Additifs alimentaires chez le poulet de chair - Nejib Mathlouthi - Mars 2023.pptx
Formation en Nutrition des volailles
et Technologies de Fabrication des aliments composés
13 – 16 Mars 2023
Additifs alimentaires chez les volailles
Nejib MATHLOUTHI
Sommaire
2
1. Introduction : Définition et rôles des additifs alimentaires
2. Additifs alimentaires en aviculture : rôles et modes d’action
Enzymes exogènes
Probiotiques et prébiotiques
Acidifiants
Huiles essentielles
Liants, antimoussant, antioxydants,
surfactants
3. Conclusion : Principaux points à retenir
3
Définition des additifs alimentaires :
Les additifs utilisés en alimentation animale peuvent être
définis comme des substances chimiques pures d’origine
naturelle ou synthétique, des préparations enzymatiques
ou des micro-organismes qui sont ajoutés
intentionnellement aux aliments en faible quantité pour
modifier ou améliorer leurs propriétés technologiques, ou
augmenter leur efficacité zootechnique (Blain, 2002).
4
Rôles des additifs alimentaires :
Réguler la microflore intestinale et améliorer l’intégrité/santé
intestinale (coccidies, Clostridium perfringens, E. coli)
Utiliser des enzymes exogènes qui améliorent la digestibilité de
l’aliment
Contrôler les facteurs antinutritionnels pour éviter le gaspillage de
l’aliment (antitrypsines, NSP, mycotoxines)
Eviter la stimulation non nécessaires du système immunitaire par
substances d’origine alimentaire (β-mannanes du T. soja…)
Réduire le coût de l’aliment (enzymes)
Améliorer la digestibilité de l’aliment, éviter le gaspillage des
nutriments et réduire le coût de l’aliment
5
Additifs alimentaires : Enzymes Exogènes
Les enzymes exogènes offrent les avantages suivants :
Améliorer la digestibilité des aliments
Eliminer les facteurs antinutritionnels
Moduler / préserver la santé intestinale
Réduire le coût de la formule et augmenter le retour
sur investissement (RSI)
Domaine en évolution rapide
Interaction entre les enzymes exogènes et la microflore
intestinale
6
Additifs alimentaires : Enzymes Exogènes
Les enzymes exogènes couvrent les :
Phytase dégrade l’acide phytique et disponibilité
du P et les autres minéraux d’origine végétale
Carbohydrolases (xylanase; β-glucanase; β-
mannanase) dégradent les Polysaccharides Non
Amylacés Hydrosolubles (PNAH)
Protéases protéines des aliments
Enzymes exogènes – Protéines = catalyseurs biologiques
Accélèrent les réactions biochimiques – Puis revenir à l’état
d’origine
7
Additifs alimentaires : Enzymes Exogènes
Les substrats cibles des enzymes peuvent causer :
10 – 20% d’aliment non digéré / excrété dans les fientes
Perte énergétique estimée à l’indigestion de l’aliment :
400 kcal/kg
Composition et structures chimiques des substrats sont mal
établis
Quantité et qualité de substrats peuvent varier entre les
variétés du même ingrédient alimentaire et entre différentes
matières premières
8
Enzymes spécifiques = substrats spécifiques
Phytase acide phytique tous les végétaux
Xylanase Arabinoxylanes blé, Triticale, seigle
β-glucanase β-glucanes orge, avoine
β-mannanase β-mannanes tourteau de soja, tourteau
