AGRIS - 

2023

Mussard, Eloïse | Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage (GenPhySE ) ; Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-École nationale supérieure agronomique de Toulouse (ENSAT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT | Sylvie Combes | Martin Beaumont

In piglets, diarrhea is commonly observed after weaning and is associated with a dysfunction of the intestinal epithelial barrier. In the context of the reduction of antibiotics use in farms, new strategies are implemented to preserve the digestive health of piglets at weaning. The use of postbiotics (nutritional products derived from microorganisms) see ms to be a promising strategy but their effects on the piglet intestinal epithelium are not well known. The objective of this thesis was to develop and characterize a model of piglet intestinal organoids allowing to test the effects of postbiotics targetin g the barrier function of the intestinal epithelium. By culturing piglet intestinal epithelial stem cells in an extracellular matrix protein gel, we were able to obtain three dimensional (3D) structures formed by a monolayer of polarized epithelial cells a nd including several cell types. We have built a biobank of 3D organoids from the jejunum and colon of suckling and weaned piglets (n = 12 per group). We have also developed a method to grow piglet intestinal organoids from cryopreserved epithelial crypts. Based on the expression analysis of 89 genes, we showed that piglet intestinal organoids partially retained the phenotype related to their original digestive segment while they did not maintain the specific gene expression profile of suckling or weaned pi glets. Our analyses of the microbiota and metabolome of the piglet intestine from which the organoids originated suggest that more closely mimicking the luminal environment could help improve the physiological relevance of the organoids. Our characterizati on of 3D organoids confirmed that the apical side of epithelial cells is oriented towards the lumen and is therefore not easily accessible to study the effects of nutritional products. We then developed an organoid cell monolayer culture model that allows access to the apical side of the cells and to study the barrier function of the epithelium. Using this model, we tested the effects of three products derived from microorganisms: butyrate, a metabolite produced by the intestinal microbiota, and two postbio tics, one derived from yeast (YANG) and the other from bacteria ( Lactobacillus helveticus ). We showed that butyrate regulated the cell proliferation/differentiation balance, strengthened the epithelial barrier and modulated the expression of genes involved in innate immune responses, whereas the effects of the postbiotics YANG and L. helveticus were much less marked. These effects were highly dependent on the culture conditions mimicking or not the stem cell niche. We also studied these microorganism derive d products in the context of epithelial barrier dysfunction induced by the mycotoxin deoxynivalenol (DON). YANG and L. helveticus did not prevent the effects of DON while butyrate reduced or amplified some of its effects. Taken together, our results indica te that the piglet intestinal organoid model is useful for studying the physiology of the intestinal epithelium in a gut segment specific manner. Cell monolayers derived from piglet intestinal organoids allow access to the apical side of the cells and can be used to demonstrate the effects of microorganism derived products on the epithelial barrier. These new tools can be used in many contexts to study in vitro the porcine digestive epithelium for veterinary and biomedical research. | Chez le porcelet, des diarrhées sont couramment observées après le sevrage et sont associées à une dysfonction de la barrière épithéliale intestinale. Dans le contexte de la réduction de l’utilisation des antibiotiques en élevage, de nouvelles stratégies sont mises en place pour préserver la santé digestive des porcelets lors du sevrage. Parmi celles-ci, l’utilisation de postbiotiques (produits nutritionnels dérivés de micro-organismes) semble être une stratégie prometteuse mais leurs effets sur l’épithélium intestinal du porcelet sont peu connus. Ce travail de thèse avait pour objectif de développer et caractériser un modèle de culture d’organoïdes d’intestin de porcelets permettant de tester les effets de postbiotiques ciblant la fonction de barrière de l’épithélium intestinal. La mise en culture de cellules souches épithéliales intestinales de porcelets dans un gel de protéines de matrice extracellulaire nous a permis d’obtenir des structures tridimensionnelles (3D) formées d’une monocouche de cellules épithéliales polarisées et comprenant plusieurs types cellulaires. Nous avons constitué une biobanque d’organoïdes 3D de jéjunum et de côlon de porcelets allaités ou sevrés (n = 12 par condition). Nous avons également mis au point une méthode permettant de cultiver des organoïdes d’intestin de porcelets à partir de cryptes épithéliales cryoconservées. Sur la base de l’analyse de l’expression de 89 gènes, nous avons montré que les organoïdes d’intestin de porcelets conservaient en partie le phénotype lié à leur segment digestif d’origine alors qu’ils ne maintenaient pas le profil d’expression de gènes spécifique des porcelets allaités ou sevrés. Nos analyses de microbiote et de métabolome de l’intestin des porcelets à l’origine des organoïdes suggèrent que reproduire plus fidèlement l'environnement luminal pourrait contribuer à améliorer la pertinence physiologique des organoïdes. Notre caractérisation des organoïdes cultivés en 3D a confirmé que le pôle apical des cellules épithéliales est orienté vers leur lumière et n’est donc pas facilement accessible pour étudier les effets de produits nutritionnels. Nous avons alors mis au point un modèle de culture de monocouches de cellules d’organoïdes permettant d’avoir accès au pôle apical des cellules et d’étudier la fonction de barrière de l’épithélium. Grâce à ce modèle, nous avons testé les effets de trois produits dérivés de micro-organismes : le butyrate, un métabolite produit par le microbiote intestinal et deux postbiotiques, l’un dérivé de levures (YANG) et l’autre dérivé de bactéries (Lactobacillus helveticus). Nous avons montré que le butyrate régulait l’équilibre prolifération/différenciation cellulaire, renforçait la barrière épithéliale et modulait l’expression de gènes impliqués dans les réponses immunitaires innées alors que les effets des postbiotiques YANG et L. helveticus étaient nettement moins marqués. Ces effets dépendaient fortement des conditions de culture mimant ou non la niche des cellules souches. Nous avons également étudié ces produits dérivés de micro-organismes dans le contexte d’une dysfonction de la barrière épithéliale induite par la mycotoxine déoxynivalénol (DON). Le YANG et L. helveticus n’ont pas prévenu les effets du DON alors que le butyrate a réduit ou amplifié certains de ses effets. L’ensemble de nos résultats indiquent que le modèle des organoïdes intestinaux de porcelet est utile pour étudier la physiologie de l'épithélium intestinal d'une manière spécifique aux segments intestinaux. Les monocouches de cellules d’organoïdes d’intestin de porcelet permettant l’accès au pôle apical des cellules peuvent être utilisées pour mettre en évidence les effets de produits dérivés de micro-organismes sur la barrière épithéliale. Ces nouveaux outils pourront être utilisés dans de nombreux contextes pour étudier in vitro l’épithélium digestif porcin pour la recherche vétérinaire et biomédicale.

