Predicting feed digestibility from NIRS analysis of pig faeces

Abstract

Digestibility is a key parameter in the evaluation of feeds; however, the measurements on animals require heavy experimental trials, which are hardly feasible when large numbers of determinations are required -for example, in genetic studies. This experiment aimed at investigating the possibility to predict digestibility from NIRS spectra measured on faeces. A total of 196 samples were available from a digestibility experiment investigating the effects of age and genetic background of Large White pigs fed the same diet, rich in fibre (NDF = 21.4% DM). Digestibility of dry matter (dDM), organic matter (dOM), nitrogen content (dN), energy (dE) and apparent digestible energy content (ADE) were calculated, as well as total N content of faeces (N). The faeces samples were submitted to reflectance NIRS analysis after freeze-drying and grinding. Calibration errors and validation errors were, respectively, 0.08 and 0.13% DM for total N in faeces, 0.97% and 1.08% for dDM, 0.79% and 1.04% for dOM, 1.04% and 1.47% for dN, 0.87% and 1.12% for dE and 167 and 213 kJ/kg DM for ADE. These results indicate that NIRS can account for digestibility differences due to animal factors, with an acceptable accuracy. NIRS appears to be a promising tool for large-scale evaluations of digestibility. It could also be used for the study of digestibility of different feeds, after appropriate calibration based on a wide range of feed types.

Evaluation of concentration of heavy metals in animal rearing system

“…Faeces represent the final product of the digestive process and mineral bioavailability of the nutrients from the diets (Bastianelli et al 2015). Increasing humidity content was observed in the swine faeces.…”

“…The bioavailability of these minerals that can influence their presence in the manure ranging from 10% to 80% is influenced by factors such as animal status (age, production, health, and physiological status), the chemical composition of the mineral source (organic vs. inorganic), and the diet composition. Nutrients that are not retained by the animal or exported in livestock products are excreted through manure, composed of animal faeces and urine (Garc ıa-Vaquero et al 2011;Fink-Gremmels, 2012;Bastianelli et al 2015).…”

La spectrométrie dans le proche infrarouge pour la caractérisation des ressources alimentaires

“…Dans le domaine de la recherche la possibilité d'une prédiction directe de la digestibilité par analyse SPIR des fèces est une perspective permettant d'alléger considérablement les expérimentations in vivo, notamment en s'affranchissant d'une collecte totale des fèces dans les expériences de bilan digestif. L'approche a été testée chez le lapin (Meineri et al, 2009), chez la volaille (Coulibaly et al, 2013) et chez le porc (Bastianelli et al, 2015 ;Schiborra et al, 2015).…”

“…Les rares étalonnages expérimentaux de prédiction de la valeur énergétique des aliments à partir des spectres des fèces montrent que ceux-ci contiennent une information non négligeable, avec des SECV de l'ordre de 50 kcal ED/ kg chez le porc, avec une base assez restreinte (Bastianelli et al, 2015), et de l'ordre de 117 kcal EM/kg chez la volaille (Coulibaly et al, 2013) dans une base assez variée. Dans ce dernier cas l'erreur de prédiction peut être comparée à celle obtenue à partir des spectres des aliments, qui était du même ordre de grandeur (SECV de 127 kcal EM/kg).…”

“…La digestibilité des protéines est généralement prédite avec une erreur SECV de 2,5 % (Meineri et al, 2009 ;Coulibaly et al, 2013 ;Schiborra et al, 2015). Le SECV est seulement de 1,2 % chez le porc (Bastianelli et al, 2015), sur une base de données ne variant que par les animaux et non l'aliment : la SPIR fécale détecte donc apparemment mieux les variations dues à l'animal que celles dues à l'aliment. La digestibilité des fibres est plus difficile à prédire, avec des SECV de 3 % chez le lapin (Meineri et al, 2009), et jusqu'à 8 à 10 % chez le porc (Schiborra et al, 2015).…”