INSTITUT SENEGALAIS DE RECHERCHES AGRICOLES ...
INSTITUT SENEGALAIS DE RECHERCHES
AGRICOLES II,SmRsAJ
11--m.11-1-“.--.m11111-
LABORATOIRE NATIONAL DE L'ELEVAGE
l
ET DE RECHERCHES VETERXNA 1 RES
DAKAR-HANN
ETUDE DE LA VALEUR NUTRITIVE DES ALIMENTS DU BETAIL :
METHODE DES SACHETS DE NYLON ET ECOSYSTEME DU RUMEN
N O T E BIBLIQGRAPHIQUE
PAR SAFII~OU T, FALL
f
REF, No X13/AL,-NUT,
NOVEMBRE 1985
II.1 - Ln population microbiinnc du rCticul.o-rumen.. *.. ., D
4
1.X,% a- L:x fcrmeutetion micrabiennk: . . . . . . ..eO.....Yo.o."e
1 2
II,3 .- lknipulation de 1°6c:xyst&w du rumeTi ., I D ..* O . . O p g
1 9
2 0
xl
20
2 2
2 4
2 4
IV,2 - Variations Iiks au mode opAratoirc..,..........aeO,
30
I- INTRODUCTION
:y$
Cette note bibliographique sur la technfue ries sachets de nylon et 1”environnemens
du rumen a pour objectif, apr3s une dgfinition et une Qtude historique de la méthoéep
de faire une revue sommaire de 1”ecosystème du rumen ciègc de l’opération avant de
‘..
décrire la technique et dcexaminer les diff6rents factcuxs de variation qui influent
BU~ s a prfkision.
1.1 Y D&finltion
L’:étape ruminale est 6an6 doute l’uns des plus importantes dan6 le procwwur
digestif chez le6 polygasttiques.
LE écosyst&mz du rgr3en a5 en effet. de6 particularité6 physiques ,c?hiziiques et b1o-L .
logiques, qui perwticent d’une part la d&radnc;ti~ dce alimento i&@zCk e@ d’autre
.
part la synC%d % nutrimaatr utilisable6 par 1”organisme. La posqibilit5 d’Gvaluer
en quantité et CE. qualfté les pfoduits termiozau::
da cette +.ga~~od ruminala permet
de déterminer la valeur nurrltive des aliments.
Parmi lss méghvdcs connuesp celles dso oacbeti; de nylon est 1’~ dea plur, siupw
Elle utilise lqa CO- phy@.&ogiques
‘%G si& pour @m ia digestiiuilité
des aliments dans le rumen.
Une &tude cg=Attante de l’&cosystèae du rumen permet d.e wuler son environ-
nement en vu4 d’en optimiser la fvt au profit de l’azaX&al.
Gins chèfe et plus rapide que le6 tocbniqws in vive, elle ok&e 1’ avantage
d’opérer directeunnz
wr 17animal et coxf&cwxnc Le probl&me d e reprotiction dn,s tond+
tions physlolb~@wxi rQolles qui SO pose C?‘JX tMmlques in vZtZ&,
1.2 -w
La technique dea sachets de nylon ~Brhe des poches de çole ruturellcs
dkxltee on 1938 par Quin et al. Ezwin r;t Elliston en 1959# JohiIbah en 1966 et
Rodriguez en 1968 ont utilisé dss owzhete artificiels en nylon fiowr Ndicr la diges,
tibilité d%S al$&(rrrnS ;zI! WI@*.
t
WV&?’ e <I
Chenost et .a102 1970, kkhrez et Orzkovp 21957 ont affin& la technique qui aujourd'huk
a beaucoup &rolue. Les nombreuses equipaa tic recherche qui l'ont appliq1.16, ont aussi a
étudi5 se6 facteuks tic variation i-t rocorinaissent son utilite et les posaibilitk
qu'elle offre,
1.3 ~7 Applications
m-^-.-1
Le domain dîapplication cle la kchniquc des sachets de nylon est 4tendu :
1,3,1 .. ,$ude de le valeur alimentaire des alimente
-, -- ---
La &echnique des sachctu dc nylon permet d'&aluer la valeur nu-
tritive des fourragea et des sous--produits k?duotrieis en dkrivant la degradation
qu'il subissent dans le rumen. Elle permet d"appr6cier la eellulolyse, <it la protGo=-
lys0 2n rapport avec la synthèse des proteines bactkiennes et la formation d'acides
gras volatils dest5nes A l'absorption intestinale. Elle complète ainsi 1os informa-
îj.Qns intrinaequcs à lgaliment données par 1"analyse bromatologique.
