Projets de recherche

Développement d'une plateforme de fermentation in vitro et évaluation de l'ajout de Silica+ dans l'alimentation du porcelet sur le profil de fermentation (15-PO-284) 2015 - 2016


Responsable du projet
Description
Objectif du projet
Développer une plateforme de fermentation in vitro qui permettra l'étude du microbiote et de ses altérations en réponse à différentes molécules provenant de l'industrie agroalimentaire et/ou pharmaceutique. Plus précisément, les objectifs spécifiques sont de mettre au point des procédures de récolte, de traitement et de culture in vitro des échantillons d'inoculum à partir des fèces porcines, mettre au point une méthode d'analyse des gaz totaux produits au cours du processus de fermentation et finalement, mettre au point une technique de quantification de Lactobacillus spp. et Bifidobacterium spp. par qPCR en temps réel.

Résumé
Plusieurs techniques peuvent être utilisées afin de mesurer les changements dans la composition et/ou l'activité du microbiote intestinal. La mesure de production de gaz est un outil très utilisé afin d'évaluer l'influence de certaines molécules sur l'activité microbienne, les produits issus de la fermentation (acides gras à courtes chaîne, ammoniac) ainsi que sur les changements au niveau de la composition de la microflore. De façon générale, ces systèmes in vitro procurent des conditions de croissance et d'activité optimales pour les bactéries provenant de l'inoculum. Chez le porc, la composition microbienne du gros intestin présente d'énormes similarités avec les fèces de l'animal justifiant l'utilisation de ces dernières comme inocolum. La mise en culture d'une microflore hétérogène en milieu anaérobie n'est pas simple, même pour une courte période, et nécessite le contrôle de plusieurs paramètres (pH, enzymes, substrat) critiques pour la survie et le bon fonctionnement du métabolisme des microorganismes constituant la flore intestinale. Dans ce projet, les porcs ont été nourris avec une diète standard, sans antibiotiques avec et sans Silica+ (une silice cristalline soumise à un traitement énergétique). La silice a été ajoutée à l'aliment à une concentration de 200g/tonne. Les fèces de dix porcs par traitement ont été prélevées à j2 post-sevrage et 21 jours plus tard (j23 post-sevrage). Ces fèces ont été recueillies à partir de l'anus des porcs et déposées immédiatement dans des contenants remplis de dioxyde de carbone pour les maintenir dans des conditions anaérobies. Le tout a été par la suite introduit dans des bouteilles de fermentation puis incubé à 39oC pendant 48 heures en utilisant un milieu de culture simulant l'efflux iléal standard. Par la suite, le modèle de fermentation a été transposé dans un dispositif permettant de mesurer le volume de gaz produit. La fermentation du substrat par les bactéries de l'inoculum produit des gaz constitués en grande partie de dioxyde de carbone et de méthane. Il est reconnu que le volume de gaz produit est en relation directe avec les taux de fermentation du substrat. Son contenu a été aliquoté et congelé pour permettre l'analyse subséquente des acides gras à courte chaînes. Des techniques de biologie moléculaire basées sur l'analyse de l'ARNr 16s ont aussi été utilisées pour l'étude de la composition du microbiote intestinal. Ces techniques permettront de développer une méthode permettant l'identification et la quantification de certains genres bactériens (bifidobactérie et lactobacille).

Retombées attendues
L'industrie porcine cherche à réduire ses coûts de production afin d'augmenter sa rentabilité. Or, nourrir les porcs coûte cher. En fait, au Canada, l'industrie porcine consacre 70% de ses coûts de production à l'alimentation des animaux. Cependant, près du quart des aliments servis sont pratiquement gaspillés, puisque les animaux ne possèdent pas les enzymes leur permettant de les digérer. Ainsi, tout produit qui permet d'améliorer significativement l'indice de consommation et donc d'accroître la marge de profit des producteurs, telle que la silice activée, est intéressant. De plus, l'atteinte d'une productivité optimale doit tenir compte d'un développement durable, d'une réduction de l'utilisation des antibiotiques, ainsi que de la qualité de la viande. Ceci sans compte que la portion non digestible des aliments consommés est responsable en partie des odeurs dans les élevages suite à la décomposition par la flore intestinale des divers nutriments non assimilés par l'animal. Finalement, les aliments non digérés rejetés dans les dalots sont également une grande source d'azote qui a un impact majeur sur la production d'ammoniac et d'odeurs dans les bâtiments.




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