Introduction de fibres alimentaires dans le régime des truies en vue de renforcer la santé intestinale des porcelets au sevrage / Manon ISTASSE

Public ISBD Titre : Introduction de fibres alimentaires dans le régime des truies en vue de renforcer la santé intestinale des porcelets au sevrage Type de document : TFE / Mémoire Auteurs : Manon ISTASSE, Auteur ; Gaël Gilbert, Directeur de publication, rédacteur en chef Année de publication : 2017 Note générale : Le fichier numérique de ce document est disponible uniquement pour les membres de la Haute Ecole Louvain-en-Hainaut ainsi que ses étudiants. Veuillez vous connecter pour accéder à votre compte lecteur Langues : Français (fre) Mots-clés : Agronomie  AIBT  Gembloux Agro-Bio Tech Index. décimale : TFE AIBT TFE Agro-industries et biotechnologies Résumé : Afin de réduire l’incidence des diarrhées post-sevrage induite par l’inflammation due à l’exposition des porcelets aux pathogènes, nous avons mené une étude consistant à introduire des fibres dans l’alimentation des truies. Ce travail se base sur le principe que les porcelets sont constamment en contact avec le microbiote de leur mère au travers des fèces et du lait. En améliorant la composition du microbiote de la mère grâce aux fibres, il est possible de renforcer la santé intestinale des porcelets en leur conférant des bactéries commensales bénéfiques à la production de substances anti-inflammatoires. Dans un premier temps, une alimentation riche en amidon de pois a été distribuée à un groupe de truies dont nous avons récolté les fèces des porcelets. De ces échantillons, nous avons analysé la concentration en acides gras volatils afin d’observer une éventuelle augmentation. Ces substances sont connues pour avoir de nombreux effets bénéfiques sur la régulation des médiateurs de l’inflammation intestinale. Cependant, les résultats n’ont pas montré de différence significative par rapport à un groupe « contrôle » nourri avec une alimentation à base d’amidon de maïs. Par la suite, nous avons étudié l’effet de l’introduction de son de blé dans l’alimentation des truies sur la production de cytokines pro-inflammatoires et de protéines de jonctions serrées des porcelets au sevrage. Lors de l’ex-vivo sur les porcelets, des explants d’iléon et de colon ont été récoltés et incubés dans trois types de milieux différents : un milieu complet, un milieu enrichi en toxines lipopolysaccharides et un troisième enrichi en anti-inflammatoire dexaméthasone. Ces explants ont été soumis à une extraction d’ARN et à une transcription inverse afin d’obtenir du cADN pour l’analyse PCR quantitative en temps réel. L’expérimentation sur les explants de colon n’a pas abouti suite à une instabilité des gènes de références nécessaires pour obtenir l’expression relative des gènes cibles. Les résultats concernant les explants d’iléon n’ont pas révélé de différence significative par rapport au groupe « contrôle » nourri avec une alimentation de base. Note de contenu : Table des matières Remerciements .......................................................................................................................... 3 Lieu de stage ............................................................................................................................... 7 Introduction ................................................................................................................................ 8 Première partie : Concepts théoriques .................................................................................... 10 I. Le système digestif du porc .......................................................................................... 10 I.1. Système digestif du porc ........................................................................................ 10 I.2. Activités enzymatiques et absorption des produits de la digestion ...................... 11 I.2.1. Digestion enzymatique et absorption des glucides ........................................ 11 I.2.2. Digestion enzymatique et absorption des lipides .......................................... 12 I.2.3. Digestion enzymatique et absorption des protéines ..................................... 12 I.3. Rôle du gros intestin, colon, caecum ..................................................................... 13 II. Le sevrage ..................................................................................................................... 13 II.1. Introduction ........................................................................................................... 13 II.2. Problèmes liés au sevrage ...................................................................................... 14 II.2.1. Faiblesses du porcelet avant le sevrage ......................................................... 14 II.2.2. Les stress occasionnés par le sevrage ............................................................ 15 II.2.3. Modifications morphologiques de l’intestin grêle, de la digestion et de l’absorption, modification de la microflore. ................................................................ 16 II.2.4. Anomalies digestives associées au sevrage .................................................... 20 II.2.5. Les antibiotiques ............................................................................................. 22 II.3. Les solutions durables pour maintenir la santé des porcelets lors du sevrage ..... 22 II.3.1. Les prébiotiques ............................................................................................. 23 II.3.2. Les probiotiques ............................................................................................. 23 II.3.3. Les acides organiques ..................................................................................... 23 III. Les fibres alimentaires.................................................................................................. 24 III.1. Introduction ........................................................................................................ 24 III.2. Dégradabilité des fibres ..................................................................................... 24 III.3. Fermentation des fibres dans le tractus gastro-intestinal ................................. 25 III.3.1. Fermentation des fibres .............................................................................. 25 III.3.2. Métabolites de la fermentation .................................................................. 25 III.3.3. Issue des métabolites de la fermentation .................................................. 26 III.4. L’effet des fibres sur la digestion ....................................................................... 26 III.4.1. Effet sur la digestibilité ............................................................................... 26 III.4.2. Effet sur les fonctions physiologiques ........................................................ 27 III.4.3. Effet sur la santé intestinale ....................................................................... 27 III.5. Les acides gras volatils........................................................................................ 