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Effet d’un apport en vitamine E pour prévenir la formation de composés N-nitrosés dans des saucisses pâte fine

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Aurélie Promeyrat et Martine Carlier, bilan 2017, éditions IFIP, mai 2018, p. 76-77

D’après des études épidémiologiques, il existe un lien faible mais significatif entre la consommation excessive de charcuterie et le risque de développer un cancer colorectal. Ce constat est associé à la formation de composés N-nitrosés (réactions de nitrosation-nitrosylation), et d’aldéhydes terminaux (oxydation des lipides). Le fer héminique des produits carnés joue un rôle de catalyseur des réactions d’oxydation et de nitrosylation. Les nitrates, partiellement convertis en nitrites lors de la digestion ainsi que les nitrites, sont tous les deux issus de notre alimentation (eau, végétaux et viandes transformées) et sont impliqués dans la formation des composés N-nitrosés (NOCs). Les nitrites réagissent avec le fer héminique pour former par nitrosylation, du nitrosyl-hème. C’est une réaction recherchée dans les produits de charcuterie puisqu’elle permet l’obtention de la couleur rose stable. Le nitrite peut intervenir aussi dans les réactions de nitrosation, en réagissant avec les amines secondaires pour donner des nitrosamines. Ces réactions peuvent se produire au cours de la transformation des produits mais aussi lors de leur digestion. Les NOCs et les produits d’oxydation des lipides interviendraient dans la promotion des phases précoces de la cancérogenèse chez le rat chimio-induit qui a consommé un régime essentiellement composé de produit carné. 

Pour réduire ces effets, les antioxydants apportés par l’alimentation joueraient un rôle protecteur en limitant la formation de ces composés potentiellement toxiques. Trois formes d’apports en antioxydants sont possibles : soit au sein d’un régime alimentaire, soit en les incorporant directement dans les produits transformés au moment de la fabrication, soit indirectement au moment de la phase élevage permettant ainsi, un enrichissement en vitamines des tissus animaux utilisés en fabrication. L’effet protecteur de la vitamine E est prometteur. Incorporée directement dans les produits transformés, la vitamine E permet d’inhiber la formation de composés NOCs et l’oxydation des lipides, généralement observées dans les études de digestion in vivo. Un apport vitaminique indirect par une supplémentation en vitamine E dans
la ration des porcs réduirait aussi l’oxydation des lipides dans le salami et les nitrosamines formés lors de la digestion in vitro. C’est dans ce contexte que l’IFIP a lancé un essai alimentaire au sein de sa station expérimentale de Romillé pour évaluer l’effet d’un apport indirect en vitamine E pendant la phase élevage sur la modulation de biomarqueurs (NOCs fécaux) et des phases précoces de la cancérogenèse colorectale. Cette étude évalue, sur un modèle de saucisses pâte fine, fabriquées au sein du laboratoire de technologie IFIP à Maisons Alfort, l’effet protecteur de la vitamine E selon 4 modalités de saucisses : une fabriquée à partir de matières premières (MP = viande + gras) issues de porcs supplémentés en vitamine E (LE) et 3 autres avec des MP provenant d’animaux témoins (LT), dont 2 d’entre elles avec un apport direct de vitamine E hydrosoluble (LTH) ou liposoluble (LTL) pendant la fabrication. L’évaluation jusqu’aux phases précoces du cancer est conduite par l’INRA-Toxalim à Toulouse sur rats chimio-induits, nourris 100 jours avec des régimes expérimentaux à base de saucisses (4 régimes) par rapport, à un régime contrôle négatif sans saucisse (CON-).

PDF icon Aurélie Promeyrat et Martine Carlier, bilan 2017, éditions IFIP, mai 2018, p. 76-77, fiche n° 40
2018

L’ajout de vitamine E dans l’alimentation des porcs permet-il de prévenir le risque de développement d’un cancer colorectal chez le rat par rapport à un ajout direct dans la fabrication des produits ?

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50es Journées de la Recherche Porcine, 6 et 7 février 2018, Paris, p. 87-92, par Nathalie Naud (INRA) et al.

