Identification de biomarqueurs de l’efficacité alimentaire

L'efficacité alimentaire inclut deux composantes, l'une relative à l'efficacité digestive des aliments et la seconde à l'utilisation post-absorptive des nutriments. Pour améliorer la prédiction de l’efficacité alimentaire et identifier des nouveaux caractères ou des proxys de l’efficacité alimentaire, il est important de disposer de marqueurs biologiques pertinents pour ces deux composantes. De nombreuses molécules peuvent être mesurées dans les tissus, les fluides ou les fèces de l’animal. Différents travaux au sein du projet européen Feed-a-Gene ont étudié la possibilité d’identifier des biomarqueurs parmi ces molécules. Pour cela, des porcs présentant des capacités différentes à utiliser l'azote induites par des leviers génétiques ou des facteurs nutritionnels, ou bien issus d’une sélection divergente sur l’ingéré résiduel ou encore choisis pour présenter des valeurs extrêmes d’efficacité alimentaire, ont été étudiés. Les signatures géniques ou métaboliques dans le muscle, le sang ou l’urine de ces animaux ont été obtenues par des technologies le plus souvent sans a priori et à haut-débit. Les résultats valident globalement l'hypothèse selon laquelle il est possible d'identifier des molécules discriminantes des différences phénotypiques d’efficacité alimentaire, et même prédictives de valeurs individuelles d’efficacité alimentaire. La variété des fonctions biologiques représentées par les gènes ou les métabolites inclus dans les modèles de discrimination ou de prédiction confirme la nature intégrative et complexe de l'efficacité alimentaire chez le porc en croissance. Les conditions d’une d’utilisation future de ces biomarqueurs pour raffiner les mesures d’efficacité alimentaire afin de trier ou de sélectionner les animaux sur ce caractère sont évoquées en perspective.

Feed efficiency has two components, one related to digestive efficiency and the second to post-absorptive nutrients efficiency. Therefore, new data and proxies referring to digestive or post-absorptive efficiencies are needed to improve feed efficiency in growing pigs. A large number of small molecules involved in or generated by metabolic processes in tissues and body fluids may be considered as molecular signatures to assess inter-individual differences in feed efficiency and could be used as candidate biomarkers for this trait. This short review summarizes the main data obtained during the European Feed-a-Gene project on the search for biomarkers of feed efficiency. Pigs with genetically- or nutritionally-induced differences in nitrogen utilization, divergent for residual feed intake, or extremes for feed efficiency traits were compared in different studies. Data have been generated in the different pigs by using untargeted high throughput metabolomics analyses or transcriptomics technologies applied to muscle, blood or urine. The results validated the assumption that it is possible to identify subsets of gene transcripts or metabolites in tissues and body fluids able to discriminate pigs according to feed efficiency or to predict individual values of feed efficiency. The variety of the biological functions represented by the genes or the metabolites included in the predictive models confirms the integrative and complex nature of feed efficiency in growing pigs. Perspectives to include these biomarkers as new traits in next selection procedures or to give indications to sort animals at particular periods are discussed.