28 III.6. Le son de blé ....................................................................................................... 29 IV. Le microbiote intestinal ................................................................................................ 30 IV.1. Introduction ........................................................................................................ 30 IV.2. Succession microbienne en fonction de l’âge des porcelets ............................. 30 IV.3. Composition du microbiote................................................................................ 31 IV.4. Mécanisme de la mise en place du système immunitaire par le microbiote .... 31 IV.4.1. Le microbiote et la muqueuse intestinale .................................................. 31 IV.4.2. Le microbiote et le système immunitaire inné ........................................... 31 IV.5. Effets de différents facteurs sur le microbiote .................................................. 32 IV.5.1. Effets de l’alimentation sur le microbiote .................................................. 32 IV.5.2. Changements de la composition microbienne dus au stress ..................... 33 IV.5.3. Changements microbiens occasionnés par les infections .......................... 33 IV.5.4. Effets des antibiotiques sur la composition du microbiote. ....................... 34 Deuxième partie : objectifs du travail de fin d’étude .............................................................. 35 Troisième partie : Matériel et méthodes ................................................................................. 37 I. Expérimentation 1 : Détermination de l’effet de l’introduction d’amidon de pois dans l’alimentation des truies sur la quantité des acides gras volatils (AGV) produits chez les porcelets ............................................................................................................................... 37 I.1. Introduction ........................................................................................................... 37 I.2. Population étudiée ................................................................................................. 37 I.3. Alimentation .......................................................................................................... 38 I.4. Préparation des échantillons pour l’analyse des AGV par HPLC ........................... 38 I.5. Méthode chromatographique ............................................................................... 38 I.6. Analyse statistique ................................................................................................. 39 II. Expérimentation 2 : quantification de l’expression des gènes des cytokines pro-inflammatoires chez des porcelets dont les mères ont été nourries au son de blé. ........... 40 II.1. Introduction ........................................................................................................... 40 II.2. Alimentation .......................................................................................................... 40 II.3. Les cytokines et les protéines de jonctions serrées............................................... 40 II.4. Population étudiée ................................................................................................. 41 II.5. Ex-vivo sur les porcelets et traitement des échantillons ....................................... 41 II.6. Extraction ARN ....................................................................................................... 42 II.7. Rétrotranscription .................................................................................................. 42 II.8. PCR quantitative en temps réel ............................................................................. 43 II.8.1. Optimisation des amorces .............................................................................. 43 II.9. Analyse statistique ................................................................................................. 45 Quatrième partie : Résultats et discussion .............................................................................. 47 I. Premier essai : Résultats concernant l’effet d’une alimentation riche en amidon de pois donnée aux truies sur la production des acides gras volatils ....................................... 47 I.1. Résultats ................................................................................................................. 47 I.2. Discussion ............................................................................................................... 48 II. Deuxième essai : Résultats concernant l’effet d’une alimentation riche en son de blé donnée aux truies sur l’expression des gènes des cytokines pro-inflammatoires des porcelets ............................................................................................................................... 49 II.1. Optimisation des conditions de la qPCR ................................................................ 49 II.1.1. Résultats ......................................................................................................... 49 II.2. Expression des gènes des cytokines et protéines de jonctions serrées des explants de colon des porcelets ..................................................................................................... 50 II.2.1. Résultats ......................................................................................................... 50 II.2.2. Discussion ....................................................................................................... 51 II.3. Expression des gènes des cytokines et protéines de jonctions serrées des explants d’iléon de porcelets .......................................................................................................... 52 II.3.1. Vérification de l’effet LPS au niveau des explants d’iléon .............................. 52 II.3.2. Différence d’expression des gènes des cytokines et des protéines de jonctions serrées au niveau de l’iléon des porcelets en fonction de l’alimentation donnée aux truies ......................................................................................................... 54 Cinquième partie : conclusion et perspectives ........................................................................ 59 Liste des abréviations ............................................................................................................... 61 Liste des figures et tableaux ..................................................................................................... 62 Bibliographie ............................................................................................................................ 63 Annexe ...................................................................................................................................... 66 Annexe I ................................................................................................................................ 66 Annexe II ............................................................................................................................... 