Effets du stress thermique sur la santé intestinale, le système immunitaire et la qualité de la viande des porcs

Les porcs sont des homothermes avec des glandes sudoripares sous-développées. Lorsque la température ambiante dépasse la limite supérieure de leur zone thermoneutre, les porcs souffrent de stress thermique, se manifestant par des morsures de queue, une respiration rapide et une consommation alimentaire réduite. Leur métabolisme et leurs fonctions physiologiques seront anormaux, ce qui entraînera des performances de croissance compromises : une consommation alimentaire quotidienne moyenne plus faible et un rapport alimentation/gain plus élevé. Leur immunité diminue, la concentration de facteurs inflammatoires dans le sérum augmente, la résistance aux maladies s'affaiblit et la morbidité et la mortalité augmentent. La qualité de la viande se détériore à mesure que le métabolisme des tissus musculaires et adipeux est perturbé, avec une réduction de la graisse intramusculaire et une augmentation des dépôts de graisse dans le tissu adipeux. Les porcs, à différents stades de croissance, ont une sensibilité variable à la température ambiante.

L’été dans le sud de la Chine se caractérise par des températures et une humidité élevées et durables. Une mauvaise gestion des élevages porcins dans de telles conditions entraînera une diminution des performances de croissance, un affaiblissement de l’immunité et une dégradation de la qualité de la viande en raison du stress thermique, entraînant ainsi de graves pertes économiques pour l’industrie porcine. Les effets néfastes spécifiques du stress thermique sur les porcs sont détaillés ci-dessous.

1. Impacts sur la santé intestinale des porcs

La manifestation la plus intuitive du stress thermique est la réduction de la consommation alimentaire et du taux de conversion alimentaire. Dans la plage de température de 20 à 30 °C, chaque augmentation de température de 1 °C entraîne une diminution de la consommation alimentaire quotidienne moyenne et du gain quotidien moyen, accompagnée d'un rapport alimentation/gain plus élevé.

1.1 Dommages à la muqueuse intestinale causés par le stress thermique

En cas de stress thermique, le niveau d’expression des protéines de choc thermique intestinal chez le porc est régulé positivement. Pour dissiper efficacement la chaleur, davantage de sang circule vers les tissus périphériques, entraînant une hypoxie intestinale. Les cellules épithéliales intestinales sont extrêmement sensibles à la carence en oxygène et en nutriments, ce qui déclenche en outre une consommation massive d’adénosine triphosphate (ATP), un stress oxydatif et un stress nitrite. Cela modifie la structure morphologique et la perméabilité de l’intestin et, à terme, altère la fonction de barrière intestinale.

De plus, le stress thermique réduit considérablement l’activité des enzymes digestives, entravant gravement la digestion et l’absorption des nutriments et supprimant encore davantage la croissance des porcs. De plus, le stress thermique modifie la composition en acides aminés des protéines intestinales endogènes et augmente la perte de protéines intestinales endogènes et d’acides aminés.

1.2 Impacts sur la microflore intestinale

La microflore intestinale forme une barrière microbienne, un système microécologique composé de bactéries symbiotiques et de l'hôte. Une fois la stabilité de ce microécosystème perturbée, les agents pathogènes opportunistes présents dans l’intestin ont tendance à envahir l’organisme.

2. Impacts sur le système immunitaire des porcs

Le stress thermique déclenche des réponses immunitaires anormales chez les porcs, affaiblissant considérablement leur résistance aux maladies et augmentant la morbidité et la mortalité.

1. Le stress thermique détruit l'intégrité intestinale et améliore la perméabilité aux toxines : la résistance électrique transépithéliale (TEER) du jéjunum de porc diminue de 30 %, le niveau d'endotoxine augmente de 45 %, le coefficient de perméabilité des lipopolysaccharides double et l'activité de la phosphatase alcaline augmente. L’infiltration de toxines stimule la prolifération des cellules immunitaires, induit des réactions inflammatoires et active les mécanismes de détoxification au niveau de l’intestin et du foie.

2. Le stress thermique interfère avec la fonction immunitaire via le système neuroendocrinien. Une température élevée active l'axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien, entraînant une hypersécrétion de corticolibérine et de pro-opiomélanocortine. Ces hormones agissent sur diverses cytokines et cellules immunitaires, perturbant ainsi le système immunitaire de l’organisme.

3. Des études ont montré que le stress thermique inhibe le développement des organes immunitaires et induit l'apoptose des cellules immunitaires.

3. Impacts sur la qualité du porc

Les pertes économiques causées par le stress thermique dans les élevages porcins proviennent de deux aspects : d’une part des performances de croissance compromises et des réponses immunitaires anormales, et d’autre part un métabolisme perturbé des organes, des muscles et des graisses. Le stress thermique perturbe l’équilibre énergétique entre les graisses, les glucides et les protéines, réduit l’activité de plusieurs enzymes métaboliques liées à la glycolyse dans l’intestin et détériore par conséquent la qualité de la viande.

3.1 Impacts du stress thermique sur le métabolisme musculaire

Une température élevée et persistante inhibe le développement structurel et fonctionnel des muscles, réduit la capacité métabolique musculaire, favorise l'apoptose cellulaire et les réponses au stress, et endommage ainsi la qualité de la viande.

Les experts ont étudié l'effet du stress thermique sur le profil d'expression génique du longissimus dorsi porcin via la technologie de séquençage et ont découvert que le stress thermique affecte principalement le métabolisme du glucose, la structure et la fonction du cytosquelette et la réponse au stress dans les tissus musculaires.

Selon les caractéristiques morphologiques et physiologiques, les fibres musculaires sont divisées en type I et type II. Les fibres de type I sont des fibres rouges oxydatives à contraction lente, tandis que les fibres de type II sont des fibres blanches à contraction rapide. La proportion de fibres de type I est positivement corrélée à la saveur de la viande. Les températures élevées et le stress thermique persistants augmentent considérablement la quantité et la proportion de fibres blanches tout en réduisant celles des fibres rouges, ce qui altère la qualité de la viande, notamment sa couleur, sa perte d'égouttement, sa tendreté, sa jutosité et sa saveur.

3.2 Impacts du stress thermique sur le métabolisme des graisses

La graisse intramusculaire est l’un des indicateurs clés pour évaluer la qualité de la viande, étroitement liée à la tendreté et à la saveur des muscles, ainsi qu’aux caractéristiques de la viande telles que le pH musculaire, la capacité de rétention d’eau et la tendreté. Une température élevée et persistante réduit considérablement la teneur en graisse intramusculaire du longissimus dorsi des porcs en croissance et détériore la qualité de la viande.

Le stress thermique modifie le métabolisme du tissu adipeux : l'expression des gènes liés au catabolisme des graisses est régulée à la baisse, tandis que les gènes liés à l'absorption et à la synthèse des graisses sont régulés à la hausse, ce qui entraîne un dépôt excessif de graisse et une modification des proportions d'acides gras.