à la recherche de nouveaux moyens d'y parvenir, et une étude récente a révélé que les légumineuses, en particulier la féverole, pouvaient contribuer à réduire les dépenses.

La force des fèves

Afin de diversifier l'apport en énergie et en protéines dans l'alimentation des porcs, des chercheurs de l'Université de l'Alberta ont cherché à augmenter la part des légumineuses cultivées localement dans les aliments pour animaux. Outre la réduction du coût des aliments, la culture des légumineuses présente un certain nombre d'avantages en termes d'agronomie et de développement durable. En plus de fixer l'azote atmosphérique (N) en symbiose avec les bactéries des racines, les légumineuses contribuent à la diversification des populations microbiennes du sol et à l'absorption des nutriments. Comme si cela ne suffisait pas, elles brisent également les cycles de ravageurs et de maladies dans la rotation annuelle des cultures avec les céréales et les oléagineux.

Cette étude a examiné le potentiel des féveroles, qui offrent un rendement supérieur à celui des pois fourragers, moins d'intrants que les autres cultures et une empreinte carbone inférieure à celle des protéines d'origine animale.

Cependant, l'inclusion des féveroles dans l'alimentation des porcs a été limitée par leur teneur en facteurs antinutritionnels tels que les tanins, la vicine et la covicine. Les facteurs antinutritionnels sont des composants des aliments qui peuvent réduire l'utilisation des nutriments ou la consommation d'aliments. En réponse, les chercheurs ont trouvé des solutions grâce à cette étude en identifiant des cultivars de féveroles plus appropriés pour les producteurs.

Féveroles prend son envol

Lorsque les féveroles ont été introduites pour la première fois dans l'ouest du Canada il y a une vingtaine d'années, leur forte teneur en tanins a été une arme à double tranchant. Les tanins aidaient à protéger la culture contre les dommages causés par le gel précoce à l'automne, mais ils donnaient aux fèves un goût amer, ce qui les rendait peu intéressantes pour l'alimentation des porcs. Afin d'améliorer leur potentiel alimentaire, un nouveau cultivar à fleurs blanches appelé Snowbird a été introduit. Si sa faible teneur en tanins a permis d'améliorer le potentiel alimentaire, cela s'est fait au détriment d'une protection réduite contre les gelées précoces.

En un mot (ou une cosse de haricot), le dilemme était le suivant : Comment la science peut-elle obtenir le meilleur des deux mondes pour les producteurs, en rendant les haricots efficaces en tant que culture et source d'alimentation ? Pour trouver une solution, les chercheurs ont réduit la teneur en tanins afin de conserver la protection contre le gel tout en améliorant la digestibilité des haricots. Bien que les producteurs bénéficient également d'une faible teneur en tanins avec Snowbird, ils perdent la protection contre le gel dans le processus. Au cours de cette étude, les chercheurs de l'Université de l'Alberta ont découvert que les cultivars de féverole à teneur modérée en tanin pouvaient encore être inclus dans l'alimentation des porcs, à condition que le cultivar soit également pauvre en vicine et en covicine - les facteurs antinutritionnels. Il s'agit d'une avancée notable pour les producteurs, car cela signifie qu'ils peuvent réduire leur risque de dommages dus au gel tout en cultivant la féverole pour l'alimentation humaine et animale sans effets néfastes.

Ça raporte d'être sélectif

Pour maximiser les avantages de l'ajout de féveroles dans une rotation, il est important de bien se renseigner avant de choisir la meilleure variété pour votre exploitation. Parmi les cultivars de féverole à teneur modérée en tanins, les chercheurs ont trouvé que Fabelle était le meilleur choix pour la consommation d'aliments et le gain de poids. D'un cultivar à l'autre, les variations de la teneur en fibres alimentaires et en amidon contribuent aux différences de matière sèche, de digestibilité de l'énergie et de performance de croissance des porcs, ce qui peut avoir un impact sur le résultat final. D'autre part, s'il est évidemment primordial de s'assurer qu'un cultivar est bénéfique pour les porcs, il faut également tenir compte des effets sur le rendement d'une protection réduite contre le gel.

