Beneficial effects of arginine, valine, leucine, isoleucine, cystinecysteine and polyphenols in piglets : in vivo and organoid experiments | Effets bénéfiques d'une combinaison d'arginine, valine, leucine, isoleucine, cystine et de polyphénols chez le porcelet : approche in vivo et organoïdes | Beneficial effects of arginine, valine, leucine, isoleucine, cystinecysteine and polyphenols in piglets : in vivo and organoid experiments: in vivo and organoid experiments | Effets bénéfiques d'une combinaison d'arginine, valine, leucine, isoleucine, cystine et de polyphénols chez le porcelet : approche in vivo et organoïdes: approche in vivo et organoïdes

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Английский. Nutritional products represent promising alternatives to antibiotics to preserve gut health in piglets. We hypothesized that a mixture of functional amino acids and polyphenols could have beneficial effects by modulating gut microbiota and the epithelial barrier. We used a combination of experiments in vivo in piglets and in vitro in jejunum organoids. For the first 14 days after weaning, piglets received a pre-starter feed supplemented or not with 0.1% amino acids (arginine, valine, leucine, isoleucine, cystine) and 100 ppm grape polyphenols (AA+PP). Microbiota composition and activity were analyzed in jejunum and caecum contents collected on day 14 after weaning. In parallel, piglet jejunum organoids were treated for 7 days with the same amino acids and grape polyphenols (AA+PP). Gene expression was analyzed in organoids by qPCR. Body weight gain and the gain-to-feed ratio were significantly higher in AA+PP piglets (by 22% and 15%, respectively, P=0.010) than in control piglets. In the jejunum content, AA+PP supplementation increased the relative abundance of Lactobacillaceae compared to that of the control group, while it decreased microbiota richness and the relative abundances of Bacteroidaceae, Lachnospiraceae and Ruminococcaceae. In the caecum content, AA+PP supplementation reduced the relative abundance of Proteobacteria compared to that of the control group. AA+PP supplementation also increased the cecal concentration of short-chain fatty acids, putrescine and 3-phenylpropionate. The treatments did not modify the growth or morphology of piglet jejunum organoids. AA+PP reduced the expression of genes involved in epithelial proliferation (OLFM4, MKI67, PCNA) and innate immunity (LBP, NFKB2, RELA), while it strongly enhanced the expression of ALPI, a marker of epithelial differentiation. In summary, our results show that AA+PP supplementation promoted the performance of post-weaning piglets, possibly through the modulation of gut microbiota and epithelial barrier function.

Французский. Nous avons émis l'hypothèse que la supplémentation d’un mélange d'acides aminés fonctionnels et de polyphénols pourrait avoir des effets bénéfiques chez le porcelet en période de post-sevrage. Des porcelets sevrés à 25 jours ont reçu pendant les 14 premiers jours après le sevrage un aliment supplémenté ou non avec 0,1 % d'acides aminés fonctionnels (arginine, valine, leucine, isoleucine, cystine) et 100 ppm d’un extrait de raisin riche en polyphénols (AA+PP). La composition et l'activité du microbiote ont été analysées dans le contenu du jéjunum et du caecum. En parallèle, des organoïdes du jéjunum de porcelet ont été incubés pendant 7 jours avec les mêmes acides aminés et polyphénols (AA+PP). L'expression des gènes a été analysée dans les organoïdes par qPCR. Chez les porcelets ayant reçu la supplémentation, le gain de poids corporel et l’indice de consommation ont été significativement améliorés par rapport aux porcelets du groupe témoin (+22% et +15%, respectivement, P=0,010). Dans le contenu du jéjunum, la supplémentation en AA+PP a augmenté l'abondance relative des Lactobacillaceae tandis que celle des Bacteroidaceae, Lachnospiraceae et Ruminococcaceae a diminué. Dans le contenu du caecum, la supplémentation en AA+PP a réduit l'abondance relative des Proteobacteria par rapport au groupe témoin. La supplémentation en AA+PP a également augmenté la concentration caecale d'acides gras à courtes chaînes, de putrescine et de 3-phénylpropionate. Dans les organoïdes, l’incubation avec AA+PP a réduit l'expression des gènes impliqués dans la prolifération épithéliale (OLFM4, MKI67, PCNA) et l’immunité innée (LBP, NFKB2, RELA) tout en augmentant fortement l'expression de l'ALPI, un marqueur de différenciation épithéliale. En résumé, nos résultats montrent que la supplémentation en acides aminés fonctionnels et polyphénols a favorisé la performance des porcelets en période post-sevrage, probablement par l’intermédiaire d’une modulation du microbiote et de la fonction barrière de l’épithélium.