Show more [+]

Less [-]

Institut national de la recherche agronomique - France

2023

Gamko, L.N. | Talyzina, T.L. | Menyakina, A.G. | Sidorov, I.I.

There are presented the results of studying the effect of probiotic additives in the diets of young fattening pigs on meat productivity and the level of mineral elements in organs and tissues. A scientific and economic experiment was carried out on 3 groups of young Large White pigs with an initial live weight of 54.2- 55.3 kg. The probiotic supplement "Sitexflor-5" was added to the main diet of 2 experimental groups. It comprised symbiotic cultures of bifidum bacteria and thermophilic streptococci in the amount of 15 ml and 20 ml per head per day, respectively. In young pigs in the experimental groups, the average daily increase in second group 2 was 582 g (P less than 0.05), and in group 3 it was 529 g (P less than 0.05), which was by 25.9 and 14.5% more, respectively, in comparison with the animals of the control group. The indicators of meat productivity also testified to the positive effect of the probiotic additives, so in the animals of group 2, an increase in slaughter yield by 3.2%, meat yield by 1.6% (P less than 0.05), protein content in muscle tissue (the longest back muscle) by 1.02%, the area of the "loin eye" by 18.1% was found in comparison with similar indicators in the control group. In young pigs of group 2, the copper content in the liver was higher than 30.1% (P less than 0.05) with a simultaneous decrease in zinc by 16.7%, and the concentration of copper and zinc in muscle tissue increased by 29.7% (P less than 0.05) and 4.0%, respectively, relative to the control. A decrease in the content of toxic elements of lead and cadmium in this group was found in the liver by 31.8% and 43.3%, in muscle tissue by 67.1% and 53.8%, respectively, in relation to the control group. Thus, it was proved that feeding young pigs during the fattening period of the probiotic supplement "Sitexflor-5" contributed to an increase in average daily gains, meat productivity and quality of meat products due to the intensification of metabolism. | Представлены результаты изучения влияния пробиотических добавок в рационах молодняка свиней на откорме на мясную продуктивность и уровень минеральных элементов в органах и тканях. Научно-хозяйственный опыт проведен на 3 группах молодняка свиней крупной белой породы с начальной живой массой 54,2-55,3 кг. К основному рациону 2 опытным группам добавляли пробиотическую добавку "Ситексфлор-5", в состав которой входили симбиотические культуры бифидум-бактерий и термофильных стрептококков в количестве 15 мл и 20 мл на голову в сутки соответственно. У молодняка свиней в опытных группах среднесуточный прирост во 2-й группе составил 582 г (Р меньше 0,05), а в 3-й - 529 г (Р меньше 0,05), что соответственно на 25,9 и 14,5% больше в сравнении с животными контрольной группы. Показатели мясной продуктивности также свидетельствовали о положительном влиянии пробиотической добавки, так у животных 2-й группы, установлено повышение убойного выхода на 3,2%, выхода мяса на 1,6% (Р меньше 0,05), содержания белка в мышечной ткани (длиннейшая мышца спины) на 1,02%, площади "мышечного глазка" на 18,1% в сравнении с аналогичными показателями в контрольной группе. У молодняка свиней 2-й группы содержание меди в печени было выше 30,1% (Р меньше 0,05) при одновременном снижении цинка на 16,7%, в мышечной ткани увеличилась концентрация и меди и цинка соответственно на 29,7% (Р меньше 0,05) и 4,0% относительно контроля. Установлено снижение содержания токсичных элементов свинца и кадмия в этой группе в печени на 31,8% и на 43,3%, в мышечной ткани на 67,1%, и на 53,8% соответственно по отношению к контрольной группе. Таким образом, было доказано, что скармливание молодняку свиней в период откорма пробиотической добавки "Ситексфлор-5" способствовало повышению среднесуточных приростов, мясной продуктивности и качества мясопродуктов за счет интенсификации метаболизма.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Ukhtverov, A.M. | Bajmishev, M.Kh. | Zajtseva, E.S. | Malakhova, O.A.

