Utilization of Poly Ethylene Glycol 6000 (PEG) as a faecal marker measured with Near Infra Red Spectrometry (NIRS) in sheep
Résumé
An experiment has been conducted with dry non-pregnant Merinos ewes placed in metabolism digestibility crates. They were offered 3 different diets (D1, D2 and D3) according to dehydrated alfalfa levels (200, 250 or 300 g/d) and dehydrated sugar beet pulp levels (100, 150, and 200 g/d) respectively. In addition each ewe was fed molasses straw pellets (MSP) ad libitum and 50 g d-1 of mineral supplement. Within each diet, the 3 ewes were dosed twice a day with PEG in solution form at one of the three final levels: 40, 60 or 80 g d-1. After a two weeks adaptation period, dry matter intake (DMI) and total faeces (TFDM) were daily measured. After a first week of adaptation, ewes were dosed one of the three PEG levels for 3 weeks and DMI and TFDM records were maintained for 3 more weeks. The determination of PEG in faeces was done by Near Infrared Spectroscopy (NIRS). Calibrations were built by adding PEG in representative faeces samples collected before the first doses. PEG was added as a solution in the range 0-100 g kg-1 DM (by 5 or 10g kg-1 DM step). NIRS calibration was carried out, using partial least-squares regression (MPLS procedure, WINISI), with wavelengths in the 1100-2500 nm range after mathematical pre22 processing of spectra (SNV and detrend, 2nd derivative). The standard error of prediction (SEP) was between 2.2 and 2.5 g kg-1. Individual recovering rate was on average 98 %. Whatever the PEG concentration (P>0.x), we observed that faeces DM content decreased (from 42 to 35%). DMI of MSP for D1, D2 and D3 diets increased (by 120, 145 and 126 % respectively) as well as TFDM (by 122, 143 and 133% respectively). Two weeks after PEG dosage was stopped, DMI and TFDM remained stable. Although the effect of PEG on faeces DM content has already been reported in the literature, its effects on DMI and TFDM were never reported. These effects could be related to the high dry matter content of the diet (91 % + 2 on average). The ease and accuracy of NIRS measurement could make PEG a very interesting faecal marker. Investigations are in progress in order to verify if PEG recovery through grab sampling is as good as total collection, and if the effect of PEG on faecal dry matter is related to dry matter content of intake;
Une expérimentation a été conduite avec 9 brebis non gestantes de race Mérinos d'Arles placées en cage à digestibilité. Elles recevaient 3 régimes différents (D1, D2, D3) selon les quantités distribuées de luzerne déshydratée 200, 250 or 300 g j-1et de pulpe de betterave 100, 150, ou 200 g j-1. Elles avaient en plus des bouchons de paille mélassée (MSP) offerts à volonté ainsi que 50 g j-1d'un complément minéral. Après une période d'adaptation aux régimes de 2 semaines, les quantités ingérées de matière sèche (DMI) et les quantités de fèces excrétées (TFDM) ont été enregistrées sur 7 jours. Puis, pour chaque régime, les brebis ont reçu 40, 60 ou 80 g j-1 de PEG administré sous forme de solution par voie orale 2 fois par jour pendant 3 semaines. Pendant cette période, DMI et TFDM ont été enregistrées quotidiennement. La concentration de PEG dans les fèces a été déterminée par spectrométrie dans le proche infra rouge (NIRS). La calibration a été construite par addition de PEG dans des fèces récoltées la semaine avant le premier drogage. Le PEG a été ajouté sous forme de solution pour obtenir une gamme finale de concentrations de 0 à 100 g kg –1MS avec un pas de 5 ou 10 g kg-1. La calibration a été faite sur une gamme de longueurs d'onde de 1100-2500 nm, en utilisant la méthode de régression des moindres carrés partielle (procédure MPLS, WINISI), après traitement statistique des spectres (SNV et detrend dérivée seconde). L'erreur standard de la prédiction (SEP) s'étendait de 2,2 à 2,5 g kg-1. Le taux de récupération du PEG a été en moyenne de 98%. Quelle que soit la dose infusée la teneur en MS des fèces a diminuée (de 42% à 35%) pendant la phase de drogage. Simultanément, dans les régimes D1, D2 et D3 les QI de MSP ont augmenté respectivement de 120, 145 et 126% et les fèces totales de 122, 143 et 133%. Deux semaines après l'arrêt du PEG, DMI et TFDM sont restées stables. L'effet du PEG sur la teneur en MS des fèces a été rapporté dans la littérature, mais pas ceux sur les QI et les TFDM. Ce phénomène pourrait être lié à la forte teneur en MS des constituants des régimes (91%±2 en moyenne). La facilité et la précision des mesures par NIRS pourraient permettre l'utilisation du PEG comme marqueur fécal. Des essais complémentaires sont en cours pour mesurer la concentration du PEG dans les fèces prélevées par voie rectale et pour vérifier si l'effet du PEG 60 sur la teneur en MS des fèces est lié à celle de la teneur en eau du régime (herbe)