Ferland 1 , Y Martel-Kennes 2 , C Robert 3 , Lapointe 4 et J-P Laforest

1 _{Département des sciences animales, Université Laval, Québec, G1V 0A6, Canada}

2 _{Centre de recherche en sciences animales de Deschambault, Deschambault, Québec, G0A}

1S0, Canada

3 _{Professeur, Département des sciences animales, Université Laval, Québec, G1V 0A6,}

Canada

4 _{Centre de recherche et de développement d’Agriculture et Agroalimentaire Canada,}

Sherbrooke, Québec, J1M 0C8, Canada

5 _{Professeur, Département des sciences animales, Université Laval, Québec, G1V 0A6,}

Canada

2.1 RÉSUMÉ

Le sevrage des porcelets est souvent accompagné d’une perte de poids, d’une anorexie transitoire et de diarrhées. Le stress oxydatif serait un processus impliqué dans cet état pathologique observé chez les porcelets nouvellement sevrés. L’objectif de ce projet était d’évaluer et de caractériser les effets du sevrage ainsi que la supplémentation en composés antioxydants sur le statut métabolique, oxydatif et inflammatoire des porcelets. Les 96 porcelets de cette étude ont reçu trois différents traitements (TR1 : vit E; TR2 : vit E et C; TR3 : vit E, vit C et un extrait de melon riche en SOD) et ont été abattus en quatre temps (J0, J2, J5, J8) où J0 représente le jour du sevrage. Les résultats obtenus permettent d’affirmer que, de façon générale, le sevrage a causé l’augmentation de l’expression des gènes reliés aux défenses anti-radicalaires, à la réponse inflammatoire et au métabolisme

énergétique, dans le foie. La supplémentation antioxydante a, tout d’abord (J0 et J2), permis une diminution de l’expression des gènes hépatiques (PPARGC1α, PigMAP, SOD1, PRDX3 et GPX1) et a, par la suite (J5 et/ou J8), influencé à la hausse l’expression des gènes dans le foie (PPARGC1α, PigMAP, SOD1, PRDX3) et dans le PI2, la portion centrale du petit intestin correspondant au jéjunum (SOD1, PRDX3, GPX2). De façon générale, à long terme, le TR2 est associé à une plus grande augmentation de l’expression des gènes hépatiques tandis que dans le PI2 c’est le TR3 qui possède cette capacité. Ceci suggère que : 1) le sevrage est associé à une augmentation des ROS, à une réponse inflammatoire et à une détérioration du métabolisme énergétique; 2) la supplémentation en composés antioxydants, à court terme, diminue le stress oxydatif, la réponse inflammatoire et protège les mitochondries lors de la phosphorylation oxydative et, à long terme, améliorerait les performances zootechniques augmentant la respiration cellulaire (résultats non présentés); 3) la SOD exogène semble avoir un effet local et systémique.

Mots clés : stress oxydatif, sevrage, porcelets, supplémentation

2.2 INTRODUCTION

En production porcine, le sevrage relativement précoce des porcelets est l’une des étapes les plus critiques. Elle peut entraîner des pertes économiques non négligeables suite à une diminution dramatique des performances zootechniques, en pouponnière et en engraissement, et suite à la détérioration de l’état de santé général des animaux, augmentant souvent le pourcentage de mortalité (Tokach et al., 1992; Campbell et al., 2013; Quiniou et Corrégé, 2017). En fait, le sevrage est l’un des événements les plus stressant dans la vie du porcelet puisque ce dernier est séparé de sa mère, placé avec de nouveaux congénères dans un nouvel environnement et que son alimentation passe drastiquement du lait maternel à la moulée à base de céréales. À ce moment, plusieurs changements s’opèrent au niveau de la morphologie et de la physiologie intestinale, entre autres dus à l’anorexie transitoire occasionnée par le changement d’alimentation, au niveau métabolique, endocrinien et comportemental (Dunshea, 2003; Miller et Slade, 2003; Mormède et Hay, 2003, Campbell et al., 2013). Conséquemment, une perte de poids et un état pathologique général, souvent accompagnés de diarrhée, sont observés. En fait, tous ces changements, en plus du stress du sevrage, fragiliseraient les défenses immunitaires des porcelets les rendant plus susceptibles

aux infections (Moeser, 2007; Campbell et al., 2013; Hu et al., 2013). Le stress oxydatif serait un des principaux facteurs aggravant du sevrage (Zhu et al., 2012).

Le stress oxydatif n’est ni plus ni moins que le débalancement entre la production de dérivés réactifs de l’oxygène (« Reactive Oxygen Species » :ROS), notamment lors de la respiration cellulaire, et leur élimination par le système de défenses anti-radicalaires. En effet, les ROS sont des messagers secondaires essentiels qui, s’ils ne sont pas éliminés rapidement par le système anti-radicalaire, peuvent mener à des dommages aux macromolécules telles que les lipides, les protéines et l’ADN (Lykkesfeldt et Svendsen, 2007; Pham-Huy et al., 2008). En fait, le sevrage serait associé à une augmentation des ROS, causant des dommages à l’ADN, ainsi qu’à la peroxydation lipidique, à une diminution de la résistance au stress oxydatif et à une réponse inflammatoire aberrante (McCracken et al., 1995; Pié et al., 2004; Zhu et al., 2012; Tao et al., 2016).