L'Mtude de J-5 i~iIg:~~~d~~tfo~~r de ia celIu70:~~ ,-::: &ZS protiinlc donne une id&e du îype
de micro-organisme en prkence dans le rumen,
L'exploration fonctionnelle doit ëtrc compl&t& par un denombremsnt microbien irt,
la dgtermicstion du taux d'amoniac et d'acid;zs gras volatils. Le controle d? l"acti-
vite du rumen sera discuté plus loin.
1.3.3 .- Con&& de 1"cfficacit 6 des PraitGments des aliments du betail.
- -.---
.---,- A-".
-1_
h.3.3.1 - Le traitement chimique des pailles
Les sachets de nylon permettent de vérifier l'am6liora
tion de la digestion des tissus pariAtaux.,
. . /. ..*
1,3*3.2 -- La protection des pz-o:&ines de haute valeur bioloee
- - -
a---
-
Les suppl&tents protd&qa&s contiennent des acides amines
qui doivent echapper a la protéolysc microbienne
du rume : pour ctre directement
absorb& dans l’intestin, Differents réactiFs Qhimiques (Van fier Aar et al: 1984)
permettent d obtenir cette protection. La technique des sachets de nylon pe-rmet de
vérifier son efficacité.
Ces multiples application s avantageuses expliquent l’interët que ibeaocoup de
nutritionnistes portant à le technique des sachets de nylon,
Cependant: des inconvénients peuvent lui etryreconnus :
- les nombreux facteurs de variations que ;~OU o allons discuter limitent sa pre-
cision (cf; chapitre IV),
::
- 1” etapa de la mastication est saut& ;
tons que cette difficult& est contour-
née par le traitement (hachage ou broyage) d
Echantillons,
.-I la contaminatien .de la prise d’essai p a ) les micro-organismes du rumen ou des
P
particules alimentaires qui traversent les p&es du sachet.
Cette contamination peut Gtre minimis& par un lavage du sachet (Orzkov, 1977,
Keinpton, 1920). Ckenost et Demarquilly, 1970;: suggbrent un traitement ?+. la pepsine
acide apr8s incubation dans le rumens ta.:idis qu’Udtn et Van Socst (1984) recomman-
dent le traitemanë au détergent neutre (X.D.P,).
La technique des sachets de nylon a pour si&ge le réticule--rumen. Les
a
facteurs de variation qui limitent sa p&isiou sont etroitement associds 8 l’écosy*
tèmc du réticule--rumen.
Une étude de cet écosystème est un ~r”alabls&ndispesIsable à la comprekepsion
des variations liées & la technique.
Le réticule-Arumen est une &ande cuve 6 fermentation qui contient des ‘aliments
ingérés, de l’eau, une population microbiznnc variée zt très active t7rt dl? 1”urée
salivaire racycl6c D E.’
8
ensemble est tamponne
r
:‘.
la salive qui maintient un pH voisig
:
de 6,5 à une temperature de 39O.
-4-.
2.1 - Lapopulaun mierobisnne du reticulo-rumen
La Iz&en& d’une population microbienne dan6 le réticule-rumen est la
psltietjla~it& rriajaure qui caractkisc 1~3 Ruminants. Il s “agit principalement de
bactéries, dk; protozoaires et de champignons. et secondairement de6 bactetiophagesp
vLrus e t mycoplasmes,
Ces mitre-organismes ont la propriM agsenriclle de dégrader la celluloo~- et
le6 protéines alimentaires; en vue de synthikiçsr leur propre corpsr et de érans-,
&mer le6 carbohydrates en acides grao valatilo (AGV). Lï animal absorbe 2.insi la
biamaase microbienne et le6 AGV qui reprooentent respectivement des rcsoources pro-
téiques et krgétiques.
En 1966, Hungttt e a fait une étude a66cz exhaustive des micrebes du rumcn. Ces
investigation8 se poursuivent actuellement et si le rôle des bactériua paraît clair,
celui des protozoaires commence saulement â &re &ucidQ (Leng, 1982, &?mcyer, 1979,
Jouany et Senawd; 1979) et pour les champignons des kudea plu$ pousa6ao s’avkent
nécessaires (Orpin., 1975, Baachop 1979).