Fondée sur des études épidémiologiques, la consommation excessive de viandes transformées induit une augmentation faible, mais significative, du risque de développement d’un cancer colorectal. Cette étude vise à (i) évaluer l’effet d’un ajout de vitamine E dans l’aliment des porcs sur la prévention de la cancérogenèse colorectale chez les rats, nourris avec un régime à base de saucisses provenant d’animaux supplémentés (LE : 500 ppm de DL-alpha-tocophérol dans l’aliment) et (ii) comparer ces résultats avec ceux obtenus avec un régime à base de saucisses témoins (LT : 10 ppm de DL-alpha-tocophérol dans l’aliment) et avec deux autres régimes où une vitamine E, hydrosoluble ou liposoluble, est apportée lors de la fabrication des saucisses (LTH ou LTL : respectivement, 500 ppm dans la mêlée). Les mesures réalisées sur les viandes montrent un indice de rouge plus élevé (P = 0,03) en faveur de celles provenant de porcs supplémentés (LE). La supplémentation augmente d’un facteur 2,6 la teneur en vitamine E des saucisses (LE vs LT). Sur les quatre lots de saucisses, les taux de fer héminique et de peroxydation lipidique ne sont pas significativement différents. L’étude sur 50 rats chimio-induits (modèle animal de carcinogenèse colorectale), répartis en quatre groupes expérimentaux plus un groupe contrôle négatif sans saucisse, montre que les lésions précancéreuses coliques et les biomarqueurs fécaux sont plus faibles quand la vitamine E est ajoutée lors de la fabrication, avec un effet significatif sur l’activité cytotoxique (P < 0,05). Toutefois, la stratégie alimentaire en phase d’élevage n’a été réalisée qu’avec une supplémentation réelle en vitamine E de + 366 ppm contre + 500 ppm au moment de la fabrication qui pourrait expliquer ces différences.

Does the vitamin E supplementation in pig diet allow to prevent the risk of developing colorectal cancer in rats compared to a direct addition at the preparation of meat products?

Based on epidemiological studies, excessive consumption of processed meats induces a slight, but significant, increase in the risk of developing colorectal cancer. This study aimed to (i) determine effects of adding vitamin E to pig feed on preventing colorectal carcinogenesis in rats fed a sausage-based diet from supplemented animals (LE: 500 ppm of DL-alpha-tocopherol in the diet) and (ii)compare these results to those obtained with a diet composed of a control sausages (LT: 10 ppm of DL-alpha-tocopherol in thediet) and to those of two other diets for which water- or fat-soluble vitamin E was added directly at the preparation of sausages(LTH or LTL, respectively: 500 ppm in the meat stuffing). Measurements of pork showed a higher red index (P = 0.03) in favour tothose from supplemented animals (LE). Supplementation increased the vitamin E content of sausages by a factor of 2.6 (LE vs LT).Among the four batches sausages, no significant differences in levels of heme-iron and lipid peroxidation were observed. Study on50 carcinogen-induced rats (animal model of colorectal carcinogenesis), divided among four experimental groups and a negativecontrol group without sausage, showed fewer a colonic precancerous lesion numbers and faecal biomarkers when vitamin E isadded during the preparation of the meat products with a significant effect on cytotoxic activity (P < 0.05). However, nutritionalstrategy at the rearing phase was only performed with a real vitamin E supplementation from + 366 ppm against + 500 ppm at the processing time that could explained these differences.

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2018

Elaboration of an experimental model of the oxidative stress in weaned piglets

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Visuels de Eric Royer et al., 67th Annual Meeting of the European Federation of Animal Science (EAAP), 29 août-02 septembre 2016, Belfast, Irlande, Royaume-Uni