The aim of the research is to increase the productive qualities of purebred young pigs during their intensive growth and development, to estimate the level of feeding for them. The scientific and economic experiment was carried out in 2019-2021 on purebred young Large White pigs in the conditions of one of breeding farms located in the Samara region. Twenty animals were included in the control group, 15 animals were included in 2 experimental groups. The age of the animals at the date of the experiment beginning was 60 days. Within 15 days during the equalization period, all animals were fed according to the rate. For the next 60 days - the under-feeding period - the feeding rate in the experimental groups was reduced by 30%, in the control group it remained standard. Then for 90 days during the compensatory period, the animals of one experimental group received a standard feeding rate, and the other one the rate was increased by 30%. It has been found that these measures do not provide full recovery of weight loss of body parts after underfeeding by 30% within 2 months. Underfeeding at young age significantly affects the formation of the physique of the animal, which can be judged by the change in the basic measurements of the body. With rationed and elevated levels of feeding (after underfeeding), the body, and due to a hereditary peculiarity, tries to make up for the lost losses caused by underfeeding faster, especially in the first two months of successful feeding. The stronger the effect of the undesirable factor, the more difficult it is for indicators to approach the normal physiological value, not only with rationed feeding, but also with an increased level of feeding after underfeeding. After underfeeding, rationed feeding rather than increased one is more economically feasible. | Цель исследований – повышение продуктивных качеств чистопородного молодняка свиней в период их интенсивного роста и развития, оценка влияния на них уровня кормления. Научно-хозяйственный опыт проводился в 2019-2021 гг. на чистопородном молодняке свиней крупной белой породы в условиях одного из племенных хозяйств, расположенных в Самарской области. В контрольную группу было включено 20 животных, в 2 опытные – по 15. Возраст животных на момент начала опыта составлял 60 дн. В течение 15 дн. уравнительного периода все животные получали кормление по норме. В течение следующих 60 дн. (период недокорма) норма кормления в опытных группах была снижена на 30%, в контрольной оставалась стандартной. Далее в течение 90 дн. компенсаторного периода животные одной опытной группы получали стандартную норму кормления, а другой – повышенную на 30%. Было установлено, что эти меры не обеспечивает полного восстановления потерь массы частей тела после недокорма на 30% в течение 2-х месяцев. Недокорм в молодом возрасте существенно повлиял на формирование телосложения животного, о котором можно судить по изменению основных промеров тела. При нормированном и повышенных уровнях кормления (после недокорма) организм в силу наследственной особенности старается быстрее восполнить упущенные потери, вызванные недокормом, особенно в первые два месяца благополучного кормления. Чем сильнее действие нежелательного фактора, тем труднее приближаются показатели к нормальной физиологической величине не только при нормированном кормлении, но и при повышенном уровне кормления после недокорма. Нормированное (а не повышенное) кормление после недокорма более экономически целесообразно.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Nekrasov, R.V. | Bogolyubova, N.V. | Ostrenko, K.S. | Chabaev, M.G. | Kut'in, I.V. | Lakhonin, P.D. | Semenova, A.A. | Pchelkina, V.A. | Nasonova, V.V. | Loskutov, S.I. | Rykov, R.A. | Prytkov, Yu.A.