de tournesol, tourteau de colza, tourteau de guar
Protéases protéines peu digestibles dans les farines de
plumes, Meat and Bone Meal (MBM)
9
Substrat = Phytates (formes de réserve des végétaux pour le phosphore)
Action = Séparation des liaisons inositol (IP-6 à 1) ce qui
libère du Phosphore, mais pas que : Calcium, Oligo-
éléments (Zinc…), Peptides…
Matières premières cibles = Tous les végétaux
Aliments cibles = Tous
Intérêt = Fonction du prix des sources de Phosphore
(minérale & animale) + de la pression environnementale
Phosphore élevé = intérêt élevé +++
Pression sur les rejets P élevée = +++
Retour sur investissement (RSI) très élevé
1. Phytases (enzymes les plus utilisées)
10
Types de Phytases :
• 1ère Génération – fongique/champignon (appelée aussi “3” Phytase)
• 2ème Génération – microbienne (“6” Phytase - 35% mieux)
• 3ème Génération – OGM microbienne (encore 35% mieux)
1. Phytases (enzymes les plus utilisées)
Effets de l ’addition de la phytase sur les performances des poulets (1 à 38 jours)
recevant un régime à base de maïs-tourteau de soja
Témoin Phytase(250 U/kg) Phytase (500) Phytase (1000)
Gain poids (g) 2098 2107 2145 2137
IC 1,581 1,568 1,571 1,559
(Kies et al., 2001)
11
Ingrédients T+ (%) T- (%) ENZ (%)
Maïs 63 59.9 59.9
Son de blé 1.5 7.3 7.3
Tourteaux de Soja 24 22 22
Calcium Particulaire 5 5 5
Carbonate de Calcium 3 3.31 3.31
Calcium Farine 1.12 1.15 1.15
Bicarbonate de Soude 0.294 0.294 0.294
Phosphate Bicalcique 1.65 0.55 0.55
Px.Vit.Volaille 0.275 0.275 0.275
DL Méthionine 0.1 0.1 0.1
SEL 0.1 0.1 0.1
CL.Choline 60 0.098 0.098 0.098
CAROPHYLL-R 0.003 0.003 0.003
CAROPHYLL-J 0.001 0.001 0.001
Anticocc, Antibio, Fact.Croiss Non Non Non
ENZ Non Non 0,005
Total 100 100 100
Caractéristiques nutritionnelles
EM (Kcal/Kg) 2655 2590 2655
Matières grasses (%) 2,94 3.01 3.01
PB (N x 6,25%) 16.9 16.65 16.9
Lysine (%) 0,87 0.85 0,87
Méthionine (%) 0,37 0.36 0,37
Méthionine +cystine (%) 0,66 0.65 0,66
Tryptophane (%) 0,20 0.20 0,20
Thréonine (%) 0,65 0.64 0,65
Calcium (%) 3,91 3.8 3,91
Phosphore assimilable (%) 0,33 0,18 0,33
(Mathlouthi et al.,
2009)
Utilisation
de la
phytase
chez la
poule
pondeuse
12
Polysaccharides Non Amylacés Hydrosolubles (PNAH) =
Facteurs antinutritionnels
Triticale, blé, seigle, orge, avoine
Mauvaise efficacité alimentaire et baisse
des performances zootechniques
Troubles
digestifs
PNAH
Viscosité
Digestibilité
Microflore
intestinale
Qualité de la litière
13
Structure des arabinoxylanes et β-glucanes
Arabinoxylanes : blé, triticale, seigle
-glucanes : orge, avoine
Xylanase
β-glucanase
14
2. Xylanase et -glucanase : Viscosité
0.5
1.5
2.5
Maïs B+O B+O+E
Viscosité
intestinale
(Ln(mPa.s))
Blé (B) et Orge (O) dans l'aliment du poulet
+ 57 %
- 22 %
a
b
c
(Mathlouthi et al., 2002)
15
y = 0.0836x + 1.5063
R2 = 0.9721
y = 0.0403x + 1.5085
R2 = 0.9153
1.45
1.75
2.05
2.35
2.65
0 2 4 6 8 10
Viscosité (ml/g MS)
2. Xylanase et -glucanase : viscosité and Indice de
consummation (IC)
Témoin; Enzyme
16
2. Xylanase et -glucanase: Digestibilité
(Mathlouthi et al., 2002)
a
b
a
a
b
a
75
80
85
90
95
Maïs B+O B+O+E
