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En production animale, connaître la dynamique des processus digestifs et leur relation avec la consommation et la composition de l'aliment est essentiel pour optimiser les performances des animaux.
La fraction fibreuse des aliments a un impact significatif sur les processus digestifs. Traditionnellement associée à une réduction de la densité énergétique des régimes alimentaires et de la digestibilité des nutriments, la fibre est «redécouverte» en raison de ses multiples avantages pour l'alimentation des porcs. En ce sens, la proportion de fibres dans les aliments n'est plus nécessairement synonyme de qualité inférieure. Les effets positifs de la fibre sur la sensation de satiété chez les reproductrices, la santé intestinale et la réduction des émissions d'ammoniac (NH3) provenant du lisier sont connus. En outre, dans le cadre de l'amélioration de la durabilité et de la réduction des coûts en élevage, l'incorporation de sous-produits agro-industriels fibreux est de plus en plus courante dans les aliments pour tous les âges. Cette pratique peut également supposer une réduction de l'empreinte carbone de la viande porcine, en incorporant des sous-produits en substitution de matières premières nobles dans les aliments. Cependant, les effets spécifiques des différents types de fibres sur la consommation volontaire, la digestion et le métabolisme peuvent être très variables. Voici certains de ces avantages et leur relation avec le type de fibre.
Au niveau physiologique, les différentes sources de fibres influencent les aspects clés de la digestion, tels que le temps de rétention des aliments dans le tractus gastro-intestinal. Ceci est déterminé, principalement, par la vitesse et la fréquence de la vidange gastrique et l'efficacité des contractions péristaltiques dans l'intestin (Black et al., 2009). Initialement, une augmentation du temps de rétention permet un temps de contact plus long entre les aliments, les enzymes et les autres composants de la digestion, ce qui facilite leur digestion et leur absorption. Traditionnellement, on considère que l'incorporation de fibre non digestible (son et autres matières premières lignocellulosiques) dans l'alimentation augmente la vitesse de transit. Cependant, certaines études montrent aucune différence dans la vitesse de transit ou des réductions de la vitesse de transit au niveau du gros intestin (Wenk, 2001; Urriola et Stein, 2010) en incorporant de la fibre non digestible, ce qui suggère que ces effets peuvent dépendre de l'aliment, de son niveau d'inclusion ou d'autres facteurs. D'autre part, l'inclusion de fibres solubles (betterave, agrumes, ...) réduit la vitesse de transit, bien que sans aucun avantage sur la digestion et l'absorption des nutriments. Cette réduction de la vitesse de transit est principalement due à un retard de la vidange gastrique dû à une augmentation de la viscosité du digesta (Guerin et al., 2000) qui, à son tour, modifie la distribution de l'aliment au niveau intragastrique. (Figure 1)
Figure 1. Images de la vidange gastrique chez les porcs nourris avec un régime à base d'amidon (a), de pulpe de betterave (b) et de son de blé 10, 60 et 120 minutes après l'ingestion (Source: Guerin et al., 2001) ).
Bien que les fibres solubles exercent initialement un effet négatif sur la digestibilité des nutriments, c'est le bon choix lorsqu'un effet positif sur la satiété chez les truies gestantes est recherché. La raison en est que ce type de fibres est capable de maintenir l'absorption des nutriments pendant de plus longues périodes et de stimuler la production d'acides gras volatils (AGV) qui, en plus d'être une source d'énergie pour l'animal, sont capables d'influencer la libération de peptides tels que la ghréline, le glucagon de type 1 et le peptide YY, associés au métabolisme énergétique et lipidique (Leeuw et al., 2008, Sánchez et al., 2012).
