Estimation of Resilience Parameters Following LPS Injection Based on Activity Measured With Computer Vision

Resilience could be referred to as the animal’s ability to successfully adapt to a challenge. This is typically displayed by a quick return to initial metabolic or activity levels and behaviors. Pigs have distinct diurnal activity patterns. Deviations from these patterns could potentially be utilized to quantify resilience. However, human observations of activity are labor intensive and not feasible in practice on a large scale. In this study, we show the use of a computer vision tracking algorithm to quantify resilience based on activity individual patterns following a lipopolysaccharide (LPS) challenge, which induced a sickness response. We followed 121 individual pigs housed in barren or enriched housing systems, as previous work suggests an impact of housing on resilience, for eight days. The enriched housing consisted of delayed weaning in a group farrowing system and extra space compared with the barren pens and environmental enrichment. Enriched housed pigs were more active pre-injection of LPS, especially during peak activity times, than barren housed pigs (49.4 ± 9.9 vs. 39.1 ± 5.0 meter/hour). Four pigs per pen received an LPS injection and two pigs a saline injection. LPS injected animals were more likely to show a dip in activity than controls (86% vs 17%). Duration and Area Under the Curve (AUC) of the dip were not affected by housing. However, pigs with the same AUC could have a long and shallow dip or a steep and short dip. Therefore the AUC:duration ratio was calculated, and enriched housed pigs had a higher AUC:duration ratio compared to barren housed pigs (9244.1 ± 5429.8 vs 5919.6 ± 4566.1). Enriched housed pigs might therefore have a different strategy to cope with an LPS sickness challenge. However, more research on this strategy and the use of activity to quantify resilience and its relationship to physiological parameters is therefore needed

Effects of genotype, aggressiveness and hygiene on the concentration in odorous compounds of the meat of entire male pigs

Les défauts d’odeurs, liés à l’accumulation d’androsténone et de scatol dans le tissu adipeux, sont le frein majeur à l’élevage des porcs mâles entiers. L’androsténone est produite par les testicules et le scatol dans le colon. En dehors de la génétique et de l’alimentation, les facteurs de variation ont été peu étudiés.La thèse aborde le problème des odeurs sexuelles sous quatre angles : 1) estimer l’héritabilité des composés odorants du tissu gras et leurs corrélations génétiques avec des indicateurs de santé, du développement sexuel et de l’agressivité ; 2) étudier l’effet de la dominance sur ces composés ; 3) déterminer l’impact d’un état inflammatoire chronique modéré sur le développement sexuel et la concentration en androsténone ; 4) rechercher les effets de conditions d’hygiène contrastées sur la teneur en scatol et analyser l’implication du microbiote intestinalNos résultats confirment l’héritabilité forte des teneurs en composés odorants mais les corrélations génétiques avec les paramètres de santé sont faibles. Une sélection pour réduire la concentration plasmatique en œstradiol et testostérone permettrait de réduire à la fois les teneurs en composés odorants et l’agressivité des porcs. Les porcs de rang de dominance élevé ont une teneur en androsténone supérieure dans le gras. Un état inflammatoire chronique modéré ne semble pas affecter la teneur en androsténone. Enfin, la dégradation de l’hygiène du logement augmente fortement la concentration en scatol, probablement via des changements de composition du microbiote intestinal.Boar taint, due to the accumulation of androstenone and skatole in the fat tissue, is the major constraint to the production of entire male pigs. Androstenone is produced by the testes. Its synthesis increases during pubertal development. Skatole is produced in the hind gut. Its hepatic catabolism is inhibited by sexual steroids. Apart from genetics and feeding, the factors affecting boar taint have been little studied.The current thesis approaches four aspects of the boar taint problem: 1) the heritability of the fat content of odorous compounds in the fat tissue and their genetic correlations with indicators of health, sexual development and aggressiveness; 2) to study the effect of dominance on the fat content of boar taint compounds; 3) to determine the influence of a moderate chronic inflammatory status on the sexual development and the fat concentration in androstenone; 4) to evaluate the effect of contrasting hygiene conditions on the fat concentration in skatole and, to analyOur results confirm the high heritability of the fat concentrations of boar taint compounds but their genetic correlations with health indicators are low. A selection to decrease the plasma concentrations in estradiol and testosterone should decrease both boar taint compound concentrations and aggressiveness of boars. Boars with a high dominance rank have a higher fat concentration in androstenone. Lastly, the degradation of the housing hygiene conditions strongly increases the concentration in skatole, probably through modifications in gut microbiota compositio