The use of an adaptogen complex (AC) containing dihydroquercetin, vitamins C and E in animal nutrition can reduce the negative effects of stress. The effect of the AC feeding on the biochemical status and productive qualities of pigs under stress modeling was evaluated. There were selected 34 F2 hogs [(Large White x Landrace) x Duroc] for the experiment during the fattening period of 90 days. Each stall sized 2.4х2.25 m (in area of 5.4 m2) with a feeding front of 1.05 m. When placing 4 pigs per stall (groups Е- and E+) instead of 3 heads per stall (groups С- and C+), the stall area per head reduced from 1.8 to 1.35 m2, and the feeding front - from 0.35 to 0.26 m. Animals from groups C+ and E+ received AC in an amount of 0.025% by weight of mixed fodder) throughout the experiment. The dosage of dihydroquercetin, vitamins C and E was 32, 10 and 35 mg/kg of feed, respectively. Under increased competition for feed table, feeding AC led to a significant decrease in cortisol and adrenaline in piglets during the final fattening period (FFP). Due to competition for feed, the melatonin concentration decreased. Stress had a negative effect on some metabolic processes indicators of which are biochemical blood parameters (blood concentration of triglycerides, cholesterol, bilirubin, AsAT). At FFP, there were significant shifts in the animal hormonal status. With increasing the body weight of animals to 70 kg and more), the effect of limitation of stall area and feeding front was stronger, which was manifested in the decrease of average daily weight gain in the Е- group in the FFP. Under the influence of AC at FFP, there was a tendency to increase the amount of insulin-like growth factor-1 (IGF-1) in groups C+ and E+ compared to groups С- and Е-. It has been concluded that AC due to antioxidant ability can improve pig growth parameters and, apparently, exhibit tissue-specific regulation of IGF-IR mRNA. | Использование в питании комплекса адаптогенов (КА), содержащего дигидрокверцетин, витамины С и Е, может снизить негативное влияние стресса. Оценивали влияние скармливания указанного КА на биохимический статус и продуктивные качества свиней при моделировании стресса. В эксперимент отобрали 34 боровка F2 [(крупная белая х ландрас) х дюрок] в период откорма длительностью 90 сут. Размер каждого станка составлял 2,40х2,25 м (площадь 5,4 м2), фронт кормления - 1,05 м. При размещении свиней в станках по 4 гол. (группы Е- и Е+) вместо 3 гол. (группы С- и С+) площадь станка в расчете на 1 гол. уменьшалась с 1,80 до 1,35 м2, а фронт кормления - с 0,35 м до 0,26 м. Животные из групп С+ и Е+ получали КА в количестве 0,025% по массе комбикорма на протяжении всего опыта. Дозировка дигдрокверцетина, витаминов С и Е составляла 32, 10 и 35 мг/кг корма соответственно. На фоне усиления конкуренции за кормовой стол скармливание КА вело к существенному снижению содержания кортизола и адреналина у поросят в заключительный период откорма (ЗПО). Вследствие конкуренции за корм снижалась концентрация мелатонина. Стресс негативно сказывался на метаболических процессах, индикаторами которых служат биохимические показатели крови (концентрация в сыворотке крови триглицеридов, холестерина, билирубина). В ЗПО произошли существенные сдвиги в гормональном статусе животных. С увеличением живой массы животных до 70 кг и более сильнее проявлялось влияние ограничения площади станка и фронта кормления, которое проявлялось в снижении среднесуточного прироста в группе Е- в ЗПО. Под влиянием КА в ЗПО отмечена тенденция к повышению количества инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF-1) в группах С+ и Е+ по сравнению с группами С- и Е-. Сделан вывод, что добавка КА, обладая антиоксидантной способностью, может улучшать параметры роста и, по-видимому, проявлять тканеспецифическую регуляцию количества мРНК IGF-IR.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Rodionova, O.N.

There has been growing interest in research on the optimization of protein-amino acid nutrition in pigs, in particular, in relation to the role of individual amino acids that limit the growth processes of skeletal muscle tissue. The experiment was carried out involving 3 groups (n=16) of crossbred piglets (Landrace x Large White) with an initial live weight of 20-22 kg, receiving feed on a barley-wheat basis (group I, control: 12.4 MJ of metabolizable energy; 120 g crude protein (7.7 g lysine; 4.6 methionine + cystine; 4.8 g threonine), feed with an increased level of metabolizable energy and limiting amino acids (group II: 13.0; 122; 9.4; 6 .1; 6.3, respectively) or with an increased content of crude protein, metabolizable energy and amino acids (group III: 13.6; 152; 10.8; 7.0; 7.2, respectively). In animals of groups II and III, compared to the control, the concentration and amount of muscle protein by 122 days of age were higher by 5.5 and 11 and by 27 and 39% (P less than 0.05), respectively. Average daily gains in live weight, weight of skeletal muscles and the content of the sarcoplasmic and myofibrillar protein fractions in them in groups II and III were higher compared to the control (P less than 0.05). In the conditions of the experiment, increased growth intensity and optimal development of skeletal muscle tissue in crossbred piglets in the age period from 65 to 122 days were provided with the following ratio in the diet of amino acid content in relation to lysine (%): threonine 67, methionine +cystine 65, valine 63, leucine + isoleucine 142, histidine 33, tryptophan 15, arginine 54, phenylalanine+tyrosine 96. | Растёт интерес к исследованиям по оптимизации белково-аминокислотного питания свиней, в частности, в отношении роли индивидуальных аминокислот, лимитирующих процессы роста скелетно-мышечной ткани. Эксперимент проведен на трёх группах (n=16) помесных поросят (ландрас x крупная белая) с начальной живой массой 20-22 кг, получавших комбикорм на ячменно-пшеничной основе (1-я группа, контроль: 12,4 МДж обменной энергии; 120 г сырого протеина (7,7 г лизин; 4,6 метионин+цистин; 4,8 г треонин), комбикорм с повышенным уровнем обменной энергии и лимитирующих аминокислот (2-я группа: 13,0; 122; 9,4; 6,1; 6,3 соответственно) или с повышенным содержанием сырого протеина, обменной энергии и аминокислот (3-я группа, 13,6; 152; 10,8; 7,0; 7,2 соответственно). У животных 2-й и 3-й групп по сравнению с контролем концентрация и количество мышечного белка к 122-суточному возрасту были выше на 5,5 и 11 и на 27 и 39% (Р меньше 0,05), соответственно. Среднесуточные приросты живой массы, массы скелетных мышц и содержание в них фракции саркоплазматических и миофибриллярных белков во 2-й и 3-й группах были выше против контроля (Р меньше 0,05). В условиях проведенного эксперимента повышенная интенсивность роста и оптимальное развитие скелетно-мышечной ткани у помесных поросят в возрастной период с 65 по 122 суток обеспечивались при соотношении в рационе содержания аминокислот по отношению к лизину (%): треонин 67, метионин+цистин 65, валин 63, лейцин+изолейцин 142, гистидин 33, триптофан 15, аргинин 54, фенилаланин+тирозин 96.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2023