Après avoir établi la viabilité de la féverole pour réduire le coût de l'alimentation, les scientifiques de cette étude estiment qu'il est essentiel de faire passer ce message à l'utilisateur final. Pour que les résultats soient adoptés, les éleveurs de porcs doivent être convaincus que les légumineuses comme la féverole sont rentables.  En remplaçant le coûteux tourteau de soja par la féverole, moins onéreuse, comme source de protéines, tout en maintenant les performances de croissance, les producteurs peuvent réduire le coût de l'alimentation par unité de croissance.

Digérer les résultats

Bien que les chercheurs aient constaté que les facteurs antinutritionnels présents dans les féveroles peuvent légèrement réduire la capacité des porcs à digérer les nutriments, cela ne devrait pas entraver la croissance si les producteurs tiennent compte de ce fait lors de la formulation des régimes. Pour l'alimentation des porcs, les teneurs moyennes en tanins de la féverole sont acceptables, à condition que les teneurs en vicine et en covicine soient limitées.

Cette étude a été menée par le Dr Eduardo Beltranena, chercheur spécialisé en porc à l'Université de l'Alberta. Dans la ferme et au laboratoire, l'étudiant diplômé Protus Nyende a fait le travail de base, s'assurant que tous les essais étaient menés à bien avec précision. Le projet a bénéficié d'un financement de Swine Innovation Porc et d'Alberta Pork, qui a été fourni au Dr Ruurd Zijlstra.

L'équipe prévoit ensuite d'approfondir la caractérisation des cultivars de féverole et d'obtenir une meilleure image de ce qui se passe avec cet ingrédient dans l'ouest du Canada. Où que cela les mène, ils savent que le travail qu'ils ont accompli jusqu'à présent devrait permettre de réduire les coûts des producteurs.

Voilà de quoi alimenter la reflection.

Pour un non-scientifique, la notion de "bonnes bactéries" est comme l'idée d'un monstre amical - elle semble contre-intuitive ou même contradictoire à première vue. 

En réalité, le corps des porcs et des humains contient plus de bonnes bactéries que de mauvaises, en particulier dans l'intestin. Étant donné que les bonnes bactéries, également connues sous le nom de probiotiques, jouent un rôle essentiel pour maintenir les porcs en bonne santé et les producteurs à flot, les chercheurs ont mené une étude pour mieux comprendre les deux types de bactéries.

Les probiotiques offrent un certain nombre d'avantages aux porcs, tels qu'une meilleure digestion, une protection contre les agents pathogènes et la production de nutriments et d'anticorps. Ces avantages sont particulièrement précieux pour les porcs en péri-sevrage et en post-sevrage, car ils sont souvent exposés à des maladies telles qu'E. coli. E. coli et le rotovirus, une infection très contagieuse qui provoque diarrhée et déshydratation. À l'heure actuelle, les principaux moyens de lutte contre ces maladies dans les exploitations agricoles sont la vaccination, les suppléments de zinc et l'inclusion d'antimicrobiens dans les aliments, mais ces trois méthodes ont leurs limites.
 

Bonne nouvelle, rencontre avec une mauvaise nouvelle

Pour leur part, les antimicrobiens ont suscité des inquiétudes en matière de santé publique, car de plus en plus d'infections se révèlent résistantes à ces médicaments. Ils représentent également un coût supplémentaire pour les producteurs et pourraient rendre les futurs agents pathogènes plus difficiles à traiter.

Si la vaccination a sa place dans l'étable, elle est moins efficace chez les jeunes porcs, car leur système immunitaire n'est pas encore suffisamment développé pour répondre aux vaccins.

Quant au zinc, son impact négatif sur l'environnement a été bien documenté, ce qui a conduit certains pays à interdire son utilisation chez les porcs, et le Canada pourrait bientôt suivre. Aux yeux des scientifiques impliqués dans ce projet, les probiotiques constituent la meilleure alternative à ces mesures. Des recherches antérieures ont montré que les porcelets qui ne sont pas exposés à de bonnes bactéries dès leur plus jeune âge peuvent être très sensibles aux maladies. En ajoutant des probiotiques à l'alimentation des porcs, comme le Lactobacillus que l'on trouve également dans le yogourt, l'afflux de bonnes bactéries dans l'intestin permet d'évincer les mauvaises. Le Lactobacillus est un probiotique qui rétablit l'équilibre des bonnes bactéries dans l'intestin, équilibre qui peut être perturbé par l'application d'antibiotiques ou par des infections intestinales.