68 Permalink : ./index.php?lvl=notice_display&id=65875 Introduction de fibres alimentaires dans le régime des truies en vue de renforcer la santé intestinale des porcelets au sevrage [TFE / Mémoire] / Manon ISTASSE, Auteur ; Gaël Gilbert, Directeur de publication, rédacteur en chef . - 2017. Le fichier numérique de ce document est disponible uniquement pour les membres de la Haute Ecole Louvain-en-Hainaut ainsi que ses étudiants. Veuillez vous connecter pour accéder à votre compte lecteur Langues : Français (fre) Mots-clés : Agronomie  AIBT  Gembloux Agro-Bio Tech Index. décimale : TFE AIBT TFE Agro-industries et biotechnologies Résumé : Afin de réduire l’incidence des diarrhées post-sevrage induite par l’inflammation due à l’exposition des porcelets aux pathogènes, nous avons mené une étude consistant à introduire des fibres dans l’alimentation des truies. Ce travail se base sur le principe que les porcelets sont constamment en contact avec le microbiote de leur mère au travers des fèces et du lait. En améliorant la composition du microbiote de la mère grâce aux fibres, il est possible de renforcer la santé intestinale des porcelets en leur conférant des bactéries commensales bénéfiques à la production de substances anti-inflammatoires. Dans un premier temps, une alimentation riche en amidon de pois a été distribuée à un groupe de truies dont nous avons récolté les fèces des porcelets. De ces échantillons, nous avons analysé la concentration en acides gras volatils afin d’observer une éventuelle augmentation. Ces substances sont connues pour avoir de nombreux effets bénéfiques sur la régulation des médiateurs de l’inflammation intestinale. Cependant, les résultats n’ont pas montré de différence significative par rapport à un groupe « contrôle » nourri avec une alimentation à base d’amidon de maïs. Par la suite, nous avons étudié l’effet de l’introduction de son de blé dans l’alimentation des truies sur la production de cytokines pro-inflammatoires et de protéines de jonctions serrées des porcelets au sevrage. Lors de l’ex-vivo sur les porcelets, des explants d’iléon et de colon ont été récoltés et incubés dans trois types de milieux différents : un milieu complet, un milieu enrichi en toxines lipopolysaccharides et un troisième enrichi en anti-inflammatoire dexaméthasone. Ces explants ont été soumis à une extraction d’ARN et à une transcription inverse afin d’obtenir du cADN pour l’analyse PCR quantitative en temps réel. L’expérimentation sur les explants de colon n’a pas abouti suite à une instabilité des gènes de références nécessaires pour obtenir l’expression relative des gènes cibles. Les résultats concernant les explants d’iléon n’ont pas révélé de différence significative par rapport au groupe « contrôle » nourri avec une alimentation de base. Note de contenu : Table des matières Remerciements .......................................................................................................................... 3 Lieu de stage ............................................................................................................................... 7 Introduction ................................................................................................................................ 8 Première partie : Concepts théoriques .................................................................................... 10 I. Le système digestif du porc .......................................................................................... 10 I.1. Système digestif du porc ........................................................................................ 10 I.2. Activités enzymatiques et absorption des produits de la digestion ...................... 11 I.2.1. Digestion enzymatique et absorption des glucides ........................................ 11 I.2.2. Digestion enzymatique et absorption des lipides .......................................... 12 I.2.3. Digestion enzymatique et absorption des protéines ..................................... 12 I.3. Rôle du gros intestin, colon, caecum ..................................................................... 13 II. Le sevrage ..................................................................................................................... 13 II.1. Introduction ........................................................................................................... 13 II.2. Problèmes liés au sevrage ...................................................................................... 14 II.2.1. Faiblesses du porcelet avant le sevrage ......................................................... 14 II.2.2. Les stress occasionnés par le sevrage ............................................................ 15 II.2.3. Modifications morphologiques de l’intestin grêle, de la digestion et de l’absorption, modification de la microflore. ................................................................ 16 II.2.4. Anomalies digestives associées au sevrage .................................................... 20 II.2.5. Les antibiotiques ............................................................................................. 22 II.3. Les solutions durables pour maintenir la santé des porcelets lors du sevrage ..... 22 II.3.1. Les prébiotiques ............................................................................................. 23 II.3.2. Les probiotiques ............................................................................................. 23 II.3.3. Les acides organiques ..................................................................................... 23 III. Les fibres alimentaires.................................................................................................. 24 III.1. Introduction ........................................................................................................ 24 III.2. Dégradabilité des fibres ..................................................................................... 24 III.3. Fermentation des fibres dans le tractus gastro-intestinal ................................. 25 III.3.1. Fermentation des fibres .............................................................................. 25 III.3.2. Métabolites de la fermentation .................................................................. 25 III.3.3. Issue des métabolites de la fermentation .................................................. 26 III.4. L’effet des fibres sur la digestion ....................................................................... 26 III.4.1. Effet sur la digestibilité ............................................................................... 26 III.4.2. Effet sur les fonctions physiologiques ........................................................ 27 III.4.3. Effet sur la santé intestinale ....................................................................... 27 III.5. Les acides gras volatils........................................................................................ 28 III.6. Le son de blé ....................................................................................................... 