Yarovan, N.I. | Uchasov, D.S. | Kuznetsova, E.A. | Frolova, O.N.

The aim of the study was to explore the effect of feeding pigs with the probiotic Provagen in combination with citric acid on the mineral composition of pork. A scientific and economic experiment was carried out on fattened young pigs (Large White x Landrace x Duroc). Two groups of analog four month old piglets with 25 heads each were formed. The animals of the control group received the main diet. Piglets of the experimental group in addition to the main diet on the last 2 months of fattening received probiotic Provagen in a dose of 2 g/kg of feed daily in the morning, and in the evening feeding they received citric acid in a dose 3 g/kg of feed. When setting up for the experiment and upon its completion, individual weighing of animals of both groups was carried out. At the end of the experiment, a control slaughter of 5 animals from each group was carried out. After that, meat samples were taken for laboratory studies. The level of macronutrients and trace elements in the pork was determined by the atomic absorption method on a Hitachi 180-80 spectrophotometer. It was found that the potassium content in the pork of the experimental group was higher than in the pork of the control group by 1.42% (P less than 0.05), sodium by 0.95%, calcium by 4.08% (P less than 0.05), phosphorus by 3.67% (P less than 0.01), magnesium by 2.92%, iron by 8.93% (P less than 0.05), zinc by 10.35% (P less than 0.05), manganese by 15.38%, copper by 7.14%, cobalt by 12.66%. Thus, the inclusion in the diet of young pigs of Provagen in a dose of 2 g/kg of feed (during the morning feeding) and citric acid in a dose of 3 g/kg of feed (during the evening feeding) in the last 2 months of fattening contributes to increasing the productivity of pigs and increasing the content of vital minerals in the pork obtained from them. | Цель исследования – изучить влияние скармливания пробиотика "Проваген" в сочетании с лимонной кислотой на минеральный состав мяса свиней. Научно-хозяйственный опыт проведён на откармливаемом молодняке свиней (крупная белая x ландрас x дюрок). Были сформированы 2 группы подсвинков-аналогов четырёхмесячного возраста по 25 голов в каждой. Животные контрольной группы получали основной рацион. Подсвинкам опытной группы дополнительно к основному рациону в последние 2 месяца откорма ежедневно в утреннее кормление скармливали пробиотик "Проваген" в дозе 2 г/кг корма, в вечернее – лимонную кислоту по 3 г/кг корма. При постановке на опыт и по его завершении проводили индивидуальное взвешивание животных обеих групп. В конце опыта проведён контрольный убой 5 животных из каждой группы с последующим отбором проб мяса для лабораторных исследований. Уровень макро- и микроэлементов в мясе свиней определяли атомно-абсорбционным методом на спектрофотомере Hitachi 180-80. Установлено, что содержание калия в мясе свиней опытной группы было выше, чем в мясе животных контрольной группы на 1,42% (Р меньше 0,05), натрия на 0,95%, кальция на 4,08% (Р меньше 0,05), фосфора на 3,67% (Р меньше 0,01), магния на 2,92%, железа на 8,93% (Р меньше 0,05), цинка на 10,35% (Р меньше 0,05), марганца на 15,38%, меди на 7,14%, кобальта на 12,66%. Таким образом, включение в рацион молодняка свиней пробиотика "Проваген" в дозе 2 г/кг корма (в утреннее кормление) и лимонной кислоты в дозе 3 г/кг корма (в вечернее кормление) в последние 2 месяца откорма способствует повышению продуктивности свиней и увеличению содержания жизненно необходимых минеральных веществ в полученном от них мясе.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Thomas, Johan | Rousselière, Yvonnick | Marcon, Michel | Hémonic, Anne | Institut du Porc (IFIP) | Ifip | Inrae

