Development and evaluation of a turkey growth model
Développement et évaluation d'un modèle de croissance de la dinde
Résumé
Relative to the increasing global demand for protein food sources, poultry meat production has increased proportionally greater than other protein sources. This trend is associated with favorable production efficiency and profitability by the poultry industry relative to other sectors of the food animal industry. For turkeys, genetic and nutritional factors contribute significantly to production costs and economic sustainability. We hypothesized that mechanistic turkey growth models will help determine the optimum genetic and nutritional inputs necessary to meet production goals most efficiently at the lowest costs, depending on environmental conditions. The goal of this dissertation was to present the results of a research study including the development and evaluation of a mechanistic model of individual turkey growth in response to genotype, nutrition, and environmental conditions. The model aimed at being robust enough to define the dynamics of growth, while being flexible enough to adapt to commercial conditions. A critical literature review of the growth models available for poultry and other species revealed the necessity of developing a model that simulates the regulatory processes of energy and nutrient utilization. The lack of knowledge and quantitative data on energy and nutrient utilization in turkeys made it necessary to better describe the evolution of weight gain composition during growth. Thus, the project was divided into two major parts. The first part measured energy and nitrogen balances by indirect calorimetry and body composition by serial slaughter analyses in growing turkeys. The second part focused on the development and evaluation of the model based on the experimental results of the first part, literature data and unpublished experimental data. The experimental results enabled us to model the contribution of carcass, viscera and feathers in the weight gain of male turkeys, and the partitioning of energy between heat production and protein and lipid retention in male and female turkeys during growth. These results enabled us to calibrate all the parameter values of the mechanistic turkey growth model, and to further evaluate the ability of the model to adapt to different genotypes, and to predict the response of the turkey to different dietary metabolizable energy and crude protein levels. The flexibility of the model and the description of the underlying metabolic processes for growth in turkeys contribute to research and commercial applications of turkey nutrition and optimum production efficiency.
Face à un contexte d'augmentation des besoins de la population mondiale en protéine, la production de volaille est en augmentation constante. Cette tendance s'accompagne d'une augmentation de la productivité et de la rentabilité des productions avicoles. En production de dindes, les choix nutritionnels et génétiques sont un levier d'action important pour la durabilité des systèmes et le contrôle des coûts de production. Nous avons supposé que les modèles mécanistes de croissance de la dinde permettent de mieux décrire l'effet des choix génétiques et nutritionnels sur les performances de croissance en fonction des contraintes environnementales, et que ces modèles peuvent ainsi permettre d'améliorer l'efficacité du système de production et de diminuer les coûts. Ce travail présente les résultats d'un projet de recherche qui consistait à développer et évaluer un modèle mécaniste de croissance individuelle de la dinde, en réponse à son génotype, aux stratégies nutritionnelles et aux contraintes environnementales. Le modèle devait être robuste pour définir les dynamiques de croissance de la dinde, tout en étant suffisamment flexible pour simuler la croissance de la dinde dans des conditions commerciales. Une étude préliminaire critique des modèles de croissance en volailles de chair et autres espèces a montré la nécessité de simuler les régulations métaboliques de l'énergie et de l'utilisation des nutriments chez la dinde. Le manque de connaissances et de données quantitatives sur l'utilisation de l'énergie et des nutriments chez la dinde en croissance ont révélé la nécessité de mieux décrire l'évolution de la composition du gain de poids pendant la croissance. Le projet a donc été divisé en deux grandes parties. La première partie a consisté à mesurer des bilans énergétiques et azotés par calorimétrie indirecte et la composition corporelle de la dinde en croissance par la méthode des abattages comparés. La deuxième partie du projet à permis de développer et d'évaluer le modèle à partir des résultats expérimentaux de la première partie du projet, de données bibliographiques et de données expérimentales non publiées. Les résultats expérimentaux ont permis de décrire la contribution de la carcasse, des viscères et des plumes dans le gain de poids, et l'évolution de la répartition de l'énergie entre la production de chaleur et l'énergie retenue sous forme de protéine et de lipide. Ces résultats ont alors été utilisés pour calibrer les paramètres du modèle mécaniste de croissance de la dinde et pour ensuite évaluer l'aptitude du modèle à s'adapter à différents profils génétiques et à prédire la 5 réponse à différents niveaux d'énergie et de protéine dans l'aliment. La flexibilité du modèle et la description des processus métaboliques de la croissance ont permettent une application du modèle pour la recherche en nutrition de la dinde et pour l'optimisation de l'efficacité de production en conditions commerciales.