An experimental model was established as tool for the study of the oxidative stress in weaning pigs. In two experiments, 360 weaned piglets were randomly allocated to eight groups in 2×2×2 factorial designs. In Exp.1, the factors were the sex, a vaccination at weaning against porcine circovirus type 2 (PCV2) or not, and phase 1 diets with NRC (2012) levels for vitamin E and selenium (SA) or extra supplementation in vitamin E, selenium yeast and superoxide dismutase-rich melon supplement (HA). In Exp.2, a double vaccination against PCV2 and porcine influenza, heat stress at d 9-10, 23 24 and 37-38 (36.5 °C over 6 h period) or controls, and SA or HA diets were applied. Blood samples were taken from 6 piglets per treatment at d 13, 28 and 40 in Exp.1 and d 13 and 40 in Exp.2. Serum haptoglobin, glutathione peroxidase activity (GPx), blood lipid peroxides and protein carbonyls were determined. Half-hemolysis time (HT50) of whole blood (WB) and red blood cells (RBC) exposed to a controlled free radical attack were determined. The HA supplementation increased HT50 of WB and RBC (P<0.02) in Exp.2, as well as HT50 of WB at d13 (interaction, P=0.04) and RBC of non-vaccinated pigs (interaction, P=0.05) in Exp.1. In Exp.2, GPx increased (P=0.01), whereas lipid peroxides (P=0.01) and protein carbonyls (P=0.05) decreased as a result of HA diet. Vaccinations increased haptoglobin in Exp.1 and 2, as well as lipid peroxides in Exp.2 (P=0.05). Moreover, the double vaccination decreased GPx activity for HA fed pigs at d 40 (interaction, P=0.05) in Exp.2, and protein carbonyls in Exp.1 and 2 (P<0.06).

Vaccination × heat stress × time interactions (P<0.05) were observed on HT50 values in Exp.2. At d 40, heat stress decreased WB (P=0.01) and RBC HT50 (P<0.01) for the vaccinated piglets, whereas such effects were not observed for the non-vaccinated piglets. In conclusion, a model based on heat stress and vaccination may be efficient to assess strategies limiting oxidative stress.

PDF icon Visuels de Eric Royer et al., 67th EAAP, 29 août-02 septembre 2016,Belfast, Irlande
2017

Développement d'un modèle d’étude du stress oxydant chez le porcelet sevré

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FR

Lors de deux essais, 720 porcelets sevrés ([LWxLd]xPiétrain; 28 j) sont utilisés. Dans l’exp. 1, les facteurs étudiés sont le sexe, la vaccination ou non contre le circovirus de type 2 (PCV2), et un aliment 1er âge à teneur standard en vitamine E et sélénium (SA), ou supplémenté en vitamine E, levure de sélénium et concentré de melon riche en superoxyde dismutase (HA). Dans l’exp. 2, une double vaccination contre le PCV2 et la grippe, un stress thermique (36.5°C pendant 6 h) aux jours 9, 10, 23, 24, 37 et 38, ou des contrôles sont pratiqués, et les aliments SA et HA distribués. Le sang de 6 porcelets par traitement est prélevé à j 13, 28 et 40 (exp. 1), et j 13 et 40 (exp. 2) afin de mesurer l’activité de la gluthation peroxidase (GPx), et la teneur en haptoglobine, lipides peroxydés et protéines carbonylées. Le temps de demi-hémolyse (HT50) du sang total (WB) et des hématies (RBC) exposés à une attaque anti-radicalaire contrôlée est déterminé. L’aliment HA augmente les HT50 du WB et des RBC (P < 0,02) dans l’exp. 2, ainsi que du WB à j13 (interaction, P = 0,04) et des RBC des porcs non vaccinés (interaction, P = 0,05) dans l’exp. 1. Il augmente également la GPx (P = 0,01), les lipides peroxydés (P = 0,01) et les protéines carbonylées (P = 0,05) dans l’exp. 2. La vaccination augmente l'haptoglobine dans les exp. 1 et 2, les lipides peroxydés dans l’exp. 2 (P = 0,05), mais diminue la GPx pour les porcs HA à j 40 (interaction, P = 0,05) dans l’exp. 2, et les protéines carbonylées dans les exp. 1 et 2 (P < 0,06). Des interactions vaccination × stress × temps (P < 0,05) sont observées pour les HT50 dans l’exp. 2. A j 40, le stress thermique diminue les HT50 du WB (P = 0,01) et des RBC (P < 0,01) pour les porcelets vaccinés, alors que ces effets ne sont pas observés pour les porcelets non vaccinés. En conclusion, un modèle expérimental utilisant le stress thermique et la vaccination pourrait être utile pour évaluer des stratégies de limitation du stress oxydant.