Digestibilité
(%
)
Blé et orge dans l'aliment de poulet
Protéines
Lipides
B + O : Blé + Orge
B + O + E : Blé + Orge + Enzyme
17
2. Xylanase et -glucanase : Energie Métabolisable (EM)
3000
3100
3200
3300
3400
Maïs B+O B+O+E
EM
(kcal/kg
MS)
Blé (B) et Orge (O) dans l'aliment de poulet
- 5 %
+ 3 %
a
b
a
(Mathlouthi et al., 2002)
18
2. Xylanase et -glucanase : coliformes
18
5
6
7
8
9
10
11
Bact. Totales Colibacilles Lactobacilles
log
CFU/g
a
a
b
a
a
b
b
b
a
Maïs
Blé + Orge
Blé + Orge + Enzyme
(Mathlouthi et al., 2002)
19
2. Xylanase et -glucanase : surface des villosités
(Mathlouthi et al., 2002)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Maïs Seigle Seigle+E
Surface
(mm2)
Seigle dans l'aliment de poulet
a
b
a
Villi (mm2)
20
2. Xylanase et -glucanase : proposition d’un mode d’action
Arabinoxylanes / -glucanes
Teneurs en PNAH viscosité
transit alimentaire + absorption de l’eau
Croissance des bactéries gram- = E. coli
Effet “ cage”
des nutriments
Il y a trois modes d’action de xylanase / β-glucanase
Dégradation des
lipides
Destruction des
villosités
Xylanase / -
glucanase X
X
X
X
X
X
X
21
β-mannanes sont des fibres à caractère Antinutritionnel
Mannose
Galactose et/ou Glucose
β-mannan
Ce sont des fibres antinutritionnels qui causent une activation non
nécessaire du system immunitaire inné
Ce sont des polysaccharides qui se trouvent dans les ingrédients
alimentaire d’origine végétale
Fibres indigestibles qui font partie de la fraction hemicellulosique
Résistent au processus de fabrication des aliments, tells que
toasting, granulation et extrusion
Guar seed showing the β-
mannan rich endosperm2
22
Principales
sources : tourteau
de soja, tournesol et
Guar
Teneur en β-
Mannanes des
régimes
alimentaires :
- Volailles :
0.2 à 0.4%
- Porcs:
0.1 à 0.4%
Ingrédient
β-mannanes,
Pct., as is1
Minimum Maximum
Orge 0.42 0.37 0.46
Maïs 0.14 0.09 0.22
Corn Gluten Meal 0.17 0.10 0.24
Tourteau de Guar, ≈ 40% MAT 6.93 5.00 8.74
Tourteau de Guar, >47% MAT 2.69 2.00 3.57
Palm kernel meal 7.24 5.34 10.90
Pois 0.11 0.09 0.12
Tourteau de colza 0.18 0.13 0.37
Colza, garineentière 0.08 0.07 0.09
Coques de soja 6.67 6.43 6.91
Tourteau de soja 44% MAT 0.79 0.38 1.30
Tourteau de soja 48% MAT 0.59 0.28 1.00
Soja fermenté 0.59 0.58 0.59
Soja extrudé, Full Fat 0.71 0.42 1.05
Tourteau de tournesol, ≤32% MAT, 0.62 0.53 0.69
Tourteau de tournesol, ≥32% MAT 0.57 0.42 0.75
Blé 0.27 0.11 0.42
Son de blé 0.25 0.21 0.34
Teneurs en β-mannanes
23
• β-Mannanes des végétaux ont une structure moléculaire qui ressemble
à celle trouvée sur les membranes cellulaires des bactéries pathogènes,
virus, parasites, et levures
• Mannose est un facteur moléculaire associé aux agents pathogènes
• Le système immunitaire inné de la volaille se trempe et il considère les β-
mannanes d’origine alimentaire (tourteau de soja) comme des agents
pathogènes envahissants et il réagit pour les combattre
• Inflammation et réaction immunitaire inutile
• Les effets de β-mannanes sur les performances et la santé sont
indirects
Pourquoi les β-mannanes sont des facteurs
antinutritionnels?
