Identification des acides aminés limitants secondaires pour la croissance des porcelets dans des régimes à basse teneur en protéines et des mécanismes de régulation de la consommation volontaire lors d’une carence en valine

• Auteur / Autrice : Mathieu Gloaguen
• Direction : Nathalie Le Floc’h
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie et agronomie
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Rennes, Agrocampus Ouest

Mots clés

Mots clés contrôlés

Animaux -- Nutrition

Porcelets

Résumé

La réduction des émissions de polluants issus des rejets azotés des déjections des porcs est nécessaire pour assurer la durabilité de la production porcine. Elle passe par une réduction des quantités d’azote dans l’aliment des porcs. Le porcelet est d’autant plus concerné qu’il a une capacité d’ingestion limitée, un fort potentiel à déposer des protéines et qu’il doit ingérer un aliment riche en protéines qui lui fournissent les acides aminés essentiels (AAE) et l’azote nécessaire à la synthèse de protéines. La baisse de la teneur en protéines des aliments et l’apport sous forme libre des AAE les plus limitants, appelés acides aminés (AA) limitants primaires (lysine (Lys), thréonine, méthionine et tryptophane), a permis d’améliorer l’efficacité d’utilisation de l’azote tout en maintenant les performances du porcelet. Malgré ce contexte favorable, la baisse de la teneur en protéines est actuellement limitée par le manque de connaissances sur la nature et les besoins des prochains AA limitants, qualifiés d’AA limitant secondaires. Le 1er objectif de la thèse a été d’identifier les AA limitants secondaires pour la croissance des porcelets dans des régimes à basse teneur en protéines, en focalisant particulièrement sur les réponses aux apports d’acides aminés à chaînes ramifiées (AACR : valine (Val), isoleucine (Ile) et leucine (Leu)) et d’histidine (His). Lorsque la Val est limitante dans l’aliment, la baisse de la croissance résulte principalement d’une réduction de la consommation volontaire des porcs traduisant probablement une carence nutritionnelle en Val. Les mécanismes de régulation sous-jacents n’ont pas été étudiés chez le porc. Le second objectif a été l’étude du comportement alimentaire et des signaux métaboliques des porcelets après l’ingestion d’un aliment carencé en Val afin d’initier l’identification des mécanismes de régulation de la consommation volontaire. Nos résultats confirment l’estimation des besoins en His:Lys et en Leu:Lys en digestibilité iléale standardisée (DIS) présentés dans les tables nutritionnelles (NRC, 1998 ; BSAS, 2003) à 32 et 102 % respectivement. Dans un régime à base de céréales et de tourteau de soja, le besoin en Ile:Lys DIS est estimé à 49 %, ce qui est en dessous de celui estimé par la NRC (1998, 54 %) et BSAS (2003, 58 %). Cependant, l’incorporation dans l’aliment de sources de protéines déséquilibrées en AAE à base de produits sanguins augmente le besoin en Ile:Lys DIS (> 54 %). Nous n’avons pas observé un tel effet sur l’estimation du besoin en Val lorsque l’aliment contient un excès de Leu:Lys DIS (165 %). Cependant, un excès de Leu aggrave l’effet de la carence en Val et un apport minimal de 70 % de Val:Lys DIS est alors nécessaire pour éviter les effets négatifs d’un excès de Leu.

Knowledge of amino acid requirements and the use of free AA in diets allow reducing the dietary crude protein(CP) content, improving the nitrogen efficiency and reducing the incidence of digestive disorders while maintaining performance of pigs. The 1st objective of the project was to identify the limiting amino acid for growth in low CP diets with a focus on valine (Val), isoleucine (Ile), leucine (Leu) and histidine (His). When the dietary Val supply is limiting, the voluntary feed intake of pigs decreases significantly. The underlying mechanisms have not yet been studied in pigs. The 2nd objective ws to contribute to the identification of mechanisms involved in feed intake regulation in pigs offered a diet deficient in Val. Our results indicated that a supply of 49 % Ile:Lys, 102 % Leu:Lys, and 32 % His:Lys (on a standardized ileal digestible bais) allows to maintain growth in pigs. The use of free Val, Leu, Ile, Phe and His enables a 4 percentage unit reduction in dietary CP content without affecting growth, which corresponds to a decrease of 40 % of nitrogen excretion. The feed intake reduction of a diet deficient in Val is the consequence of post-ingestive signals. The pig is able to detect a deficient supply of Val within A h after ingestion, which correspond to a low accumulation of plasma Val. In conclusion, our results show thaht it is possible to formulate very low CP diets for pigs and suggest implication of metabolic signals responsible for the reduction of feed intake when the diet is deficient in Val.