Mise en évidence des effets du génotype, de l’agressivité et de l’hygiène sur la teneur en composes odorants du gras dorsal de la viande de porc male entier

Boar taint, due to the accumulation of androstenone and skatole in the fat tissue, is the major constraint to the production of entire male pigs. Androstenone is produced by the testes. Its synthesis increases during pubertal development. Skatole is produced in the hind gut. Its hepatic catabolism is inhibited by sexual steroids. Apart from genetics and feeding, the factors affecting boar taint have been little studied.The current thesis approaches four aspects of the boar taint problem: 1) the heritability of the fat content of odorous compounds in the fat tissue and their genetic correlations with indicators of health, sexual development and aggressiveness; 2) to study the effect of dominance on the fat content of boar taint compounds; 3) to determine the influence of a moderate chronic inflammatory status on the sexual development and the fat concentration in androstenone; 4) to evaluate the effect of contrasting hygiene conditions on the fat concentration in skatole and, to analyOur results confirm the high heritability of the fat concentrations of boar taint compounds but their genetic correlations with health indicators are low. A selection to decrease the plasma concentrations in estradiol and testosterone should decrease both boar taint compound concentrations and aggressiveness of boars. Boars with a high dominance rank have a higher fat concentration in androstenone. Lastly, the degradation of the housing hygiene conditions strongly increases the concentration in skatole, probably through modifications in gut microbiota compositionLes défauts d’odeurs, liés à l’accumulation d’androsténone et de scatol dans le tissu adipeux, sont le frein majeur à l’élevage des porcs mâles entiers. L’androsténone est produite par les testicules et le scatol dans le colon. En dehors de la génétique et de l’alimentation, les facteurs de variation ont été peu étudiés.La thèse aborde le problème des odeurs sexuelles sous quatre angles : 1) estimer l’héritabilité des composés odorants du tissu gras et leurs corrélations génétiques avec des indicateurs de santé, du développement sexuel et de l’agressivité ; 2) étudier l’effet de la dominance sur ces composés ; 3) déterminer l’impact d’un état inflammatoire chronique modéré sur le développement sexuel et la concentration en androsténone ; 4) rechercher les effets de conditions d’hygiène contrastées sur la teneur en scatol et analyser l’implication du microbiote intestinalNos résultats confirment l’héritabilité forte des teneurs en composés odorants mais les corrélations génétiques avec les paramètres de santé sont faibles. Une sélection pour réduire la concentration plasmatique en œstradiol et testostérone permettrait de réduire à la fois les teneurs en composés odorants et l’agressivité des porcs. Les porcs de rang de dominance élevé ont une teneur en androsténone supérieure dans le gras. Un état inflammatoire chronique modéré ne semble pas affecter la teneur en androsténone. Enfin, la dégradation de l’hygiène du logement augmente fortement la concentration en scatol, probablement via des changements de composition du microbiote intestinal

Mise en évidence des effets du génotype, de l'agressivité et de l'hygiène sur la teneur en composés odorants du gras dorsal de la viande de porc mâle entier

Les défauts d’odeurs, liés à l’accumulation d’androsténone et de scatol dans le tissu adipeux, sont le frein majeur à l’élevage des porcs mâles entiers. L’androsténone est produite par les testicules. Sa synthèse augmente au cours du développement pubertaire. Le scatol est produit dans le colon. Sa dégradation hépatique est inhibée par les stéroïdes sexuels. En dehors de la génétique et de l’alimentation, les facteurs de variation ont été peu étudiés.[br/] La thèse aborde le problème des odeurs sexuelles sous quatre angles : 1) estimer l’héritabilité des teneurs en composés odorants du tissu gras et leurs corrélations génétiques avec des indicateurs de santé, du développement sexuel et de l’agressivité ; 2) étudier l’effet de la dominance sur ces composés ; 3) déterminer l’impact d’un état inflammatoire chronique modéré sur le développement sexuel et la concentration en androsténone ; 4) rechercher les effets de conditions d’hygiène contrastées sur la teneur en scatol et analyser l’implication du microbiote intestinal dans ces effets.[br/] Nos résultats confirment l’héritabilité forte des teneurs en composés odorants mais les corrélations génétiques avec les paramètres de santé sont faibles. Une sélection pour réduire la concentration plasmatique en œstradiol et testostérone permettrait de réduire à la fois les odeurs et l’agressivité des porcs. Les porcs de rang de dominance élevé ont une teneur en androsténone supérieure dans le gras. Un état inflammatoire chronique modéré ne semble pas affecter la teneur en androsténone. Enfin, la dégradation de l’hygiène du logement augmente fortement la concentration en scatol, probablement via des changements de composition du microbiote intestinal