International audience | Detecting diseases early in pig farming is a promising way to help breeders monitor animal health, reduce antibiotic use and treat sick animals in a targeted manner. This study analysed individual water and feed consumption as a function of the live weight of weaned piglets and its relation to diarrhoea. Data were collected from 15 batches of 102 piglets each, using specific automata (i.e. connected feeders, connected drinkers, automatic weighing stations, RFID ear tags), and piglet health status was monitored daily. Analysis used seven machine learning methods. Mean water and feed consumption of healthy pigs did not differ significantly among weight categories, except in week five, due to atypical water consumption by a heavy pig. In addition, mean water consumption did not differ significantly between healthy and sick piglets, either on the day that diarrhoea was observed or two days before. However, mean feed consumption of healthy piglets and those with diarrhoea did differ significantly from day 4-9 post-weaning and even 24 and 48 h before the onset of clinical signs. Nevertheless, the machine-learning methods tested did not provide effective early detection of diarrhoea, due to insufficient sensitivity and specificity of results (74% and 58%, respectively) for field use. In future studies, new parameters such as automatic measurement of body temperature or location of piglets in the pen by image analysis could improve the performance of these methods. | Détection précoce des diarrhées chez les porcelets sevrés à partir des données d'abreuvement, d'alimentation et de poids La détection précoce de pathologies en élevage porcin est une piste prometteuse pour aider les éleveurs à surveiller la santé des animaux, réduire les usages d'antibiotiques et traiter de façon ciblée les animaux malades. L'objectif de cette étude est d'évaluer la valeur prédictive des consommations individuelles d'eau et d'aliment, en fonction du poids vif, pour détecter précocement l'apparition de diarrhée chez des porcelets sevrés. Quinze lots de 102 porcs, logés dans des cases équipées de nourrisseurs, abreuvoirs et bascules connectées, ont été identifiés individuellement par des boucles RFID et leur état sanitaire a été suivi quotidiennement. Les résultats ont montré que les consommations moyennes d'eau et d'aliment des porcs sains n'ont pas été significativement différentes selon leur catégorie de poids (lourd, moyen, léger), sauf en cinquième semaine en lien avec le niveau d'abreuvement atypique d'un porc lourd. Par ailleurs, aucune différence significative n'a été observée entre les consommations moyennes d'eau des animaux sains et malades, ni le jour de l'observation de la diarrhée ni deux jours avant. A l'inverse, une différence significative a été notée entre les consommations alimentaires moyennes des porcelets sains et diarrhéiques sur la première période du post-sevrage, à la fois le jour même d'apparition de la diarrhée, 24 heures et 48 heures avant. Néanmoins, les méthodes d'apprentissage automatique testées n'ont pas permis une détection précoce des diarrhées de manière efficace, les résultats de sensibilité et de spécificité étant insuffisants (respectivement 74 et 58 %) pour une utilisation pertinente sur le terrain. Pour les études futures, de nouveaux paramètres comme la mesure automatique de la température corporelle ou la localisation des porcelets dans la case par analyse d'images pourraient améliorer les performances de ces méthodes. Early detection of diarrhoea in weaned piglets from individual feed, water and weighing data Detecting diseases early in pig farming is a promising way to help breeders monitor animal health, reduce antibiotic use and treat sick animals in a targeted manner. This study analysed individual water and feed consumption as a function of the live weight of weaned piglets and its relation to diarrhoea. Data were collected from 15 batches of 102 piglets each, using specific automata (i.e. connected feeders, connected drinkers, automatic weighing stations, RFID ear tags), and piglet health status was monitored daily. Analysis used seven machine learning methods. Mean water and feed consumption of healthy pigs did not differ significantly among weight categories, except in week five, due to atypical water consumption by a heavy pig. In addition, mean water consumption did not differ significantly between healthy and sick piglets, either on the day that diarrhoea was observed or two days before. However, mean feed consumption of healthy piglets and those with diarrhoea did differ significantly from day 4-9 post-weaning and even 24 and 48 h before the onset of clinical signs. Nevertheless, the machine-learning methods tested did not provide effective early detection of diarrhoea, due to insufficient sensitivity and specificity of results (74% and 58%, respectively) for field use. In future studies, new parameters such as automatic measurement of body temperature or location of piglets in the pen by image analysis could improve the performance of these methods.

Show more [+]

Less [-]

Institut national de la recherche agronomique - France

2022

Lorengel', T.I. | Shabanova, E.O.

