Welfare and management strategies to reduce pre-weaning mortality in piglets

Abstract

La mortalitat durant la lactació és probablement el major problema econòmic i de benestar a afrontar per les explotacions porcines. Davant aquesta problemàtica, el principal objectiu d’aquesta tesis doctoral és intentar identificar els principals aspectes que poden contribuir a incrementar la supervivència dels garrins durant la lactació i, al mateix temps, identificar i jerarquitzar les tasques de maneig més efectives realitzades al voltant del part. Quatre estudis s’han dissenyat per assolir els nostres objectius (chapter 4, 5, 6 and 7): Al primer estudi, es van portar a terme dos experiments per estudiar l’efecte sobre truges primípares i les seves garrinades que s’observa després d’allotjar les truges en grup durant la gestació i mantenir-les lleugerament sobrealimentades (PEN, n = 27 per Exp. 1; n = 10 per Exp. 2) en comparació a tenir-les en gàbies convencionals (STALL, n = 24 per Exp. 1, n = 9 per Exp. 2). Es va mesurar la grassa dorsal (BF) al inici i final de la lactació i es va registrar la mortalitat. Els garrins es van pesar i es va registrar la seva temperatura rectal (RT). Per l’Exp. 1 es va enregistrar el comportament d’un subgrup de truges. Per l’Exp. 2 es van analitzar cortisol salivar de les truges i la concentració en sang de TSH i T4 dels garrins. Les truges del grup PEN van mostrar major BF a l’inici de la lactació (P < 0.001). Es va observar una tendència a major concentració de cortisol en les truges del grup PEN a les 24 h d’estar a les gàbies de part (P = 0.070) i una tendència a passar-se més temps assegudes o dempeus la jornada anterior al part (P = 0.057). Els garrins nascuts al grup PEN van tenir nivells menors de T4 (P = 0.078). No obstant, els garrins del grup STALL tingueren major RT als 60 min de vida (P < 0.05) i van sobreviure en més nombre després de les primeres 48 h de vida fins al final de la lactació (P < 0.05). A l’Exp. 2, els garrins del grup STALL pesaven més (P < 0.05) i van tenir un guany mig diari durant lactació més elevat (P < 0.05). Les truges nul·lípares allotjades en grup i lleugerament sobrealimentades durant la gestació es veuen sotmeses a un major estrès al ser introduïdes a les gàbies de maternitat que les truges allotjades en gàbies convencionals durant la gestació. Aquest estrès matern pot comprometre la capacitat de termoregulació dels seus garrins. L’objectiu del segon experiment va ser el de desenvolupar, a partir del seu comportament, un sistema d’avaluació de la vitalitat dels garrins que guardés relació amb el seu posterior creixament i supervivència. Es van emprar 287 garrins provinents de 21 truges multípares. Els garrins es van pesar acabat el part i es van avaluar 4 paràmetres comportamentals en un petit tancat circular de 55 cm de diàmetre: capacitat de moviment (U), estimulació del braguer (U), nombre de voltes completes dins el tancat (N), i capacitat de cridar (S). A dia 1, 2, 3 i 17 es van pesar els garrins, i a dia 1, 2 i 3 se’ls hi va mesurar la RT. Es van realitzar anàlisis de regressió múltiple per la supervivència i creixement dels garrins fins el deslletament. El guany de pes dels garrins durant la lactació va estar influenciat pel pes al naixement (P < 0.001), el número de part de al truja (P = 0.024), el número de nascuts vius al part (P < 0.001), i pel sumatori dels paràmetres U i N (UN; P = 0.023). La capacitat de sobreviure dels garrins va ser influenciada pel pes al naixement (P = 0.015), pel paràmetre UN (P = 0.026), i per la RT a dia 3 (P = 0.085). El sumatori de la valoració als paràmetres U i N, combinats amb el pes al naixement i la informació de la truja, són útils per ajudar a predir el potencial de creixement i la viabilitat del garrí durant la lactació, convertint-se en una possible eina per millorar el maneig durant els primers dies de vida dels garrins. Resumint, el paràmetre UN és fàcil d’obtenir i pot ser d’utilitat per avaluar els garrins tant per criteris científics com productius. El tercer estudi està centrat en estudiar diferents mesures de maneig orientades a maximitzar la presa de calostre per part dels garrins. Es van utilitzar 39 truges primípares (507 garrins) i 100 multípares (1375 garrins). Els garrins es van classificar en: nascuts amb un pes de 1.30 kg o inferior (SP) i nascuts amb un pes superior a 1.30 kg (BP). Les garrinades es va distribuir a un dels 4 tractaments: grup control (CON); deixar que els SP mamin durant 2 h separant els BP (SPLIT); subministrar oralment 15 ml de calostre de truja als SP (COL); i subministrar 3 ml d’un producte energetic (Calostrene®) als SP (EN). Es van fer el mínim d’adopcions, ajustant les garrinades a 12 garrins (mantenint 4 o 5 SP a cada garrinada). Els garrins es van pesar al dia 1 i 18 de vida, i es va registrar la mortaitat. En les garrinades de primípares, els SP del grup COL van pesar més que els de CON, SPLIT i EN a les 24 h de vida (dia 1) (P = 0.020, P = 0.022, and P = 0.046, respectivament). Malauradament, aquesta diferència no