Associations between the dominance status and sexual development, skin lesions or feeding behaviour of intact male pigs

In boars, social relationships could influence pubertal development and feeding behaviour. The objectives of the present study were to determine the relationships between behaviour (agonistic, mounting and feeding behaviours), plasma sex steroids (oestradiol, testosterone) and fat androstenone.A total of 270 Pietrain x Large White boars, derived from four distinct genotypes were used. They were raised in groups of 11-12 pigs/pen. Animals were observed for about two times 10 h/day at the beginning or about 6 h at the end of fattening. Agonistic (fighting, hitting, biting, threatening, chasing) and sexual (mounting) behaviours were counted in early fattening shortly after a social mixing (for 177 of the 270 animals) and in late fattening after several weeks of social stability. Skin lesions were counted in the same periods and on carcasses. Data obtained from electronic feeders were used to determine the number and duration of meals, and the feed intake over 96-h periods in the middle and at the end of fattening. At the end of fattening, blood was sampled to measure oestradiol and testosterone. At slaughter, fat was collected to measure androstenone. Using the agonistic behaviours, a dominance index was calculated (DRrank).As expected, numbers of skin lesions and agonistic acts were higher in early fattening (P < 0.0001) whereas that of mounting acts was lower in early than in late fattening (P < 0.05). The feeding characteristics (r = 0.25 to 0.39) were significantly correlated between ages, whereas numbers of mountings (r = 0.18), of skin lesions (r = 0.05) and agonistic acts (r =-0.05) were not. The number of agonistic acts was significantly correlated with that of mountings only-in early fattening (r = 0.38). At both ages, no difference between dominance groups was observed for feeding characteristics. This was probably related to low competition between boars for access to feed. Dominant boars had a higher concentration of androstenone in fat than subordinates (P < 0.05) but no difference was observed for plasma steroids. An active role of androstenone in controlling social behaviour but not reproductive function may explain this phenomenon

Influence des conditions de logement sur la production et le stockage du scatol et de l’indole chez le porc mâle entier