Au niveau de la santé intestinale, l'inclusion de fibres est susceptible d'améliorer l'absorption des nutriments, favoriser la prolifération des bactéries bénéfiques et prévenir la colonisation par des bactéries pathogènes opportunistes. Cet effet prébiotique est essentiel de nos jours en tenant compte du scénario actuel de réduction de l'utilisation des antibiotiques. Les effets sur le microbiote et la santé peuvent être différents selon le type de fibre (tableau 1). A titre d'exemple l'inclusion de sources de fibres solubles comme l'amidon résistant et les pectines favorise la prolifération des bifidobactéries et des lactobacilles et réduit le nombre d'entérobactéries (Bikker et al., 2006; Cerisuelo et al, 2015; .. Fohuse et al, 2015 ). En outre, les fibres insolubles pourraient stimuler la croissance de bactéries cellulolytiques comme Ruminococcus (Bindelle et al., 2010). Ces effets sont basés sur le fait que les AGV (principalement butyrique) issues de la fermentation sont capables de favoriser la prolifération et la capacité d'absorption de l'épithélium intestinal et de modifier la croissance microbienne. Cependant, à des concentrations élevées, les fibres solubles peuvent avoir des effets négatifs sur la santé intestinale, en raison de la viscosité accrue du digesta. Par conséquent, la meilleure stratégie pour promouvoir la santé intestinale semble être la combinaison de différents types de fibres dans les aliments (Agyekum et Nyachoti, 2017).
Tableau 1. Résumé des études évaluant l'effet du type de fibre sur la performance productive et la santé intestinale chez les porcs (Adapté de Agyekum et Nyachoti, 2017)
| Phase | Challenge | Type de polysachharides non amylacés | Réponse | Référence | |
| Performance productive | Santé intestinale | ||||
| Sevrage | E. coli | Soluble | Réduction GMQ | Incidence DPS 1 + grande et pH + élevé | Hopwood et al. (2004) |
| Sevrage | E. coli | Soluble | Non | Incidence DPS 1 + grande, pas de différences de pH | Montagne et al. (2004) |
| Engraissement | Lawsonia intracelularis | Insoluble | Non | Aucune différence dans la gravité / étendue des lésions intestinales et des épisodes de diarrhée | Whitney et al. (2006) |
| Engraissement | Dysenterie porcine | Soluble | Non | Incidence DPS 1 + faible | Thomsen et al. (2007) |
| Sevrage | Non | Insoluble | Non | Incidence DPS 1 + faible, consistance des fèces plus élevée | Kim et al. (2008) |
| Sevrage | E. coli | Soluble | Non | Incidence DPS 1+ faible, rapport Lactobacillus: coliformes + élevé | Welloc et al. (2008) |
| Sevrage | Non | Insoluble | Non | Pas de différence sur les DPS 1, augmentation de la production d'acides gras à chaîne courte, réduction E. coli et coliformes | Molist et al. (2001) |
| Sevrage | E. coli | Insoluble | Non | Incidence DPS 1 + faible et E. coli, diversité microbiologique plus élevée | Molist et al. (2010) |
| Engraissement | Non | Soluble | Non | Réduction des entérobactéries | Smith et al. (2011) |
1DPS : diarrhée post-sevrage
L'inclusion de la fibre dans les régimes a également des avantages environnementaux tels que la réduction des émissions de NH3 du lisier. De nombreuses études suggèrent que l'inclusion d'ingrédients riches en fibres fermentescibles (solubles) comme la pulpe de betterave, la pulpe de fruit ou la cosse de soja augmente la proportion d'azote excrété dans les fèces sous la forme de protéine microbienne (N organique) en réduisant la quantité d'azote qui est éliminée par l'urine (N minéral) et, par conséquent, les émissions de NH3 (Portejoie et al., 2004; Jarret et al., 2011). Des études récentes, cependant, indiquent que l'inclusion de fibres insolubles dans les aliments pourrait également entraîner une réduction des émissions de NH3, bien que les mécanismes de contrôle seraient différents (Beccaccia et al., 2015).
Dans un cadre d'efficacité économique, de durabilité et de santé, la gestion des régimes fibreux dans les aliments pour porcs constitue un nouveau défi et, en même temps, une opportunité de tirer parti de ses avantages dans l'alimentation porcine. Cependant, ceux-ci doivent être accompagnés par le développement de stratégies qui améliorent leur digestibilité.