The purpose of the research is to study the enterobiocenosis of the gastrointestinal tract of piglets with diarrheal symptom complex and to determine the sensitivity of the isolated microflora to antibacterial drugs. The objects of the study were piglets under the age of 2 months of Large White breed and Landrace with a diarrheal symptom complex. Fecal samples obtained from the rectum with a sterile swab served as material for the research. The studies were carried out by the conventional microbiological methods. It has been found that the leading role in the enterobiocenosis of the gastrointestinal tract of piglets with diarrheal symptom complex belongs to enterobacteria. Microbial associations of microorganisms were isolated from 38 samples (76%) of faeces obtained from sick piglets. Among the isolated cultures, Escherichia coli (O26, O8, O33) and Proteus vulgaris prevailed, both in monoculture and in various combinations with other conditionally pathogenic microorganisms. Associations of microorganisms were represented by: Escherichia coli + Proteus vulgaris (28.9%), Escherichia coli + Enterobacter aerogenes (23.7%), Escherichia coli + Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis + Enterococcus fecalis and Klebsiella pneumoniae + Citrobacter freundii (10.5% each) and Escherichia coli + Enterococcus fecalis (7.9%). Combinations represented by 3 types of opportunistic microorganisms were least identified: Proteus mirabilis + Klebsiella pneumonia + Citrobacter freundii and Escherichia coli + Proteus vulgaris + Enterococcus fecalis 5.3% and 2.6%, respectively. In the monoculture, Escherichia coli prevailed over other types of microorganisms; the frequency of its isolation was 41.7%. In addition to E. coli, Proteus vulgaris (25%), Klebsiella pneumoniae (25%) and Citrobacter freundii (8.3%) were isolated in monoculture. Most of the isolated microorganisms showed high sensitivity to antibacterial drugs from the groups of cephalosporins and fluoruquinolones. | Цель исследований – изучение энтеробиоценоза желудочно-кишечного тракта поросят с симптомокомплексом диареи и определение чувствительности выделенной микрофлоры к антибактериальным препаратам. Объектом исследования являлись поросята (возраст от рождения до 2-х месяцев) крупной белой породы и ландрас с диарейным симптомокомплексом. Материалом для исследований служили пробы фекалий, полученные стерильным тупфером из прямой кишки. Исследования проводились общепринятыми микробиологическими методами. Установлено, что ведущая роль в энтеробиоценозе желудочно-кишечного тракта поросят с диарейным симптомокомплексом принадлежит энтеробактериям. Микробные ассоциации микроорганизмов выделены из 38 проб (76%) фекалий, полученных от больных поросят. Среди выделенных культур преобладали Escherichia coli (О26, О8, О33) и Proteus vulgaris как в монокультуре, так и в различных сочетаниях с другими условно-патогенными микроорганизмами. Ассоциации микроорганизмов были представлены: Escherichia coli + Proteus vulgaris (28,9%), Escherichia coli + Enterobacter aerogenes (23,7%), Escherichia coli + Klebsiella pneumoniae, Proteus mirabilis + Enterococcus fecalis и Klebsiella pneumoniae + Citrobacter freundii (10,5% каждая) и Escherichia coli + Enterococcus fecalis (7,9%). Реже изолировали сочетания, представленные 3 видами условно-патогенных микроорганизмов: Proteus mirabilis + Klebsiella pneumonia + Citrobacter freundii и Escherichia coli + Proteus vulgaris + Enterococcus fecalis 5,3% и 2,6% соответственно. В монокультуре преобладала Escherichia coli среди других видов микроорганизмов, частота ее выделения – 41,7%. Кроме кишечной палочки, в монокультуре изолировали Proteus vulgaris (25%), Klebsiella pneumoniae (25%) и Citrobacter freundii (8,3%). Большинство изолированных микроорганизмов проявили высокую чувствительность к антибактериальным препаратам из групп цефалоспоринов и фторхинолонов.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Ostrenko, K.S. | Galochkina, V.P. | Kut'in, I.V. | Kol'tsov, K.S. | Gavrikov, A.S.

The final product of protein catabolism is ammonia, which has a depressant effect on neurons. The neutralization of ammonia in mammals occurs in the ornithine cycle (OC), the regulation of liver OC activity is carried out mainly at the level of carbamoylphosphate synthetase, which is inactive in the absence of an allosteric activator, N-acetylglutamate (NAG), its synthetic non-metabolizable analogue is N-carbamoylglutamate (NCG). The Krebs cycle is coupled to OC through a common substrate, arginine succinate, so the effects of ammonia neutralization, the processes of amino acids and energy metabolism are largely interrelated. The purpose of the study is to evaluate the effectiveness of the use of NCG supplement to optimize metabolic processes and to neutralize ammonia in suckling piglets. The experiment was carried out on 2 groups of piglets, 12 heads in each, formed at the age of 8 days. An aqueous solution of the drug was given to the experimental group at a dose of 10 mg/kg of body weight, once a day. The duration of feeding the supplement was 32 days, the average daily gain in live weight was determined at weaning at the age of 40 days. At the end of feeding the supplement, on 30th day from the start of the experiment, the blood serum levels of ammonia and urea were decreased (P less than 0.05), concentration of arginine (P less than 0.05), triacylglycerols (P less than 0.05) and daily live weight gains (P less than 0.05) were increased in comparison with the control group. It has been concluded that the use of the NCG supplement contributes to an increase in the production of endogenous arginine, the neutralization of ammonia formed in metabolic processes, and the saving of metabolic energy costs for the binding of ammonia in the urea formation cycle. | Конечным продуктом катаболизма белка является аммиак, который оказывает угнетающее воздействие на нейроны. Обезвреживание аммиака у млекопитающих происходит в орнитиновом цикле (ОЦ), регуляция активности ОЦ печени осуществляется в основном на уровне карбамоилфосфатсинтетазы, которая малоактивна в отсутствие аллостерического активатора - N-ацетилглутамата (NAG), а синтетический неметаболизируемый аналог NAG - N-карбамоилглутамат (NКГ). Цикл Кребса сопряжён с ОЦ через общий субстрат - аргининсукцинат, поэтому эффекты нейтрализации аммиака, процессы аминокислотного и энергетического обмена в значительной степени взаимосвязаны. Цель исследования - оценить эффективность применения добавки NКГ для оптимизации обменных процессов и нейтрализации аммиака у поросят-сосунов. Опыт проведен на двух группах поросят, по 12 голов в каждой, сформированных в возрасте 8 сут. Водный раствор препарата выпаивали опытной группе в дозе 10 мг/кг массы тела однократно ежедневно. Продолжительность скармливания добавки 32 сут, среднесуточный прирост живой массы определяли при отъёме в возрасте 40 сут. По окончании скармливания добавки в опытной группе на 30-е сут от начала опыта выявлено снижение в плазме крови содержания аммиака (Р меньше 0,05) и мочевины, увеличение концентрации аргинина (Р меньше 0,05), триацилглицеролов (Р меньше 0,05) и среднесуточных приростов живой массы (Р меньше 0,05) в сравнении с контрольной группой. Заключили, что применение добавки NКГ способствует повышению продукции эндогенного аргинина, нейтрализации аммиака, образующегося в метаболических процессах, а также экономии затрат метаболической энергии на связывание аммиака в цикле мочевинообразования.