ENG

Development of an experimental model of oxidative stress in weaned piglets

A total of 720 weaned piglets ([LWxLd]xPiétrain; 28 d of age) were used. In Exp.1, the factors were the sex, a vaccination at weaning against porcine circovirus type 2 (PCV2) or not, and phase 1 diets with standard levels of vitamin E and selenium (SA) or extra supplementation in vitamin E, selenium yeast and superoxide dismutase-rich melon supplement (HA). In Exp.2, a double vaccination against PCV2 and porcine influenza, heat stress at d 9-10, 23-24 and 37-38 (36.5°C over a 6h period) or controls, and SA or HA diets were applied. Blood samples were taken from 6 piglets per treatment at d 13, 28 and 40 in Exp.1 and d 13 and 40 in Exp.2. Serum haptoglobin, glutathione peroxidase activity (GPx), blood lipid peroxides and protein carbonyls were determined. Half-hemolysis time (HT50) of whole blood (WB) and red blood cells (RBC) exposed to a controlled free radical attack were determined. The HA supplementation increased HT50 of WB and RBC (P < 0.02) in Exp.2, as well as HT50 of WB at d13 (interaction, P = 0.04) and RBC of non-vaccinated pigs (interaction, P = 0.05) in Exp.1. In Exp.2, GPx increased (P = 0.01), whereas lipid peroxides (P = 0.01) and protein carbonyls (P = 0.05) decreased as a result of HA diet. Vaccinations increased haptoglobin in Exp.1 and 2, as well as lipid peroxides in Exp.2 (P = 0.05). Furthermore, the double vaccination decreased GPx activity for HA fed pigs at d 40 (interaction, P = 0.05) in Exp.2, and protein carbonyls in Exp.1 and 2 (P < 0.06). Vaccination × heat stress × time interactions (P < 0.05) were observed on HT50 values in Exp.2. At d 40, heat stress decreased WB (P = 0.01) and RBC HT50 (P < 0.01) for the vaccinated piglets, whereas such effects were not observed for the non-vaccinated piglets. In conclusion, an experimental model using heat stress and vaccination may be useful to assess strategies limiting oxidative stress.

PDF icon Eric Royer et al., 48es Journées de la Recherche Porcine (FRA), 2-3 février 2016, p. 341-346
2016

Modèle d'étude du stress oxydant chez le porcelet

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Fiche n° 053 : réduction des coûts d'élevage

Le sevrage du porc induit un déséquilibre (stress oxydant), également lié au système immunitaire et à l’état inflammatoire. Les réponses à ce stress sont variables d’un animal à l’autre. Un modèle d’étude du stress oxydatif du sevrage utilisant les effets de la vaccination et du stress thermique est proposé afin de disposer de stress d’intensité reproductible.

PDF icon fiche_bilan2015_053.pdf
2016

Stratégies préventives de la cancérogénèse colorectale

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Fiche n° 19 : maîtrise des qualités nutritionnelles des produits

L'IFIP a participé au programme Sécuriviande coordonné par Toxalim (INRA Toulouse) dans l’optique d’identifier les solutions technologiques permettant de réduire les lésions précancéreuses des produits carnés sur le modèle rat.
Alors que l’IARC (Centre International de Recherche sur le Cancer) vient de classer les charcuteries dans le groupe 1 des produits cancérigènes, ce projet vise à démontrer que certaines solutions technologiques simples existent pour éliminer tout lien entre charcuterie et cancer.
Ce travail de haut niveau scientifique a permis d’identifier les mécanismes d’action du fer via l’oxydation et la production de NOCs (composés N-nitrosés potentiellement cancérigènes) dans les fèces. Ce projet étudie aussi comment ces NOCs interviennent dans l’altération de la muqueuse colique sur les rats chimio induits.
Complémentaire au programme Hèmecancer, Sécuriviande a permis de démontrer que le calcium d’une part, et certains antioxydants d’autre part, sont efficaces pour éliminer la production de NOCs chez l’homme et l’apparition de lésions coliques chez le rat chimio induit.
Ce programme a enfin testé l’acceptation sensorielle de solutions antioxydantes proposées auprès de groupes de consommateurs « naïfs ».

PDF icon fiche_bilan2015_019.pdf
2016

Effets d’une complémentation en sélénium et en vitamine E sur les performances de croissance et la qualité de viande de porc

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Poster.