2.101 v= Les bactéries
Les bactkies du rumen sont ana~xobies en majorité B un petit
nombre de bacterie.6 sont des anaérobies facultatives.
Le6 bactéries sont le6 principaux respowables de la dégradation dés nutkiments
donc lr runcn. El;‘.?3 attdi8IWnt Ull r~OE&lX bic> su
in10 par mi.lliXftre de jus de rumen e
70 pour cent &6,.bWNkri~6 vivent attachee6 aux particules alimentaire6 fibreuses
entamée6 par la maszication (Cheoson ct 5r::‘kwE 1954, ‘Van Çoest, 1962, Lzng tir
Preoton, 1984), 33 pour tant ~~ularwnt fTc.t*w~;: dans l e j u s d e xumm. TLa ?ixaLion
des baet(%ics au n.iw.nu ds la surface des particules v$g.kal~ se fait par un glyco=
callyn .
-~
----.. ,..--I_-.l--.I.I
n
Y
o Nombfc
d Groupe et
:
c.
Expke
x lCl”/m
: Bactkies
1
f Selenomoaas
30
; Oscillospl~ra
n
o Flagelles
1,
z
%
250
25
c
i Protozoairen
c
:
! Entodiniun
*
I
0,3
:
10 000
:
300
I
0 Dasytriche
I
ï
c
i Dl$odinium
0,03
;
l.OG 300
3or?
: Isotrichtr
:
*
: spidiniun
0,ll
1
1 000 000
D
1 100
<.
Source s Warcar 1362 cité par Van Soest 1982,
n
TABLEAU 2 : PRINCIPALES ESPECES DE, BACTEEIE:;
-
-
DU RlJ14li:N, SUBSTRATS L)lG%X.ES ZT
-------e_..
.UI
PRODUITS FINAUX .ET BESOIM
-
-
%Ruminococgus
:
:
:
-1 Albus
'Cellulocc, xylane 'F, A, E, E2, CO2
;AGV, CO29 NBn> (Vit A) ;
i- Flavefaciens
c
'Cellulosep xylane iFP A, S, Hr!
:
:
0
:
c
c
:
5utyPivibrio
:
:
1 -x Fibrosolvens
D
fXylane, Amidon
'F, A, B, L, Iia2 CO2
;
:
.
z,..
,,kthanobacterium i
%-- Ruminantium
:FoEiatti, Ii2
F = Fornste
s L? Surcinatc
.
A = Acetats
L 2: Lactate::
? = Propiona;s2
Br VFA : Chais: dc acJ_& s
B = Butyrztc
VI"L
: Vitamina 3
AGV = Chaincs d' aa:rcj.. >s gras
Las parent3ijuaos
indiqu::?:- 1...S
E = Ethanol
-roduits miiteurs
-7.-
.
Le wSlev~zm-2nt
I
de juû de rumen par pompege de la phase liquide donne un &Cha;r
tilloanagc non repréwntatif d.2 la popuiatiou bacterienne, Le broyage A. 39" des
pk~~2s liquide5 -h solides du digesta donne apr&s filtration un jus plus riche en
microbes,
Les différente5 es-pèccs en preeencc saut caract&?.sees par les besoin; nutritifs,
les substrats attaqués et les produits finaux (CL Tableaux 1 et 2).
Les ger.;Cs
bacteroXdes et ru:...k~~eoccuo
sont plus sp&ialisés dans la cellulolyse.
Cette transformation do5 polysaccharidcs se fast par libkation dicnzyme5 (Che55&
et Oglekov, 1984).
Butyrivibrio et Selenomonas degradent surtout l'amidon. Les bactaries methano-
1
genes, synfh6tisent le methane 2. partir de Il'!-lydrogene et des radicaux carbones
libres.
Le rG$hr: alimmtaire
offert d8ternine 1~ predobiinance numérique d'une espkx
sur une autre.
Les bact6rie5 mGnent une proteolysc et une cciluloly5e actives dans le rumcn.
32 cette dGgradation,
slles tirent 1'ATP a'; l'ammoniac indispensable5 à leur crois-
sance. Elles 5ont ensuite évacuees vers I'Eatestin grële 02 elles sont digQrBes par
lFhôte.
2.1.7. e.1 Les p rotozoaires
Les protozoaires sont moi^r& nom.brxx que les bactkria5 dan5 le
rumen 106 par miXI.ilitrc (Iïungat2,
1966, Barrison et a1 1979? Jarrigc 1978).