Skatole and indole are involved in the problem of boar taint in entire male pigs. These molecules are produced by bacteria in the hind gut. The hygiene conditions could influence the skatole and indole levels in the fat of boars. The study was based on 115 Pietrain x (Large White x Landrace) crossbred boars, raised for 4 to 6 weeks in two contrasted hygiene conditions: a dirty and a clean room. Treatment was applied between 81±6 kg (139±1 days of age) and 117±5 kg of live weight (173±5 days of age). Pigs were dirtier in the dirty room compared with the clean one (P < 0.01). Concentrations of skatole (0.28±0.02 vs. 0.05±0.02 μg/g of liquid fat, P < 0.01) and indole (0.071±0.004 vs. 0.038±0,004 μg/g of liquid fat, P < 0.05) were higher in the dirty room. However, the hygiene conditions had no effect on the concentrations of skatole and indole in the gut contents sampled in the middle of the hindgut. Treatment effect on the volatile fatty acids composition of gut contents at the same location differed from one repetition to the next. The gut microbial composition at the same location was different for the two treatments. The difference was essentially due to bacteria belonging to the phylum Firmicutes. The relative abundance of Lactobacillus helveticus, a bacterium that produces skatole, was higher in the dirty room compared with the clean one even if the difference was significant only at four weeks of treatment. A change in gut microbiota but also an increased absorption of skatole and indole by ingestion, inhalation or through the skin could explain the higher fat concentration of both indolic compounds in the pigs maintained in the dirty environment.Le scatol et l’indole participent à l’odeur désagréable présente dans le tissu gras chez certains porcs mâles entiers. Ces molécules sont synthétisées par des bactéries dans le colon. Les conditions d’hygiène pourraient influencer leur concentration dans le gras. L’étude porte sur 115 porcs croisés Piétrain x (Large White x Landrace), élevés pendant 4 à 6 semaines dans deux conditions d’hygiène contrastées : une salle sale et une salle propre. Le traitement est appliqué entre 81±6 kg (139±1 jours d’âge) et 117±5 kg de poids vif (173±5 jours d’âge). Les animaux sont plus sales en salle sale que propre (P < 0,01). Les concentrations en scatol (0,28±0,02 vs. 0,05±0,02 μg/g de gras liquide, P < 0,01) et en indole (0,071±0,004 vs. 0,038±0,004 μg/g de gras liquide, P < 0,05) sont plus élevées en salle sale que propre. Par contre, les conditions d’hygiène n’ont pas d’effet sur les concentrations en scatol et en indole dans les contenus digestifs prélevés en milieu de colon. Les effets du traitement sur la composition en acides gras volatiles des contenus digestifs prélevés au même site diffèrent d’une répétition à l’autre. La composition du microbiote au même site diffère entre les deux traitements. Ce sont essentiellement des bactéries appartenant au phylum Firmicutes qui expliquent la différence. L’abondance relative en Lactobacillus helveticus, bactérie productrice de scatol, est plus élevée en salle sale que propre même si la différence n’est significative qu’après 4 semaines de traitement. Une modification du microbiote intestinal mais aussi une absorption accrue de scatol et d’indole par ingestion, inhalation ou via la peau pourrait expliquer l’augmentation de la concentration en composés indolés du gras des porcs élevés en salle sale

Sélection sur un comportement de peur chez la caille japonaise : Que nous disent les animaux témoins ?

Les lignées d'animaux sélectionnés sur un comportement constituent un modèle original pour caractériser les propriétés d'un comportement et élucider ses mécanismes (neurobiologiques, génétiques). Dans ces modèles, les individus de la lignée témoin, non sélectionnée, ne sont pas intermédiaires entre les lignées divergentes mais, assez systématiquement, expriment le comportement étudié à un niveau comparable à l'une des deux lignées divergentes. Deux explications peuvent expliquer ce phénomène : 1/ le test de sélection ne permet d'obtenir des lignées divergentes qui diffèrent de la population témoin uniquement sur le caractère de sélection, ou 2/ les deux lignées divergentes sont bien différentes de la population témoin pour un ensemble de comportements, mais d'autres tests que celui utilisé pour la sélection sont nécessaires pour le révéler. Nous avons voulu savoir ce qu'il en était dans le cadre d'une sélection sur un comportement de peur entreprise chez la caille japonaise (Coturnix japonica). Les lignées utilisées ont été sélectionnées sur leur comportement de peur suite à une contention, appelée immobilité tonique (IT). Les 3 lignées sont : la lignée témoin non sélectionnée (CTI) et les lignées sélectionnées présentant des durées d'immobilité tonique longue (LTI) et courte (STI). La durée d'immobilité de la lignée CTI est beaucoup plus proche de la lignée STI que de la lignée LTI. Les lignées sélectionnées divergent en termes de réactivité émotionnelle car elles diffèrent lors de nombreux tests de peur. Pour essayer d'interpréter l'asymétrie sur le test de sélection, nous avons testé les témoins et les avons comparés aux deux lignées divergentes dans plusieurs tests caractérisant d'autres dimensions de la réactivité émotionnelle. Pour cela, 61 à 64 cailleteaux par lignée ont été observés dans trois situations de peur : les tests de sélection (IT), d'open-field et de néophobie alimentaire. La durée d'IT est significativement différente entre les lignées (P < 0,0001) et l'écart entre la lignée CTI et les STI est plus faible que l'écart CTI-LTI, ce qui est habituel dans ces lignées. Dans le test d'open-field, les cailleteaux CTI se comportent de manière semblable aux cailleteaux LTI avec une distance parcourue et un temps passé en zone périphérique faibles et non significativement différents, ce qui correspond à une réaction de peur importante et semblable. Ces deux lignées présentent des valeurs très inférieures à celles des STI (P < 0,0001) moins apeurées dans cette situation. Lors du test de néophobie alimentaire, la latence des animaux CTI à picorer le nouvel aliment est proche de celle des LTI (P = 0,12) et différente de celles des STI (P = 0,05), alors que leur latence à monter dans le récipient contenant l'aliment est proche de celles des STI (P = 0,15) et différente de celle des LTI (P < 0,05). Le faible écart de durée d'immobilité tonique entre les CTI et STI n'est donc pas lié à une faible divergence entre ces deux lignées. Nos résultats suggèrent davantage que des populations sélectionnées s'éloignent plus ou moins de la population témoin selon les caractéristiques des comportements de peur mesurées. Ces résultats corroborent également l'idée d'une multidimensionnalité du comportement de peur sélectionné chez ces oiseaux