es va observar a dia 18. En les garrinades de multípares no es van observar diferències de pes durant la lactació entre els diferents grups. Tot i que entre les garrinades de primípares i multípares els SP no diferien en pes al naixement, a dia 1, els SP de primípares eren més pesats (P = 0.020). Malgrat aquestes circumstàncies, no es va reduir la mortalitat a les garrinades del grup COL (ni en primípares ni en multípares). La complementació oral millora el guany de pes durant el primer dia de vida dels garrins SP nascuts de primípares, però no ajuda a reduir la mortalitat durant la lactació. En el quart i últim experiment es va estudiar l’efecte d’aportar calostre als garrins nascuts amb un pes igual o inferior a 1.35 kg (SP) (CON: grup control; COL:subministrar oralment 15 ml de calostre de truja), i l’efecte de realitzar adopcions a les 24 h (HL: ajustar garrinades a 12 garrins amb 4 o 5 essent SP; o LL: majoria dels garrins de al garrinada essent SP). Combinant els dos factors s’obtingueren 4 tractaments: CON-HL, CON-LL, COL-HL, COL-LL. Els garrins de 46 garrinades es van pesar també a dia 1 i 19, i la mortalitat es va registrar. Al dia 4 de vida, es va extreure sang de 79 garrins SP per analitzar la concentració d’IgG, i també de 8 garrins SP separats de la truja durant 12 h i alimentats artificialment que es van utilitzar com a control negatiu. Les garrinades LL tenien un CV del pes a dia 1 menor comparat amb el grup HL (16.2 vs. 21.9 ± 0.91%, P = 0.003), però no diferien pel mateix paràmetre a dia 19 (23.2 vs. 23.4 ± 1.72%; P > 0.10). A dia 19, les truges HL van tenir menys garrins morts per garrinada que les truges LL (0.80 vs. 1.69 ± 0.307; P = 0.022) i les truges del grup COL-HL van tenir menys garrins morts per garrinada que les CON-HL (0.47 vs. 1.14 ± 0.160; P = 0.062). Les adopcions dels SP per formar garrinades LL no va aconseguir reduir el CV de pes de al garrinada al deslletament. Els garrins del grup COL van tenir major concentració de IgG que els del grup CON (P = 0.001); mentre que el grup control negatiu va tenir nivells de IgG inferiors a COL i CON (5.4 ± 2.32 mg/ml vs. 30.6 ± 1.58 mg/ml and 21.5 ± 0.95 mg/ml. respectively; P < 0.001 ambdós casos). Fer ‘garrinades de petits’ no va reduir la mortalitat ni va reduir el CV del pes de la garrinada. Donar calostre als garrins SP millora el seu estatus immunitari a dia 4. A més a més, en garrinades no homogeneïtzades, aportar calostre als garrins SP és una bona estratègia per millorar el seu rendiment.

Pre-weaning mortality in breeding herds remains as one of the most important welfare and economic problems in swine production. Therefore, the principal objective of the present thesis was to identify the main aspects that may help to reduce on-farm piglet pre-weaning mortality and to establish a management hierarchy identifying the most effective tasks around farrowing. To achieve our objective, four studies were performed (chapter 4, 5, 6 and 7): In the first study, two experiments were carried out to observe the effect of two gestation management systems (STALL: gilts housed in stalls with no changes in management, and PEN: slightly overfed gilts loose-housed in pens) on gilt and piglet performance. A total of 27 PEN and 24 STALL gilts and 10 PEN and 9 STALL gilts were used in Exp. 1 and Exp. 2, respectively. Backfat (BF) at the beginning and at the end of lactation, and litter pre-weaning mortality were recorded in gilts. Weight and rectal temperature (RT) was recorded in piglets. In Exp. 1 the behaviour of a subsample of gilts was continuously videotaped during lactation. In Exp. 2 cortisol in gilt saliva, and TSH and T4 in piglet blood were measured. In both experiments, PEN gilts had more BF than STALL gilts when moved to the farrowing stalls (P < 0.001). PEN gilts tended to have higher cortisol concentration 24 h after entering the farrowing stall (P = 0.070) and to spend more time sitting or standing up 1 day before parturition (P = 0.057) than STALL gilts. Piglets from PEN gilts had lower T4 (P = 0.078) than those from STALL gilts. However, piglets from STALL gilts showed higher RT 60 min after birth (P < 0.05) and lower mortality from 48 h after of birth until weaning (P < 0.05). In Exp. 2, piglets from STALL group also had higher BW (P < 0.05) and average daily gain (P < 0.05) at the end of lactation. During lactation, PEN gilts lost more BF than STALL gilts (P < 0.001). Gilts that are loose-housed and slightly overfed in pens during gestation may be more stressed when housed in farrowing stalls than those that have been kept in stalls during gestation, thus compromising their offspring thermoregulatory capacity and growth. For the second study, the aim was to develop a vitality scoring method based on piglet behavior and relate it to piglet growth and survival. From 21 sows, 287 piglets were used. After farrowing (day 0), piglets were weighed and tested for 4 behavioural parameters in a circular enclosure (55 cm diameter): movement capacity (M), udder stimulation (U), number of completed