25
β-mannanes diminuent la valeur nutritionnelle de l’aliment
Une perte de 3
% de
l’énergie
alimentaire9-10
Une perte de 3 % de
l’énergie alimentaire
Valeur ≈ US$ 12/tonne
d’aliment
Provoquent l’inflammation intestinale
β-Mannanes perturbent le système immunitaire
2
Activation inutile du système immunitaire
inné
3
1
β-Mannanes & système immunitaire
26
β-mannanase est une enzyme différente:
Minimiser les pertes énergétiques dues au présence de β-
mannanes dans l’aliment
Epargner l’énergie jusqu’au 90 kcal/kg
Réduire l’inflammation intestinale
Permet d’améliorer l’intégrité intestinale et réduire l’incidence
des pododermatites
Quand Hemicell est utilisé: Il est utilisé dans tous les aliments
contenant au moins 0.2% de β-mannanes solubles et 12% (ou une
association) tourteau de soja, tourteau de tournesol, tourteau de
guar, tourteau du noyau de palmes et tourteau de colza
Hemicell est considéré comme une enzyme de base pour tous les
aliments des monogastriques
3. β-mannanase – Caractéristiques & Bénéfices
27
100
120
140
160
180
200
• Acute phase
protein
α1-acid
glycoprotein (AGP)
• Indicator of
immune system
stimulation (stress)
• Mannanase can
reduce immune
system stimulation
stress
AGP: The acute phase protein α1-acid glycoprotein (AGP) is closely correlated to the
stimulation of the immune system. Serum AGP levels demonstrate that β-mannanase
reduces immune system stimulation stress better than some other enzymes.
a, b: = P<0,05
b
a
a
a
a
a
a
Serum AGP, μg/ml
Effets de certaines enzymes sur AGP sous des conditions
normales d’élevage
28
En résumé
Arabinoxylanes et β-glucanes Viscosité en
présence du blé, orge, seigle, triticale et avoine
Solution : Xylanase et β-glucanase
β-mannanes substance qui induit une réponse
immunitaire perte d’EM et des nutriments
Solution : β-mannanase
29
Substrat = Protéines
Constitutives des cellules
Enzymes…
Action = Séparations en peptides plus facilement digestibles,
voire directement assimilables, s’ils sont suffisamment petits
Matières Premières cibles =
Toutes (mais principalement les tourteaux riches en protéine, les protéagineux tel que le Pois …)
La protéine de faible qualité (parfois : la farine de poisson, de plume, de viande …)
M.P. / coproduits ayant subit un traitement thermique trop
drastique ? (Maïs séché trop fort, Tourteaux de tournesol, DDGS …)
4. Protéases
30
4. Protéases
• Aliments cibles =
• Riche en protéine, donc les démarrages, dinde, canard,
poulet …
• Les animaux jeunes (système digestif imparfait)
• En plus =
• La protéine des céréales & tourteaux est très digestible
• On ne vise souvent qu’une petite amélioration entre 2 et
10 % maximum !
• Exemple :
• Maïs & issue de blé
31
5. Amylases
• Substrat = Amidon
• Réserve énergétique des céréales
• Action = Coupure de l’amidon (molécule complexe) en petites
unités
• En plus = Sélection depuis des décennies sur l’indice en
poulet, donc la bonne digestion de l’amidon. C’est la
source d’énergie naturelle des volailles !
• MP cibles = Céréales et leurs coproduits
• Aliments cibles = Riche en amidon, les démarrages,
formules fabriquées à la ferme riches en céréales …
32
6. Fumonisine estérase
Substrat = Fumonisines, mycotoxines fréquentes
sur le Maïs
Action = Réduit ou supprime l’absorption de ces
mycotoxines, via une excrétion et modification de
leur mode d’actions
MP & aliments cibles = Contaminés par des
fumonisines
Intérêt = Selon la contamination
33
7. Muramidase
Substrat = Peptidoglycanes des parois bactériennes
Action = Attaque les parois cellulaires des bactéries
présentes dans le tube digestif, ce qui réduit leurs
populations intestinales
MP & aliments cibles = Tous
Intérêt = Orientation du microbiote positive ?
34
8. Probiotiques
Les probiotiques sont des souches ou des mélanges de souches, de
micro-organismes vivants qui sont favorables à la santé de l ’hôte
homme ou animal, qui les consomme
Les mécanismes impliqués peuvent être :
- agrégation entre probiotiques et bactéries pathogènes
- compétition pour les nutriments
- réduction du pH, suite à une production d ’acide lactique
- production de substances antibactériennes (enzymes,
antibiotiques..).
36
8.1. Postbiotiques
Un postbiotique est un produit ou métabolite issu des bactéries
vivantes du microbiote intestinal : on parle de « métabolite issu de
la fermentation bactérienne ». Concrètement, il s’agit d'acides
organiques, de peptides, de protéines, de polysaccharides ou
d'enzymes
2021 Poultry Science 100:100908
37
9. Prébiotiques
Ce sont des sucres de types : Fructose-oligosaccharides
(FOS), glucose-oligosaccharides (GOS) et mannose-
oligosaccharides (MOS).
