Évaluation du lien entre la caudophagie et le microbiote intestinal chez le porc

Abstract

La caudophagie chez le porc est un comportement qui se définit comme étant le mordillage de la queue entre congénères. Ce désordre comportemental représente un énorme défi dans la production porcine, car il engendre des pertes économiques considérables et affecte lourdement le bien-être animal. Il y a actuellement certaines solutions qui sont mises en place pour atténuer le phénomène, comme par exemple l’enrichissement du milieu ou la caudectomie, mais ces solutions ne sont pas optimales ou présentent des enjeux importants quant au bien-être animal. L’alimentation a aussi un impact sur la caudophagie et elle pourrait être liée au microbiote intestinal. Chez l’humain, le microbiote intestinal pourrait être un modulateur du comportement à travers une action qui passe par l'axe microbiote intestinal-cerveau. Le but de cette étude était d’évaluer le lien entre la caudophagie et le microbiote intestinal chez le porc. Le microbiote intestinal de porcs mordeurs et de porcs mordus a été comparé à celui de porcs-contrôle négatifs (ni mordeurs, ni mordus). Les différents groupes de porcs (n= 36 au total) ont été sélectionnés au début de l’engraissement par l’analyse d’un comportement cible centré sur le mordillage de la queue (groupe mordeur) et une grille de notation de dommages pour la queue (groupe mordu). Des échantillons composites de matières fécales ont été prélevés au début et à la fin d’un épisode de caudophagie dans un élevage commercial adapté pour y effectuer des recherches terrains. L’hormone de stress (cortisol) a aussi été dosée en utilisant un test ELISA réalisé à partir d’échantillons sanguins.

En utilisant le séquençage du segment V4 des gènes codant pour l'ARNr 16S, l’étude de la structure et de la composition du microbiote intestinal des différents groupes a été effectuée (NMDS, LEfse). Une technique de PCR quantitative (qPCR) a été également utilisée pour quantifier les lactobacilles dans les différents groupes. Pour la diversité bêta, la structure du microbiote intestinal des porcs mordeurs et des porcs mordus était différente de celle des porcs-contrôle négatifs quant à l’abondance relative des unités taxonomiques opérationnelles. En ce qui concerne la composition, entre autres, les Lactobacillus ont été significativement plus associées aux porcs-contrôle négatifs. Les résultats par qPCR ont montré des quantités supérieures de lactobacilles chez ce même groupe. Cependant, pour la diversité alpha, aucune différence significative n’a été remarquée entre les différents groupes. Le taux de cortisol était significativement plus élevé chez les porcs mordeurs et les porcs mordus versus les porcs-contrôle négatifs (p=0,02, p=0,0076 respectivement). Cette étude démontre pour la première fois que la caudophagie est associée à la structure et la composition du microbiote intestinal chez le porc.

Tail biting is a behavior problem seen in pigs defined by the act of nibbling of the tail of a penmate. This behavioral disorder represents an important challenge in porcine production because it generates substantial economic losses and affects animal welfare. Some solutions are already in place to minimize this phenomenon, such as enriching the environment or tail docking, but they are either not optimal or present issues for animal welfare. Diet has been shown to have an effect on tail biting and this could be because of changes in the intestinal microbiota. In humans, intestinal microbiota has been shown to modulate behavior. This action would be a part of the so-called brain-intestinal microbiota axis. This study aimed to evaluate the association between tail-biting and intestinal microbiota in pigs. The intestinal microbiota of biter and bitten pigs was compared to a negative control group (non-biter and non-bitten). The different groups of pigs (n=36 in total) were selected at the beginning of the growing/finishing phase by the analysis of a targeted behavior analysis centered on tail-biting (biter group) and a notation grid of damages caused to the tail (bitten group). Composite sample of fecal matter were sampled at the beginning and at the end of a tail-biting episode. Serum cortisol was measured by an ELISA assay.

The V4 segment of the 16S rRNA gene was sequenced in order to study the structure and composition of the IM and quantitative PCR (qPCR) method was used to quantify lactobacilli in the different groups. The beta diversity analysis revealed a significant difference between the intestinal microbiota structure of biter and bitten pigs in comparison to the negative control group in terms of relative abundance of operational taxonomic unit. For the composition, Lactobacillus, compared to other groups, were significantly more associated with the negative control group (p=0.001). Results of qPCR showed higher levels of lactobacilli in this same group. However, no significant differences were found in alfa diversity analysis. Cortisol levels were significantly higher in biter and bitten pigs in comparison to the negative control group (p=0.02, p=0.0076 respectively). This study demonstrates that tail-biting is associated to the IM structure and composition in pigs.