29 IV. Le microbiote intestinal ................................................................................................ 30 IV.1. Introduction ........................................................................................................ 30 IV.2. Succession microbienne en fonction de l’âge des porcelets ............................. 30 IV.3. Composition du microbiote................................................................................ 31 IV.4. Mécanisme de la mise en place du système immunitaire par le microbiote .... 31 IV.4.1. Le microbiote et la muqueuse intestinale .................................................. 31 IV.4.2. Le microbiote et le système immunitaire inné ........................................... 31 IV.5. Effets de différents facteurs sur le microbiote .................................................. 32 IV.5.1. Effets de l’alimentation sur le microbiote .................................................. 32 IV.5.2. Changements de la composition microbienne dus au stress ..................... 33 IV.5.3. Changements microbiens occasionnés par les infections .......................... 33 IV.5.4. Effets des antibiotiques sur la composition du microbiote. ....................... 34 Deuxième partie : objectifs du travail de fin d’étude .............................................................. 35 Troisième partie : Matériel et méthodes ................................................................................. 37 I. Expérimentation 1 : Détermination de l’effet de l’introduction d’amidon de pois dans l’alimentation des truies sur la quantité des acides gras volatils (AGV) produits chez les porcelets ............................................................................................................................... 37 I.1. Introduction ........................................................................................................... 37 I.2. Population étudiée ................................................................................................. 37 I.3. Alimentation .......................................................................................................... 38 I.4. Préparation des échantillons pour l’analyse des AGV par HPLC ........................... 38 I.5. Méthode chromatographique ............................................................................... 38 I.6. Analyse statistique ................................................................................................. 39 II. Expérimentation 2 : quantification de l’expression des gènes des cytokines pro-inflammatoires chez des porcelets dont les mères ont été nourries au son de blé. ........... 40 II.1. Introduction ........................................................................................................... 40 II.2. Alimentation .......................................................................................................... 40 II.3. Les cytokines et les protéines de jonctions serrées............................................... 40 II.4. Population étudiée ................................................................................................. 41 II.5. Ex-vivo sur les porcelets et traitement des échantillons ....................................... 41 II.6. Extraction ARN ....................................................................................................... 42 II.7. Rétrotranscription .................................................................................................. 42 II.8. PCR quantitative en temps réel ............................................................................. 43 II.8.1. Optimisation des amorces .............................................................................. 43 II.9. Analyse statistique ................................................................................................. 45 Quatrième partie : Résultats et discussion .............................................................................. 47 I. Premier essai : Résultats concernant l’effet d’une alimentation riche en amidon de pois donnée aux truies sur la production des acides gras volatils ....................................... 47 I.1. Résultats ................................................................................................................. 47 I.2. Discussion ............................................................................................................... 48 II. Deuxième essai : Résultats concernant l’effet d’une alimentation riche en son de blé donnée aux truies sur l’expression des gènes des cytokines pro-inflammatoires des porcelets ............................................................................................................................... 49 II.1. Optimisation des conditions de la qPCR ................................................................ 49 II.1.1. Résultats ......................................................................................................... 49 II.2. Expression des gènes des cytokines et protéines de jonctions serrées des explants de colon des porcelets ..................................................................................................... 50 II.2.1. Résultats ......................................................................................................... 50 II.2.2. Discussion ....................................................................................................... 51 II.3. Expression des gènes des cytokines et protéines de jonctions serrées des explants d’iléon de porcelets .......................................................................................................... 52 II.3.1. Vérification de l’effet LPS au niveau des explants d’iléon .............................. 52 II.3.2. Différence d’expression des gènes des cytokines et des protéines de jonctions serrées au niveau de l’iléon des porcelets en fonction de l’alimentation donnée aux truies ......................................................................................................... 54 Cinquième partie : conclusion et perspectives ........................................................................ 59 Liste des abréviations ............................................................................................................... 61 Liste des figures et tableaux ..................................................................................................... 62 Bibliographie ............................................................................................................................ 63 Annexe ...................................................................................................................................... 66 Annexe I ................................................................................................................................ 66 Annexe II ............................................................................................................................... 68 Permalink : ./index.php?lvl=notice_display&id=65875

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