:~~olotrichea
: ma ïsotricha
:-- Dasytriche
:
: Entadiniomorphes
ES- Entodkia
‘- Epidinium
i
:
~Op:~~occol~?x
: -- Diplodinium
: -7 iluplodiniurr!
:-- Folyspla5tron
D
c
:
c.
Xource : E-iungatè
1956 ci;;: par Va11 soust l.(P?x,
-_
.-y.-
Les protozoaires accomplissent en permanence ce travail métabolique dans le
rumon. Ils ne sont pas evacués vers lc fwillct, Leur lyse s'effectue dans le rumen
et il y a un recyclage de l'ammoniac "in situ",
2.1,3 '- Fes champignons
Ce sont des phycomycctca dont le uycelium k!st associ6 à la frac--
tion solide du digesta, Les zoospores nagent dans le jus de rumen (Bauchop, 1979).
L,JC c.=*c.-py. $-i-j-, 7 f *;::,or,-~.:.,g~ l+>g fibres.
Selon Orpin 1975, ils sont chimiquement
attfrijs par' les vfgëtaux nouvellement ingG.ri:s,
Ils digerent principalement la cellu-
lose, les hcmicelluloaes,
et sccondaircinont attaquent la pectine et la lignine sans
la digérer. Ils provoquent ainsi une rupture de la barri&@ lignifik perzwttant aux
bactories dc BS fixer sur les surfaces î-ntamks,
Il rcLs+c'
L
I- b<:sucoup 2 faire pour une meilleure connaissance du r6lc et ds l'im--
poïtancc dss chmpignons dans la digestion rumzkale. L'adhésion tr&s intime avec les
particules alimentaires rend difficile leur numkotion.
L$importancc de leur activit&
3Czj.Tîf&;- .-2: . .
::x -, ~#*,,4f",$, pou;: cerner plus prkcisément leur raie dans la diges-
tion des parois celîülaires.
2,1,4 -= Interactions entrei ?.:roorganismes du rumen
201‘4.1 - Relations entre bacékiag
du rumen
---.
LLZS bactéries ont 5~s relations symbiotiques. Il y a des
espêces qui transforment des produits d6jBi prédigbr&s par d'uutres(cf, 3clhaa 1).
Ces intkkactians profitent à l'h6te.
2,1,4.% -7 Relations entre bactaries et protozoairea
I-
--. I
Dans le ruman> protozoaires et bactsries sont o.n compéti*=
tion pour 1"uNAsation de lFammoniac ct dc l'&zrgie sous forme d'ATP indispensa-,
bles à leur croissance.
Les protozoGlfrea ingkcnt un grand ~~x$~re de bactkica (Jarr&e 'lS?Z), Demeyc:r
et al. 1979, Zzreston et Lcng 1984), tit nc sont pas absorb6.s par l'hSi:c. En effet
SO à 35 pour CC~& des protozoaiws oont recycl& dans le rumen (Leng 1934).
s
L
-
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r- ---
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Succiriat..:
~:~~lrnomoncs
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Fuminantium
:
-E
Format;?
&x tatc!
5
Cc do:ljl:: r$lc r,&gâtjf rja cc>m~étii:ioa r?t de prédation Fue jouent 11;s protozo-
aires suï bs bsct;riis explique leur contribution négative à la digestion ruminalc
D:s pr-:p;y j-Qnc,=L: de défaunation gar Elimination dtis protozoaires,, tentées par
ilart Ncvel et Z:mq,:r \\XI 1931 oat abouti 2 l'am&lior::tion de la production des viandes
et c!e lains 7e.r .-:!1lioration
du bilan a:~otG de= rations.
2.',4,3 - Interactions
_,
entre bactéries - protozoaires et champignons
Zcs Ctudes concernant les interactions entre les champi-,
gnons ct les micro--organismes du rumen sont rCccntes (Gauchop 1979, Orpin 1975).
Tout cri :~t~rt.$: m coiqétitioa avec 11~s bnctfries 9 pour la colonisation des par-=
ticules ~lf(iî:~2"il?Lrm:
1-s champignons a:rtac:~uc;-ut les premiers substrats et les bac-
t&r-:?c 1,~s ~olp~.ir3j2t .;rrrnuitc,
En 1975- Vrpia îrouve qufe les pr3tozoal-
*~+;-es limitent la croissance des champi-*
*
gnons en inp,:.ir,.h.7-f: I~?UPS zoospor..?s ‘
Les i-.tzr~O:io~?a
en-r;: micro-organismes sont complexes et pas encore bien con
nues.