Un effort audacieux

Dans leur quête pour en savoir plus sur les bactéries en relation avec la santé des porcs, les scientifiques ont exploré la composition du microbiote intestinal, qui comprend des milliers de bactéries. L'une des découvertes intéressantes est que le microbiote change à mesure que les porcs vieillissent. À la naissance, les porcelets n'ont pas de bactéries dans l'intestin, mais ils commencent à en acquérir lorsqu'ils sont exposés à la truie pendant la mise bas. Les bactéries nécessaires à la digestion des liquides et des solides étant différentes, le microbiote change à nouveau lorsque les porcelets passent d'un régime à base de lait liquide à une alimentation solide après le sevrage.

Les chercheurs ont également examiné la relation entre le microbiote intestinal et les performances de croissance et ont constaté que les porcs d'un certain entérotype de microbiote présentaient une meilleure croissance et une incidence moindre de diarrhée. Un entérotype est une classification des organismes vivants basée sur la composition bactérienne du microbiome intestinal.

Enfin, l'équipe a cherché à établir un lien entre le microbiote et la génétique, en notant que certaines bactéries sont incapables de survivre dans l'intestin du porc en raison d'une variation génétique chez l'animal.

Le pouvoir du savoir

En ce qui concerne les porcs, la santé et les bactéries, plus la science en sait, plus elle peut aider les producteurs. Avec l'abandon graduel des antimicrobiens, l'industrie a besoin d'une alternative pour maintenir les porcs en bonne santé face aux maladies, et les probiotiques présentent le meilleur potentiel. De nombreuses sociétés pharmaceutiques ont exprimé leur intérêt pour le développement de probiotiques. Pour soutenir ces efforts, la science doit rassembler autant de connaissances que possible, notamment sur la manière de distinguer les bonnes et les mauvaises bactéries dans l'intestin.

Si les travaux de cette étude aboutissent à un nouveau probiotique qui peut être commercialisé et utilisé par les producteurs, cela pourrait représenter une triple menace : des porcs en meilleure santé, une industrie porcine plus productive et une moindre dépendance à l'égard de l'utilisation d'antimicrobiens chez les animaux.  

Pour assurer le succès des chercheurs, la collaboration était essentielle. Ils ont reçu un financement de Swine Innovation Porc (SIP), de Cargill Limited et du ministère de l'Agriculture, de l'Alimentation et des Affaires rurales de l'Ontario (MAAARO).

L'équipe de recherche comprenait les docteurs Vahab Farzan, Brandon Lillie, Khurram Nadeem et l'étudiant diplômé Madison Arsenal de l'Université de Guelph, ainsi que le docteur Ehsan Khafipour de Cargill Inc.

Dans les années à venir, les scientifiques envisagent d'identifier les bactéries spécifiques associées à de meilleures performances et à une meilleure santé, et de les utiliser pour produire des probiotiques efficaces pour les porcs. S'ils parviennent également à identifier les marqueurs génétiques de ces caractéristiques, ces informations pourraient être partagées avec les élevages de porcs pour l'amélioration de leurs troupeaux.

Dans un secteur où les choses ne sont pas toujours simples, il y a au moins une certitude : Les porcelets ont besoin de lait, et un approvisionnement adéquat est crucial pour leur développement. 

Malheureusement, les truies ne produisent pas suffisamment de lait pour optimiser la croissance des porcelets. En outre, l'introduction de lignées de truies hyperprolifiques (qui donnent souvent naissance à plus de porcelets que leurs tétines fonctionnelles) a aggravé le problème en augmentant la taille des portées. Par conséquent, il y a moins de lait disponible par porcelet, ce qui se traduit par des poids de sevrage plus faibles.

Avec suffisamment de lait dans leur système, les porcelets seront plus lourds au sevrage, plus vigoureux et plus résistants aux maladies. Ils auront également besoin de moins de temps pour atteindre le poids de marché, ce que les producteurs font actuellement avec l'alimentation lente (fournir une alimentation solide aux porcelets pendant qu'ils tètent la truie, préparant ainsi leur système digestif au sevrage). Bien que l'alimentation par reptation puisse être efficace, elle est également coûteuse. La science s'est donc mise à la recherche d'une option plus viable.

Vous avez du lait ?