Effet de l’environnement sanitaire sur l’état inflammatoire, le développement sexuel et l’odeur des porcs mâles entiers

Previous studies have shown that the sanitary environment can affect the health and growth of pigs. The objective of the present study was to evaluate the effect of a weak chronic inflammation (induced by a degraded sanitary environment) on the sexual development of boars and on boar taint. Boars from a commercial cross line were allocated at 139 (±0.1) days of age (D0) and 81.3 (±0.6) kg of liveweight either to good (n = 61) or poor sanitary conditions (n = 54) for 4 weeks. The poor environment was previously soiled by non-contemporary pigs, poorly ventilated, not cleaned during treatment; the good environment benefited from reinforced hygiene measures. Inflammatory status and sexual maturity were evaluated on D0 and D27 by blood samples (blood formula, inflammatory proteins; testosterone, estradiol). Every week, boars were weighed, sampled for saliva (estrone, inflammatory protein CRP) and their rectal temperature was taken. Fat was collected on D27 by biopsy and at slaughter (116.7 ±0.4 kg live weight) to measure boar taint compounds (androstenone, skatole, indole). Pigs in the poor environment were dirtier (P < 0.001). The treatment had an effect on rectal temperature (D7: 38.4 ±0.04°C vs 38.6 ±0.06, P < 0.001; and D14: 38.3 ±0.04°C vs 38.6 ±0.04, P < 0.001), fat skatole (0.037 vs 0.082 μg/g of pure fat) and indole (0.039 vs 0.14 μg/g) with higher values for boars in the poor environment (P < 0.0001). Treatment induced differences in dirtiness, but had no impact on the inflammatory status, the sexual development and androstenone of the boars. However, we confirmed a strong effect of a soiled environment on fat skatole

The influence of a probiotic supplementation on memory in quail suggests a role of gut microbiota on cognitive abilities in birds

International audienceThe gut microbiota is involved in host behaviour and memory in mammals. Consequently, it may also influence emotional behaviour and memory in birds. Quail from two genetic lines with different fearfulness (LTI: long tonic immobility, n = 37; STI: short tonic immobility, n = 32) were either or not supplemented with a probiotic (Pediococcus acidilactici) from hatching. Emotional reactivity was measured in a tonic immobility test (d6 and 7 of age) and two open-field tests (d13 to 15; d22 to 24). Memory was measured in a test rewarded with mealworms, where quail had to remember the cups previously visited (d34 to 36). Quail endured a 5-days stress period from days 17 to 21 to help revealing the potentially beneficial effect of the probiotic. As expected, STI quail were less fearful compared to the LTI quail (p &lt; 0.05). Probiotic supplementation had no effect on most measures of emotional reactivity (p &gt; 0.05), except in the tonic immobility test where supplemented STI quail had lower immobility duration (p = 0.0001). Regarding the memory test, the two lines had similar performances. Quail fed with probiotics made fewer errors (p = 0.040). There was no significant correlation between traits of emotional reactivity and of memory. In conclusion, the supplementation with Pediococcus acidilactici as a probiotic, affected a specific trait of emotional reactivity in STI quail, and improved memory in both lines, whichstrengthens the idea that the influence of gut microbiota on the host behaviour and memory seen in mammals is shared by birds

Santé du tube digestif : conséquences sur la réactivité émotionnelle, la motivation sexuelle et l'apprentissage chez la caille

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