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Differentiated short and medium term impacts of early Xylanase-XOS supplementation on caecal metabolome and microbiome in broiler

Impacts à court et à moyen terme d'une supplémentation précoce en xylanase-xos sur le métabolome et le microbiome caécal des poulets de chair

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Abstract

The postnatal period is critical for early development. Due to the great plasticity of the digestive tract, this period constitutes a unique window to orient the digestive phenotypes. Xylo-oligosaccharides (XOS) produced from the hydrolysis of non-starch polysaccharides (NSPs) by xylanase are prebiotics acting on the caecal microbiota. In this work, we compared the effects on metabolome and caecal microbiota composition of early (starter) or late (grower) supplementation with a mixture of xylanase and XOS (Xyl.XOS) with an E. tenella challenge. Chicks fed a basal diet rich in NSPs were divided into four groups: without additive (D0-D22), with a supplementation of Xyl.XOS during the start-up period (D0-D9), the growth period (D10-D22), or during the entire period (D0-D22). Based on this full factorial design, effects on performance as well as on the metabolome and caecal microbiome were assessed (D9 and D22). During the start-up period, the addition of Xyl.XOS has a positive effect on growth. At D9, a decrease in Short Chain Fatty Acids (SCFAs) and Lachnospiraceae, producers of SCFAs observed in the caeca of supplemented animals with Xyl.XOS. In contrast, supplementation in the starter diet alone increased SCFA production until D22. We are actually evaluating the effect of this early supplementation on the microbiota at D22. Finally, animals inoculated with E. tenella, the supplementation with Xyl.XOS in grower reduced significantly the deleterious effects of infection on growth while early supplementation had no detectable effect. In conclusion, early supplementation with Xyl.XOS has a short and medium term effect on the metabolites and growth of the animals.
La période postnatale est une période de forte plasticité permettant une orientation précoce des fonctionnalités digestives. Les xylo-oligosaccharides (XOS), produits de l’hydrolyse des polysaccharides non amylacés (NSPs) par la xylanase (Xyl), sont des prébiotiques agissant sur le microbiote caecal. Dans ce travail, nous avons comparé les effets sur le métabolome et le microbiote caecal d’une supplémentation précoce (démarrage) ou tardive (croissance) d’un mélange de xylanase et XOS (Xyl.XOS) en présence d’un challenge infectieux à E. tenella. Des poussins recevant un régime basal riche en NSP ont été répartis en quatre groupes : sans additif (J0-J22), avec ajout de Xyl.XOS en démarrage (J0-J9) ou en croissance (J10-J22) ou pendant toute la période (J0-J22). A partir de ce plan factoriel complet, les effets sur les performances ainsi que sur le métabolome et le microbiome caecal ont été évalués (J9 et J22). Lors de la période de démarrage, l’ajout du mélange Xyl.XOS a un effet positif sur la croissance. A J9, une diminution des acides gras à chaînes courtes (SCFAs) et des bactéries de la famille des Lachnospiraceae, productrices des SCFAs, a été observée dans les caeca des animaux supplémentés. A l’inverse, la supplémentation dans l’aliment démarrage seul augmente la production de SCFAs jusqu’à J22. Nous évaluons actuellement l’effet différé de cette supplémentation précoce sur le microbiote à J22. Enfin chez les animaux inoculés, la supplémentation tardive en Xyl.XOS réduit significativement les effets délétères de l’infection sur la croissance alors que la supplémentation précoce n'a pas eu d'effet détectable. En conclusion, la supplémentation précoce en Xyl.XOS a un effet à court et moyen terme sur les métabolites et la croissance des animaux.
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Dates and versions

hal-03775492 , version 1 (12-09-2022)

Identifiers

  • HAL Id : hal-03775492 , version 1

Cite

Vincent Jonchère, Françoise I. Bussière, Vahid Khaksar, Michel Jacques M.J. Duclos, Léa Cornaille, et al.. Impacts à court et à moyen terme d'une supplémentation précoce en xylanase-xos sur le métabolome et le microbiome caécal des poulets de chair. 14. Journées de la Recherche Avicole et Palmipèdes à Foie Gras (JRA), Mar 2022, Tours, France. ⟨hal-03775492⟩
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