Chantal Farmer, chercheuse à Agriculture et Agroalimentaire Canada à Sherbrooke, au Québec, a relevé le défi. Pour remédier à la pénurie de lait, le Dr Farmer a cherché à augmenter la production laitière en améliorant le développement mammaire, en adoptant une approche à plusieurs volets :

Fibres alimentaires

Les cochettes grandissant plus vite de nos jours, elles rencontrent souvent des problèmes de pattes, ce qui incite certains éleveurs à ralentir cette croissance en limitant la consommation d'aliments. Cela peut s'avérer problématique, car le Dr Farmer a déjà montré qu'une réduction de 20 % de l'alimentation entre le 90e jour et la puberté inhibe le développement mammaire. C'est pourquoi elle s'est associée au Dr Lee-Anne Huber de l'Université de Guelph. 

Ils ont constaté que la même diminution de 20 % de la consommation d'aliments ou une alimentation ad libitum (à volonté) avec 25 % de fibres en plus pouvaient avoir un effet similaire. Les deux approches réduiront le taux de croissance des lignées de cochettes actuelles (qui consomment plus d'aliments que les lignées plus anciennes) sans diminuer le rendement laitier.

Besoin de lysine ? Essayez le soja

Au cours du dernier tiers de la gestation, le développement mammaire est très rapide ; cependant, il semble que les recommandations relatives à l'acide aminé lysine dans l'alimentation soient sous-estimées pendant cette période cruciale. 

En augmentant la quantité de farine de soja dans l'alimentation, les chercheurs ont réussi à augmenter les niveaux de lysine de 40 %, ce qui a augmenté la quantité de tissu synthétisant le lait dans la glande mammaire de 40 % également. Comme les agriculteurs, les scientifiques ne peuvent pas rester inactifs. Ils chercheront donc à en faire bénéficier les producteurs en testant l'effet de la lysine sur les truies multipartites.

La prolactine est pro-lait

La prolactine est une hormone qui joue un rôle essentiel dans la production de lait par les mammifères. Dans le passé, l'hormone a été injectée pour augmenter les niveaux de prolactine chez les truies et accroître la production de lait. Dans le cadre de cette étude, les chercheurs ont examiné le potentiel d'un médicament appelé dompéridone. Ce médicament aide l'organisme à augmenter sa propre production de prolactine et est même utilisé par les femmes qui ne peuvent pas produire suffisamment de lait maternel après l'accouchement. Sur prescription vétérinaire pour les truies, la dompéridone peut être ajoutée aux aliments pour stimuler la prolactine, remplaçant ainsi les injections d'hormones. Compte tenu de l'attention portée à l'ajout d'hormones pour les animaux, l'image du secteur dans son ensemble pourrait s'en trouver améliorée.

En outre, lorsque l'équipe du projet a testé le médicament qui aide les porcs à synthétiser davantage de prolactine, elle a constaté une augmentation moyenne de 5,6 % du poids corporel des porcelets au 22e jour.

Comme pour beaucoup de choses dans la vie, le choix du moment est crucial pour augmenter la prolactine. Avant la puberté, la physiologie de la cochette n'est pas équipée pour récolter les bénéfices du médicament ; pour de meilleurs résultats, il doit être incorporé dans le régime alimentaire pendant la lactation.

Bien que tous les aspects de l'étude soient prometteurs, l'augmentation des niveaux de lysine recommandés dans l'alimentation des animaux en gestation est peut-être le point le plus critique. À l'heure actuelle, certains acteurs du secteur pensent encore que les cochettes de remplacement peuvent être nourries comme des porcs de marché, ce qui n'est tout simplement pas le cas.

L'appétit vient en mangeant

En fin de compte, cette étude est le fruit d'une coopération. Alors que le Dr Farmer a apporté son expertise en biologie de la lactation porcine, le Dr Huber a apporté ses connaissances approfondies en nutrition porcine. Le travail a été effectué à la fois à l'Université de Guelph et à l'Université de Sherbrooke, offrant ainsi des opportunités aux nouveaux étudiants diplômés de ces institutions.

Sur la base de cette étude, les chercheurs souhaitent répondre à une question clé concernant l'effet bénéfique d'une augmentation du tourteau de soja sur le développement mammaire des cochettes en fin de gestation : Ce bénéfice est-il réellement dû à l'augmentation de la lysine ou à d'autres composants du tourteau de soja ?

Compte tenu des coûts de production élevés de nos jours, tout ce qui stimule le système mammaire devrait être un sujet stimulant pour les années à venir.