Ils doiwnt gyidar CO~~:L~ ma?iPL~ulalion
de ls6cosystème du rumen,
*1 j, ,? (j -2
:r,-+-j,?~5.nn.5, ii&::-,
au site- dc pr6lèvemcnt D aux individus recevant un
m$mc type de ratio?:,
au jour iit 0 l'heure du pr<levement.
C.2’ 1
. ,-. -n s .-._
-
_ ..i’ _,_;_ !.;A2
19. c~..~plc--~e-.{ ;< 2 .39..?pq
IS I J.. ..i
sur I'Gcosystèse du rumen et la néces-
sité de dkrirr en dhtail lt3s conditions opératoires.
..12..
24 & -1 La fermentation microbienne
1
2.2.1 “’
2 e t 3).
Après masti~&ori, les fragments de v&$t&ux dans le rumen sont
-
colonist% par les mica-organisüoes dans l’heure quli suit leur ingastion, Les carbohp
dratea et protéines sont dégradés. La quantité et la qualit& du régime alimentaire
et la vitesse do transit determinent le typcl do fermentation.
Ptotéolyse, prot~06yntheser cellulolyse, ct formation dPacide gras volatil et
diATP se font pm des rbactions bioithimiquescomplexes((Hungate
1966, Van Çoest 1982,
Cheeson et Orskov 1984‘ Preston et Lcng 1984) mais dont la stéochionétrle est bien
connue aujourd’hui,
Ces fermentations mettent à la disposition de P’hGte des produits finaux desti-
néri à l’absorption gaetrique et inteetimlc.
2.2.2 --s Les produits finaux de la digestion microbienne
Le faciés micrabien est d’une 6tabiiité fragile, mai.6 ks produits
finaux sont dvwl type constant. Ce sont :
- l’ammoniac
- les acides gras volgtils
- les gaz : le mkthane et le gaz carbonique
-”
- l e s eallps microblwd.
2.2,Z.l - Lpauuaonlac
L’ammoniac est le produit final de la ddgradation des ma-n
tières protéiques du régime alimentaire,
s.
Les chaincs polypeptidiques sont cassées. Les acides aminés qui en dérivent sont
désaminés. II y a sinui libération de chsines carbonéca et d’ammoniac dans le rumen.
Les micro-organismes utilisent l’ammoniac dans le rumen, pour synthétiser leur5 pro-
pres prothines.
1Courbe
RELATION ENTRE LA PRODUCTION D’AGV ET LA SYNTHESE MICROBIENNE
R endemcnt éneigstique
PRCJRUCTXIN
D’ AGV
.:
SYNJXSEfE ‘PROTEINES MICRDBIENNES
ource
I
~Préf&on 1 9 8 4
.
TliiLE&J 4 : INFLUENCE DU REGIB ALIHENTAIRE SUR LA COHPOSITIGN DU l@XANGE DiACIDES GRAS V-w.
A
i<
PRESENTS DANS LE RWEN DES VACHES LAITIERES,
.
D'après El. JOURUET, A, HODEN, B, RE%fOND, R, VERITE -1 Manuel d*alimentation des Ruminants, Xl?!
-
;C
Composition du mdlange d"acides gras volatils
:
Nature du régime
.-
:
@'
' Acide acétique
:Acide propioniqueibcide but#rique 'Autres acides i
a
:
~_..
Uerbu de prairie naturel s début lor cycle
:
6225
21,5
13,4
296
Barbe de prairie naturel : repcusse d'automne
:
68,O
2025
737
3,g
Regain de ray gras d'Italie
*
6692
2G,4
10,9
2,5
Foin de luzerne en bourgLona
z
I)
30,2
13,9
797
422
Paille d'orge
74,8
1633
795
194
Luzerne deshydratée condensse
67,8
2025:
10,o
127
Ray gras deshydratr condense
57,O
2494
1695 *
2*1
Ensilage d'herbe de prairie naturelle
0
71,2
.
1892
694
422
Rnsilage de maTs stade faiteux à 20 x1 de MS
:
68,8
15,3
9P6
393
Znsilage de ma% riche 23 grain 34 à 37 % de MS t
61,8
0
20,6
1239
497
u
2397
1290
492
Pain de luzerne très bon 3 bzttraves 5 21 Z dé 1%:
67,2
I
lS,O
11,2
396
18,4
1891
295
I.Foin de gramineesf pulpes de kttraves deshydratée&
7rJ,5
2
17,C
0
L
o
10,3
:
1,4
;
1
:
:
2123
:.