Ces sucres sont fermentescibles par certaines bactéries
"Bonnes"(Lactobacilles…) du tube digestifs des volailles.
Elles produisent des AGV qui réduisent le pH intestinal et
par conséquence inhibent la croissance des mauvaises
bactéries (E. coli…).
38
9.1. Symbiotiques
Il s’agit d’une association de probiotiques et de
prébiotiques : nourrir la bonne bactérie avec le bon
ingrédient alimentaire
Ils peuvent cibler et tuer un large éventail d'agents pathogènes et
de bactéries, y compris des souches résistantes aux antibiotiques,
sans toxicité pour les cellules animales. Ils peuvent être utilisés
comme additifs dans les aliments pour animaux ou dans l’eau.
En plus, ils ne restent pas comme résidus dans les produits
animaux.
9.2. Peptides Anti-Microbiens (PAM)
39
10. Huiles essentielles
ce sont des extraits végétaux et naturels riches en : terpènes,
aldéhydes, alcools, phénols
a. Pouvoir antibactérien : doit être sélectif
Pénètre dans la
membrane
cellulaire
Désintègre la
membrane
Fuite des ions
et des
métabolites
Destruction de
la cellule
Modulation de
la flore
intestinale
40
10. Huiles essentielles
b. Renforcement du système immunitaire
Réduction de la
flore indésirable
Réduction du
catabolisme
Réduction de la
production de
toxines
Meilleur état de
santé du tube
digestif
Moins de pression
sur le système
immunitaire
41
10. Huiles essentielles
c. Stimulateur des sécrétions digestives et de
l’absorption
Meilleur état de
santé du tube
digestif
Amélioration de
l’absorption
Stimulation des
sécrétions biliaires
et des enzymes
Augmentation de
l’ingestion
Amélioration
possible des
performances
42
10. Huiles essentielles
d. Les huiles essentielles : pouvoir antioxydant et effet sur
les qualités sensorielles de la viande
• L’huile d’Origan réduit l’oxydation
des lipides lors de la conservation et
améliore la stabilité oxydative de la
viande :
Moins de problèmes de modification de
la flaveur et de la couleur
• Les huiles essentielles peuvent
donner une flaveur bien particulière
à la viande : appréciée ou pas par le
consommateur ?
Production des MDA lors de la conservation
43
10. Huiles essentielles
Tous ces effets sont très dépendants de la composition des huiles
essentielles et de la nature des molécules actives présentes
GC-MS : identification des pics (noms des composés)
44
10. Huiles essentielles
Lots Poids vif (42 J, Kg)
Ingéré alimentaire
(1-42 J, kg)
Indice de
consommation (1-42 J)
T - 2,066b 3,833b 1,909b
T+ (Avilamycine) 2,140a 3,709d 1,793a
HE Romarin 2,167a 3,827b 1,821a
HE Origan 2,144a 3,771c 1,824a
HE Romarin + Origan 2,174a 3,892a 1,836a
Effets des huiles essentielles (HE) du romarin et d’origan sur les
performances du poulet de chair (1 – 42 Jours)
Les Huiles essentielles peuvent remplacer les antibiotiques facteurs de
croissance
45
11. Les acidifiants
L’acide butyrique, qu’est un acide gras à chaîne courte :
Augmenter la teneur en antioxydants pour favoriser la guérison du tractus
gastro-intestinal
Améliorer le développement intestinal
Régule la réponse immunitaire
Réduit l'inflammation
Énergie pour les cellules épithéliales.
L’acide citrique augmente l’utilisation du phosphore dans le régime à base de
maïs et des tourteaux de soja et réduit la demande en phosphore disponible de
0.10% approximativement.
47
12. Les émulsifiants
1. L’émulsion est un mélange de deux composés, par exemple huile et eau,
qui ne sont pas normalement miscibles.
2. Les émulsifiants sont des produits qui aident les graisses et les huiles à se
mélanger avec l’eau. Ce mélange s’appelle émulsion et le processus
d’appelle émulsification.
3. L’émulsification est une étape très importante et précoce dans la
digestion et l’absorption des lipides.