Ayant évolué en présence d’oxygène, les organismes aérobies ont développé un système de défenses anti-radicalaires. En première ligne de défense figurent la superoxyde dismutase (SOD), la glutathion peroxydase (GPX) et la catalase (CAT). Tout comme ces enzymes antioxydantes, certaines molécules, retrouvées dans les aliments, ont aussi une capacité de neutraliser les ROS (Lykkesfeldt et Svendsen, 2007; Pham-Huy et al., 2008). La vitamine E et la vitamine C en sont de bons exemples. Ces dernières travailleraient en synergie et permettraient, entre autres, de protéger la cellule contre la peroxydation lipidique (Pham- Huy et al., 2008). La SOD exogène, retrouvée notamment dans certains types de melons, intéresse de plus en plus les nutritionnistes puisqu’elle agirait aussi sur le stress oxydatif tant localement que systémiquement (Lallès et al., 2011; Nakamura et al., 2019).

L’objectif de cette étude était d’évaluer et de caractériser les effets du sevrage et de la supplémentation en composés antioxydants sur l’état oxydatif, inflammatoire et sur le métabolisme énergétique des porcelets nouvellement sevrés.

2.3 MATÉRIEL ET MÉTHODES

Chaque procédure expérimentale a été réalisée selon les normes du Conseil canadien de protection des animaux en science (CCPA) et a été approuvée par le Comité de protection

des animaux de l’Université Laval (CPAUL : numéro d’autorisation 2015145).

2.3.1 Animaux et dispositifs expérimentaux

Les 96 porcelets utilisés dans ce projet sont issus d’un croisement de femelle hybride Landrace x Yorkshire avec des mâles Duroc. Les animaux provenaient de La Coop Seigneurie et ont été logés à la Ferme Sainte-Catherine Nord inc. (Pont-Rouge, Québec, Canada). Ils ont été sevrés à l’âge de 21 ± 2 jours et à un poids de 7,0 ± 1,0 kg. Ils n’ont reçu aucun aliment avant le sevrage afin d’assurer un sevrage abrupt et ainsi créer un stress alimentaire chez l’animal.

La phase animale comprenait deux répétitions, chacune de 48 porcelets (24 mâles et 24 femelles). Pour chaque répétition, les 48 porcelets étaient répartis en trois groupes expérimentaux correspondants aux traitements (TR1, TR2 et TR3). Le jour du sevrage et aux jours 2, 5 et 8 post-sevrage (J0, J2, J5 et J8) quatre porcelets par traitement étaient euthanasiés (Figure 1). Deux jours avant le sevrage, les porcelets ont été pesés, assignés à leur groupe et ont reçu leur premier traitement directement à la ferme. Les groupes ont été formés en fonction du poids et du sexe des porcelets afin d’obtenir une certaine homogénéité.

Le jour du sevrage (J0), 12 porcelets ont été abattus directement à la ferme, tel que décrit ci-dessous, et les 36 porcelets restants ont été transférés de la ferme commerciale à la ferme de recherche du CRSAD (Centre de recherche en sciences animales de Deschambault, Deschambault, Québec, Canada). Ils ont été logés en groupes de quatre porcelets dans des parquets en pouponnière de 1,22 m x 1,52 m. Les porcelets ont tous été pesés à leur arrivée et ont reçu leur premier repas d’aliments solides à base de céréales (maïs, blé et soya) (Tableau 1). L’aliment offert aux porcelets a été formulé afin de répondre à leurs besoins nutritionnels, basés sur les recommandations du NRC (2012). Il comprenait une source de sélénium inorganique (à une concentration de 0,3 ppm), des ingrédients hautement digestibles, tel que le perméat de lactosérum et l’hydrolysat de protéines de soya, et était enrichie en acides gras polyinsaturés afin d’augmenter le niveau d’oxydation chez l’animal. L’aliment ne contenait aucun antibiotique, était dépourvu de vitamines E et C, et présentait des concentrations réduites en zinc et en cuivre. Les porcelets étaient alimentés à volonté, l’aliment étant servi deux fois par jour dans des trémies sèches. Le poids des porcelets a été

noté à chaque abattage et les aliments ainsi que les refus ont aussi été pesés quotidiennement afin d’évaluer l’évolution de la consommation pour chaque groupe (données non présentées).

Les traitements, décrits ci-dessous, ont été administrés à tous les jours jusqu’au jour d’abattage prévu (J0, J2, J5 ou J8). Ils étaient dilués dans l’eau et administrés deux fois par jour per os, à raison de 5 mL par porcelet, à l’aide d’une seringue.

Traitement 1 (TR1 : témoin) : 4,8 mg de vitamine E (α-tocophérol) (ROVIMIX®E 50 SD,

DSM, Heerlen, Pays-Bas).