La stabilité des acides gras est un composant de la qualité de la viande pouvant générer des défauts lors de la transformation. Le risque est plus
marqué lors d’un enrichissement en acides gras polyinsaturés de type oméga 3, réalisé dans le but d’améliorer la qualité nutritionnelle des produits.
Supplémenter l’aliment en antioxydants permet de limiter l’oxydation de ces lipides sensibles. La vitamine E est l’antioxydant le plus utilisé, mais
son coût est prohibitif. D’autres pistes doivent donc être explorées tel que l’apport en sélénium (Se), sous forme minérale ou organique, celle-ci
étant réputée mieux retenue par les muscles.

PDF icon jrp2015-qualite-monziols-poster.pdf
2015

Effets d’une complémentation en sélénium et en vitamine E sur les performances de croissance et la qualité de la viande de porc

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Poster.

Un des aspects de la qualité de viande pouvant générer certains défauts lors sa transformation (cuisson ménagère, cuisson industrielle, séchage) concerne la stabilité des acides gras (AG). En effet, certains procédés de transformation favorisent la péroxydation des AG polyinsaturés. Dans une problématique d’enrichissement en AG oméga 3 (ω3), le maintien jusqu’au produit consommé du niveau de ces AG dans la viande constitue une priorité pour les opérateurs faisant appel à une allégation nutritionnelle. Ce type de communication doit en effet « se référer à la denrée alimentaire prête à être consommée selon les instructions du fabricant » (règlement CE 1924/2006), donc après stockage et cuisson. Des solutions existent toutefois pour prévenir la péroxydation, la plus étudiée consistant à supplémenter l'aliment distribué aux animaux en fin d’engraissement avec des antioxydants de synthèse, tels que la vitamine E. Cependant, cette dernière engendre un surcoût alimentaire important et le recours à d'autres antioxydants, moins onéreux, est envisagé. Le sélénium (Se) est un oligo‐élément connu pour ses vertus anti oxydantes. Il est généralement présent sous forme minérale dans l’alimentation des porcs (i.e., sélénite de sodium), mais ses formes organiques semblent être mieux absorbées, notamment au niveau musculaire, ce qui pourrait avoir des effets bénéfiques sur la qualité de la viande.

Effect of an organic selenium supplementation on growth performance and meat quality in pigs

Fatty acid stability can alter the quality of processed pig meat. Growth performance and meat quality of pigs fed with diets containing either a source of ω3 fatty acids (extruded linseed) or not (control), and supplemented with one of three different antioxidant compounds (organic selenium, mineral selenium, or mineral selenium + vitamin E) were compared in a trial including a total of 240 animals. Omega 3 supplementation increased average feed intake and growth rate, but did not influence feed conversion ratio or carcass leanness. The antioxidant compound did not affect growth performance or carcass traits. No significant effect was observed on meat quality traits (pH, color, drip loss). As expected, incorporation of extruded linseed in the diet influenced the backfat fatty acid (FA) composition by increasing the ω3 fatty acid proportion. Lipid peroxidation was limited in control groups whatever the antioxidant compound. Vitamin E had highly reduced lipid peroxidation level in the ω3 supplemented groups compared to mineral selenium supplementation alone, even though peroxidation level remained higher with vitamin E in ω3 supplemented groups, than in control groups. Finally, there was no effect of ω3 supplementation or antioxidant compound on the processing yields of cooked ham.

PDF icon Poster JRP de Mathieu Monziols et al.
2015

Viande aux oméga-3 : Quel intérêt pour le sélénium organique ?

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2015

Effets de l'incorporation d'extrait de thé vert ou de vitamine E dans l'aliment finition sur la qualité de viande et les performances de croissance de porcs nourris avec ou sans graine de lin extrudée

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Dans l'objectif d’augmenter la teneur en acides gras (AG) de type ω3 de la viande de porc, le maintien du niveau des acides gras polyinsaturés jusqu’au produit consommé est une priorité pour les opérateurs faisant appel à une allégation nutritionnelle (règlement CE 1924/2006).
Cela implique de prévenir leur peroxydation lors du stockage et de la cuisson. L’incorporation dans l’alimentation du porc d’extraits naturels de plantes aux propriétés antioxydantes tel

PDF icon jrp-2013-qualite09.pdf
2013

Thé vert et vitamine E pour protéger les oméga 3 issus de lin

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Dans une démarche nutritionnelle d'enrichissement en oméga 3 de la viande de porc, il est essentiel que les oméga 3 parviennent jusqu'à l'assiette du consommateur. Une des stratégies pour protéger ces acides gras consiste à enrichir la ration par des antioxydants : l'extrait de thé vert et la vitamine E ont été testés dans cet essai.