9,f.i
:
:
195
3
:Ration agglomérée ad libitum(+ 1,5 kg foin normal i
6652
I
21,a
:
Fi
:
:
1cLJ2
o
1,8
j
:Al.iwnt concentré (Orge) ad libitum + foin x
57,5
:
1927
:
15,o
;
7,2
;
!$liemnt concentré (Orge-Ftonrteau) ad libitum -t- foi$
46,7
:
F
2796
:
0
17,9
;
0
522
D
-z
:
:
:
:
:
2
:
n
.
z
TABLEAU 5 : VAKXYXXI DU TYPE DE FERHE'LW1TIOI EN FWXTION DU BEGIFIE ALTIENTATXE
Y-- ..w,
_ C _ I - -
-
“.I_P
-.--
.-..d-*^.-
--
s
n
r
i Céréales :Fourrages pauvrcs1Eelasse g0 %
“ 1 0 0 % :
0
100 %
1 Fourrage sec 15%:
-
-
. r--d..-. -
-
-0
”
r
Eombre d’animaux
03 4
0
3
PH
: 6,l
721
AGV totaux m Zqiiitre
% 157
32
132
D
t>
a
P o u r c e n t a g e m o l a i r e :
d’acidesgras volatifs ::
Acide acikique
j 4429
76 ’
9L.
49,7
;
10
propioniquc
: 42,7
1592
21,3
z
91
butyrique
i 518
794
25,7
;
Y
GI
isobutyriqus
:
193
D
024
(J,3
I
II
valkiqua
; 292
0,2
92
isovalkique
L- 290
023
93
caproIquc,
; 097
Source : Preston 1975.
Des concentrations élevées en acide acGtique correspondant 8 d,os teneurs faibles
en acide butyrique et propionique sont la marqu- 1 d.‘une f a i b l e digestibilit6. D e
t e l l e s r a t i o n s pcuvcnt seulement assurer 3.‘>zntretien des animaux. Inversement, de
fortes teneurs en acides butyrique et propionique résultent d’une digestibilité
ilevée et persettnt d’assurer nne production blev& essentiellement de viande et
de graisse. Calvet et al. 1971.
%,2,2.3 - Les corps nicrob&~~
Bacteriesp protozoairc,:s et champignons 9 utilisent 1’ énergk
et l’ammoniac du digcstn pour synth6tiser :?eur propre corps, Ces protkines micro-,
biennes 9 les bactkies essentiellement son crrtraXn.&es par le flot dc; mntikc liqu,i-*
de et$pdcgeste vers l’intestin oii elles sont absorbke.
OLIP /
.
.
.
Les pro?:ozoaircs qui sont dn gros consommateurs d'ammoniac et d'&nurgie (ATP)
sont rccyclk
d?.zd 13 rumon baissant ainsi furtcment le rendement microbien, et par
conséquent la digzs tien. Zcs matikes protGique5 +
DC nombreux autwrs ont &say& de d$tr-rmincr la quantiri? de ptdincs ariera--
biennes rétillemsnt di.gC&s dann le duodonum,
-18-
- La vitesse dvéeoulement Y une augmentation de la vitesse de vidange du rumen
favorise la croissance microbienne.
- te facics microbien D les besoins c?n Ckxgie et ammoniac et le temps de
séjour des micro-organismes dans le rumeo influent nur l’efficacité de la fermenta-
tion.
Les protozoaires ont un bilan global negstif.
- Lgingestibilité,
las préférences alimentaires o et la taiPic du rumcn influent
_
sur la fermentation.
Le pratacale de contrôle de l’actdvit6 da ruwn camporta les mesurca suivantes :
ii&r:s cet Orskov 1977, Dw.+quilly ~:t a1 1981).
l0 =- Fixaéim dr-:s sachets de nylor sur un tuyau plastic.
Lest de plomb
Tube en plastic
flexible
-...-
. . _
--.. ..,.... _, -.,(’ Sachets de nylon
2’) -- Fixation des sachets nylon le long dTune cordelette t)n nylbh.
Cordelette en nylon
Zest de pIor& enrobé
de plastic
Ces systèmes dc fixation permettent un,3 d&incubation pluo f a c i l e en Evitant
lsagglom&ration des cachets.
ao. / O.”
.