Show more [+]

Less [-]

Central Scientific Agricultural Library - Russian Federation

2022

Waret-Szkuta, Agnès | Mazé, Enora | Durand, Christophe | Maniaval, Olivier | Meymerit, Christine | Poudevigne, Guilhem | Rossel, Roxane | Simoes, Vasco | Koralewski, Mathilde | Concordet, Didier | Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT) | Animal, Santé, Territoires, Risques et Ecosystèmes (UMR ASTRE) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Filière porcine d'Occitanie (MIDIPORC) | SOCSA Elevage | Interface Elevage | Association Sanitaire Porcine de Nouvelle-Aquitaine (ASPNA) | Les Bastides du Sud | Innovations Thérapeutiques et Résistances (InTheRes) ; Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Ifip | Inrae

International audience | Surgical castration will be banned in France by 31 December 2021. This double-blind study, conducted on a commercial farm, evaluated the effectiveness and field feasibility of a pain-management protocol that combined local anaesthesia and analgesia. One hundred and one male piglets aged 3-5 days were randomly assigned to two groups: "treated" (48 piglets), castrated with a protocol that combined 30% sucrose orally, Tri-solfen (lidocaine, bupivacaine, adrenaline, cetrimide) by local instillation and meloxicam intramuscularly; and "control" (53 piglets), which received meloxicam intramuscularly. The piglets' expression of pain was assessed by studying their vocalizations and nociceptive movements during surgery. Post-operatively, statistical analyses were performed based on observations of seven behaviours: huddled up, kyphosis, scratching, tail wagging, prostration, stiffness and tremors. The maximum intensity of vocalizations and area-under-the-curve measurement at most observation times of the surgical procedure were significantly lower in the treated group than in the control group (P < 0.05). The number of nociceptive movements over the same period decreased in the treated group (ordinal regression coefficient: -0.72), which reflected the observed pain reduction. Post-operatively, pain intensity decreased over time, being lower in the treated group within 15 minutes of returning to the pen and with more piglets without signs of pain than in the control group. While effective, the protocol has potential for improvement. | La castration chirurgicale à vif sera interdite au 31 décembre 2021. Cette étude en double aveugle réalisée dans un élevage commercial, évalue l’efficacité d’un protocole de gestion de la douleur associant anesthésie locale et analgésie. Cent-un porcelets mâles de 3 à 5 jours d’âge ont été affectés aléatoirement à deux groupes distincts : un « traité » avec 48 porcelets, castrés avec un protocole associant sucrose 30% par voie orale, Tri-solfen(lidocaine, bupivacaine, adrénaline, cetrimide) par instillation locale et méloxicam en intra-musculaire ; l’autre « témoin » avec 53 porcelets recevant du méloxicam en intra-musculaire. L’expression de la douleur par les porcelets a été évaluée par l’étude de leurs cris et des mouvements nociceptifs lors de la chirurgie. En post-opératoire, les analyses statistiques ont porté sur les observations de sept comportements : blotissement, cyphose, démangeaisons, mouvements de queue, prostration, raideur, trémulations. L’intensité maximale des cris et la mesure de l’aire sous la courbe des cris lors de la procédure chirurgicale étaient significativement inférieures dans le groupe traité par rapport au groupe témoin pour la majorité des temps d’observation (P < 0,05). Le nombre des mouvements nociceptifs sur la même période décroit dans le groupe traité (coefficient de régression ordinale : -0,72) traduisant la réduction de douleur observée. En post opératoire, l’intensité de la douleur diminue au cours du temps en étant plus faible dans le groupe traité dans les 15 minutes suivant le retour dans la case et avec plus de porcelets sans observation de signes de douleur comparé au groupe témoin. S’il est efficace, le protocole présente des potentialités d’amélioration.

Show more [+]

Less [-]

Institut national de la recherche agronomique - France