circles around the enclosure (N), and screaming (S). Piglets were weighed again on day 1, 2, 3 and 17. Piglet RT was recorded on day 0, 1, 2 and 3. Sow’s farrowing information was recorded. Multiple regression analyses for survival and BW gain at weaning as dependent variables was performed. Piglet BW gain at weaning was influenced by BW at birth (P < 0.001), sow parity (P = 0.024), total number of piglets born alive per sow (P < 0.001), and the sum of U and N parameters (UN; P = 0.023). Piglet survival during lactation was influenced by BW at birth (P = 0.015), UN parameter (P = 0.026), and RT on day 3 (P = 0.085). The sum of U and N parameters, in combination with BW at birth and information of the sow might be useful to predict piglet growth and survival during lactation, thus becoming a useful tool to improve piglet management during the first days of lactation. In conclusion, UN parameter seems to be an easy and useful way to assess piglet vitality for both scientific and commercial purposes. The third study focused on early management towards newborn piglets and its effect on piglet’s growth and survival. For the experiment, 39 primiparous sows and their litters (507 piglets) and 100 multiparous sows and their litters (1375 piglets) were used. Piglets were classified according to their BW at birth: SP, piglets born weighing 1.30 kg or less; and BP, piglets born weighing more than 1.30 kg of BW. Litters were allocated to one of the 4 treatments: control group (CON); split nursing of the BP piglets of the litter for 2 h allowing SP piglets free access to teats (SPLIT); orally supplementation with 15 ml of sow colostrum to the SP piglets of the litter (COL); and orally supplementation with 3 ml of an energetic product (Calostrene®) to the SP of the litter (EN). Cross-fostering was performed at a minimum level, fixing litters at 12 piglets (all the litters had 4 or 5 SP piglets). Piglets were weighed again on day 1 and 18 post-partum. Mortality was recorded. For primiparous sows oral supplementation with COL enhanced SP BW at day 1 compared to CON, SPLIT, and EN (P = 0.020, P = 0.022, and P = 0.046, respectively). However no differences were observed at day 18. For multiparous sows, no differences among treatment groups were observed for SP BW at day 1 and at day 18. Although there were no differences between gilts and multiparous sows for SP birth weight, gilt’s SP had higher BW at day 1 than sows’ SP (P = 0.020). Despite its effect on SP piglets’ BW at day 1, COL did not reduced pre-weaning mortality within gilt’s litters or within multiparous sows. Colostrum supplementation of low birth weight piglets enhanced their colostrum intake improving weight gain in piglets born from gilts. But it did not affect piglet’s weaning BW or pre-weaning mortality. The fourth experiment studied the effect of oral supplementation of piglets born weighing 1.35 kg or less (SP) (CON: control group; COL: 15 ml of sow colostrum fed within 4 h after birth), and the effect of cross-fostering 24 h after farrowing on litter performance (HL: litters fixed at 12 piglets, with less than 50% of the piglets being SP, aiming to as minimum movements of piglets as possible; LL: litter fixed with most of the piglets being SP) on litter performance. The combination of the 2 management strategies described above resulted in a 2 x 2 factorial model. Forty six litters were used. Litters were allocated to 1 of the 4 treatments: CON-HL, CON-LL, COL-HL, COL-LL. Piglets were weighed on day 1 and 19 post-partum. Mortality was recorded. On day 4 post-partum, a 2 ml blood sample was obtained from 79 SP piglets born from multiparous sows included in the experiment. To obtain a negative control group, blood samples were obtained on day 4 post-partum from 8 extra SP piglets that were separated from their mothers at birth and bottle fed with milk replacement for 12 h. LL sows had lower within litter CV of BW at day 1 than HL sows (16.2 vs. 21.9 ± 0.91%, P = 0.003) but they did not differ for litter CV of BW at day 19 (23.2 vs. 23.4 ± 1.72%; P > 0.10). At day 19, HL sows had lower number of dead piglets per litter than LL sows (0.80 vs. 1.69 ± 0.307; P = 0.022) and COL-HL sows had lower number of dead piglets per litter than CON-HL (0.47 vs. 1.14 ± 0.160; P = 0.062). Cross-fostering SP at the same litter did not prevent from increasing litter’s CV of BW at weaning. Piglets from COL group had higher IgG concentration than piglets from CON group (P = 0.001). While piglets from the negative control group had lower IgG concentration than COL and CON groups (5.4 ± 2.32 mg/ml vs. 30.6 ± 1.58 mg/ml and 21.5 ± 0.95 mg/ml. respectively; P < 0.001 in both cases). Allocating small piglets to the same litter through cross-fostering had a negative effect on mortality and did not improve litter CV of BW at weaning. Colostrum supplementation of SP piglets improves immune status at day 4. Besides, in non homogenized litters, coslostrum supplementation of SP piglets might be a good management strategy to improve litter performance.