-22-
Le sachet 25t d&incubé au bout d'un .tcmps choisi. Il est ensuite 1avG sous un
courant d'eau jusqui& ce que l'eau de lavage soit claire, puis sCch6 à XZtuve à 70"
i
pendant 24 heures.
I;F~ diffbrence de poids entre le sachet ac,;llé avant et après incubation, exprime
-
en pour cent de mnti&re seche , represente la dLgradabilité, la solubilit6 ou la
digestibilitê dc la matière sèche dans 12 rumon.
La détcsnination de la teneur en azote et sn fibres du rêsidu pcrmot d'obtenir
la dégradabilit& des protéines et des parois cellulaires.
3.3 -1 Expression dca Gsultats
L'incubation de plusieurs sachets à la fois et leur d&incubation
à des
intervalles de temps différents permet de d&tcrniner la vitesse de degradation de la
matiGre seche, de l'azote, ou des constituants pariétaux des aliments dans le rumen.
De nombrnux auteurs ont fait un grand nombre de Gpétitions de ces cxp&iences
et ont mis au point des equations de rbgression qui exprimeilt la digestibilité en
fonction du temps0 Jan Cizek en 1970 propose la formule :
Y=a+blogX
ou Y est une estimation de la digcstibilit6 di- la matière seche dans le rumen.
et X le temps d'incubation dans le rumcn.
Uden et Van So:~t 1984 étudient la cin&tique de la dégradation de la membrane
cellulaire in situ et in vitro. Ils arloptcnt 1'6quation de Smith st a1 1972 :
R = Ae -kt -!- B
ou R = R&sidu membranaire
A = Fraction membranaire potentiel~cment digestible
E îz 'Vf.î,p-JL;e de dégradation dc la paroi cellulaire
B = Fraction menbranaire indigestible.
Mehrez et Qrskov en 1977 proposent la formule suivante :
-ct
p=afb(l-@ )
.00 / .P.
-24-
FJZ3JHS DE VARIATION ET PRXISr,CN DE LA TEWWC&! DES SKXETU
-"-WC
3
-
w
-
m
y.. /
. . .
5,l x 11,4 :Y
8é,O
6 x 6
D
41,7
:
5 x Lt2
:
4137
6x1.8
0
4L,7
lO,% x 17;8 :
‘i ‘7
ci 3 5
17x9
:
16,3
:
fO,.i? ï: i.5,2 :
fS, i
15x7
z
14.3
12,5
4,4
23,s
il,9
(Kenpton ?!Mi), Orskcv 1981),
Lfid&~l esr dc parvenir 21 fairs yr;:ndre en masse les sachets pzr 3.i~ digcsta.
Ils subissent ainsi les in0UVt21nCtCSp
pkistal.tiques
20 contnct intiw a-.7ec 126
aliments ingfkés,
4 1 1 L 5 -a 'RGgime 2limentairc
L'importance de lîalimcnt comme facteur de variation de la tech-
nique des sr.chc,a di: nylorig
tist lit au car~t:Br~ d&terminnnt du rkgiue aL!rwntai.rr
sur l'~cogyst8uc t3.1 rumen (cf. Chnpitrc 11).
Le chokr du. rkgime doit être m&t5su'leux ; il doit 2tre constant après nd:lp--
Pour czractkiaer un r6gimc alimeatiire
choisi à dr:s fins de production,
1'estimatîon dc *a cel.;.uloEyse
ti de Ir: prot&?iyse par 12 nGthodc dc sachets do
nylon donni: des r+.sseigscmcnts utiles.
Pour 6tudi~r 1;: vahur nutritive rl"un suppl&nent psoti,ique, le Ehoix du r&gim-
doit Stre guid6 par les conditions pratiques d'utilisation,
Le régime alimentaire doit apporter aux micro~~organisnes les nutriments nQ-
cessaires. Orskov 1980 pïkonioe un 5011 fourrage d'une digestihilit6 de la matike
sèche sup&riuurc ou &gale à 70 p 100, titraiit au moins 3 p 200 d'azote pour engen-
drer dans le rumen une teneur en ammoniac supbrieure ou égaie à 20 mg par IOC3 ml
de jus,
-28-
Le nivenù d'ingestion minimal e5T: do 110 g de matière séchr? par kg de poids
metabolique.
La distribution se fait deux fois par ,jour 8 des heura f Ixes.
LFanimal rcprisente un facteur dc variation fi$portent.