4. Les sels biliaires sont des émulsifiants naturels de l’organisme qui
dégradent les lipides en petites gouttelettes qui sont dispersées dans
l’eau
5. L’émulsification permet au lipase de dégrader les lipides en petits
morceaux , qui sont par la suite absorbés directement ou transformés en
micelles avant leur absorption.
6. Les émulsifiants sont principalement utilisés dans les aliments des jeunes
oiseaux car leur capacité de digérer les lipides est limitée jusqu’à ce que
le tube digestif soit mâture à l’âge 10-14 jours.
48
12. Les émulsifiants
Emulsifiant Eau-lipide
interface
Action
lipolytique
des
enzymes
Micelles
Absorption
des AG
- L’intérêt de l’utilisation des émulsifiants dépend des facteurs suivants
: 1) l’âge des poulets, 2) la nature et la quantité des huiles/graisses
ajoutées dans l’aliment, 3) la nature de l’émulsifiant utilisé et 4) les
conditions d’élevage.
- Quand les poulets peuvent bénéficier des émulsifiants :
Les jeunes poulets bénéficient le plus. Leur intérêt après 2 semaines est diminué
L’addition de >2-4% d’huile ou graisse à l’aliment est recommandé pour justifier
l’utilisation des émulsifiants
Les bénéfices sont élevées lorsque l’aliment contient des taux élevés de lipides
saturées, comme le suif
Le potentiel énergétique libéré des émulsifiants est faible dans les aliments à
faible teneurs en huiles/graisses
- Les meilleurs émulsifiants peuvent augmenter l’EM de l’aliment de
40-60 kcal/kg chez les poulets âgés de moins de 14 jours
49
13. Anticoccidiens
Etablir un programme un programme anticoccidien efficace
de la présence de coccidies
Evite la baisse des performances du poulet de chair
14. Capteurs de mycotoxines
Substances permettant de supprimer ou de réduire l'absorption des mycotoxines,
d'en favoriser l'excrétion ou d'en modifier le mode action
15. Antioxydants
Substances qui aident à éviter l’oxydation des lipides : BHT , BHA; et préserver par
la suite la qualité nutritionnelle des aliments
50
16. Les liants
Substances à base d’argile, par exemple, qui permettent d’augmenter la durabilité
du granulé et donc d’améliore sa qualité
17. Les stabilisateurs
Ils permettent de mélanger et de stabiliser plusieurs phases. Ils assurent aussi
une bonne pénétration de la vapeur d’eau au niveau de malaxeur pour avoir un
bon granulé
18. Les épaississants
Substances permettant d’éviter le collage et l’agglomération des particules de
certain ingrédients alimentaire
19. Les acides aminés de synthèse, les vitamines et
les oligoéléments
51
Conclusion
Les prix des MP resteront élevés dans le futur, malgré les légères baisses
enregistrées actuellement
Face à cette situation, les additifs alimentaires jouent un rôle important
pour baisser le coût de la formule
Les additifs alimentaires ne se limitent pas à l’amélioration de la
digestibilité des aliments mais ils renforcent davantage la santé animale
(système immunitaire et microflore intestinale) et ils favorisent le bien-être
animal
Les additifs alimentaires constituent un élément clef dans la durabilité des
filières de productions animales
Dans le future nous aurons des additifs alimentaires plus innovants, plus
efficaces et plus performants
Merci pour votre Attention
Formation en Nutrition des volailles
et Technologies de Fabrication des aliments composés
22 – 25 Mars 2022
53
Références:
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Blain J.C, 2002. .Introduction à la Nutrition des animaux domestiques. Edition Medicals International. Edition Tec et Doc. Pp 32(4)-35(2)- 97(3)- 99(3). 424p.
Couch, J.R., Y.K. Bakshi, T.M. Ferguson, E.B. Smith and C.R. Creger (1967) The effect of processing on the nutritional value of guar meal for broiler chicks. British
Poultry Science 8: 243‐250. REF-00582
D M Anderson & Hsiao H.-Y. New Feed Enzyme Development. ChemGen Corp. 2009. 1: 1-30. REF-01125
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Hsiao H-Y., Anderson D.M., and Dale N.M. 2006. Levels of β-mannan in Soybean Meal. Poultry Sci. 85: 1430-1432. REF-00584
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