PDF icon techporc_vautier_n5_2012.pdf
2012

Effets d’une supplémentation en antioxydants sur la péroxydation des lipides lors de la conservation et de la cuisson : alimentation en lin vs témoin

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L’objectif de ce programme est d’élargir les connaissances sur la stabilité oxydative des acides gras par l’étude de l’action protectrice de la supplémentation de la ration en antioxydants végétaux lors de l’engraissement des porcs charcutiers. L’IFIP souhaite mettre en place un protocole de comparaison de la stabilité des lipides lors de la cuisson sur des viandes issues d’un engraissement supplémenté ou non : avec antioxydants végétaux (aliment élaboré par un fabricant ou l’IFIP), avec une supplémentation classique en vitamine E, ou sans supplémentation (témoin).

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2011

What mineral and vitamin levels to recommand in swine diets. Que níveis de vitamina e mineral são recomendados em rações de suínos?

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English

Minerals, including trace-elements, and vitamins are currently introduced into the pig diet in order to obtain suitable performances for the modern pig genotype bred in confinement. Most of the mineral and vitamin contents of cereals and usual protein compounds are characterized by their poor and variable availability. Supplemental diets are then usually needed. This paper, based on literature data, reviews the pig requirement for minerals and vitamins in order to ensure economic and profitable performance. Recent research has focused on phosphorus due to environmental considerations. The widespread use of microbial phytase has decreased the need for inorganic phosphates. Cereals are particularly deficient in calcium and sodium, consequently limestone and salt are necessary to meet the pig need for these minerals. Zinc and copper are recognized as growth promoting agents but their use at high levels is detrimental to the environment. The pig diets usually contain supplemental contents of iron, manganese, cobalt, iodine and selenium. The need for these elements in pig diets is described individually. Vitamin E and choline represent the most expensive vitamins added. Choline is then usually not incorporated into the pig fattening diet taking into account the choline contents of the raw materials, while vitamin E is included at a lower level than those which improve the meat quality. Our recent research has dealt with increased levels of vitamins added in combination, calculating higher requirement of the modern pig genotype. Fewer improvements have been obtained in this way, suggesting that recommendations proposed by INRA in 1984 are mainly justified.

Brasileira

Minerais, inclusive elementos traços, e vitaminas são atualmente adicionados nas rações de suínos objetivando obter performance adequada para genótipos modernos criados em confinamento. A maioria do conteúdo de mineral e vitamina dos cereais e compostos protéicos é caracterizada por sua baixa e variável disponibilidade. Dietas suplementares são então geralmente necessárias. Este artigo, baseado em dados de literatura, revê a exigência do suíno para minerais e vitaminas objetivando assegurar desempenho econômico e rentável. Recente pesquisa tem focado no fósforo devido às considerações ambientais. A propagação do uso de fitase microbial reduziu a necessidade de fosfato inorgânico. Cereais são particularmente deficientes em cálcio e sódio, consequentemente calcário e sal são necessários para atender a necessidade do suíno para estes minerais. Zinco e cobre são reconhecidos como agentes promotores de crescimento, mas sua utilização em elevados níveis são prejudiciais ao meio-ambiente. As rações de suínos geralmente contêm quantidades suplementares de ferro, manganês, cobalto, iodo e selênio. A necessidade para estes elementos nas rações de suínos é descrita individualmente. A vitamina E e a colina são as vitaminas mais caras a serem adicionadas. Consequentemente, a Colina não é incorporada na ração de suínos em terminação, levando-se em conta o conteúdo das matérias-primas, enquanto que a vitamina E é incluída em nível mais baixo do que aqueles que melhoram a qualidade da carne. Nossa pesquisa recente lidou com níveis elevados de vitaminas adicionadas em misturas, calculando exigências mais elevadas dos genótipos suínos modernos. Poucos avanços foram obtidos dessa maneira, sugerindo que as recomendações proposta pelo INRA em 1984 são até hoje justificadas.

2009