- Di£fércncegli&s
& ILespèce
IJdcn en 19g4 rapporte des différences non sfgnific6tivas entre ovins et
caprins.
Au cours do la même année Orskov constate qu"i1 y a peu ou pas de difference
entre ovins et bovins recevant une m&e alimentation.
Les choix sont dictés par les faciiit6s de manipulation liée aux ovinsp ou
par la grande quantité de sachets susceptible d'Gtrz incub&e chez les bwins.
Au SEnSgaI, les bovins qui supportxnt lc ~~:XIX les fistules du rumen sont plus
indi.q&a.
- Differerces entre naimaux d'une cSmc es~ècd
----
*I
0
Au sei:,. d'une mëme espèce de ruminants recevant la meme alimentation, des
différences entre r;u,jc$%s pcwv~?zt’ rcnd~~~ d:i.fZicile IV intt?rpr&r:xtion,
des
. .
résultats.
Uden 1984 travaille avec différents lots pour comparer les espèces : 4 bovins>
2 chsvres et 2 ovins,
Pour Kempton !9W et Istasse 1981, il fat travailler wec un lct minimal de
-
trois sujets,
Ea &tti*ant ces types de variation, Hehre.z
et Rrskov en 1977 (tableau 8) iden-
tifient la combinaison optimale suivante "
. 1 sachet x 2 repétitions x 3 animaux.
Ceia donne un nombre d'incubation do 6.sechets par échantillon:et unn varinnce
moysnne de 3 pouz tant.
/
-a.aI.*.
-29-
TABLEAU? : J?‘AJJ.~~W’K, DB LB DIGESTI~I~JTJ DE i,A MATZERE SECHE ET DE E’AZCI’I’Z ZN
-
-
FO’NCTION D E S ANIP’ÏAU~, DU
-w----
Jo’ilS~ D’EXPERIENCE ET DES SACHETS.
.-C--P- ..-
.
jours x snch3t x aniîwux.
---
Source : ikbraz e t 9rskov 1 9 7 7
-36
. . . I . . .
Orskov en 1977 n"ont pag trouvC ch2 dif~hw~s algnificat5veo er?trr sachets i~w&s ou
simplement nettoyis (Istasoc 1981).
r- Le traitement clzimfque
11. est motivé par des susplc~iozw & contamination bactérienne des
-32-
11. faut Studier en partlculfer .)
E.O /.
.
.
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11--m.11-1-“.--.m11111-
LABORATOIRE NATIONAL DE L'ELEVAGE
l
ET DE RECHERCHES VETERXNA 1 RES
DAKAR-HANN
ETUDE DE LA VALEUR NUTRITIVE DES ALIMENTS DU BETAIL :
METHODE DES SACHETS DE NYLON ET ECOSYSTEME DU RUMEN
N O T E BIBLIQGRAPHIQUE
PAR SAFII~OU T, FALL
f
REF, No X13/AL,-NUT,
NOVEMBRE 1985
II.1 - Ln population microbiinnc du rCticul.o-rumen.. *.. ., D
4
1.X,% a- L:x fcrmeutetion micrabiennk: . . . . . . ..eO.....Yo.o."e
1 2
II,3 .- lknipulation de 1°6c:xyst&w du rumeTi ., I D ..* O . . O p g
1 9
2 0
xl
20
2 2
2 4
2 4
IV,2 - Variations Iiks au mode opAratoirc..,..........aeO,
30
I- INTRODUCTION
:y$
Cette note bibliographique sur la technfue ries sachets de nylon et 1”environnemens
du rumen a pour objectif, apr3s une dgfinition et une Qtude historique de la méthoéep
de faire une revue sommaire de 1”ecosystème du rumen ciègc de l’opération avant de
‘..
décrire la technique et dcexaminer les diff6rents factcuxs de variation qui influent
BU~ s a prfkision.
1.1 Y D&finltion
L’:étape ruminale est 6an6 doute l’uns des plus importantes dan6 le procwwur
digestif chez le6 polygasttiques.
LE écosyst&mz du rgr3en a5 en effet. de6 particularité6 physiques ,c?hiziiques et b1o-L .
logiques, qui perwticent d’une part la d&radnc;ti~ dce alimento i&@zCk e@ d’autre
.
part la synC%d % nutrimaatr utilisable6 par 1”organisme. La posqibilit5 d’Gvaluer
en quantité et CE. qualfté les pfoduits termiozau::
da cette +.ga~~od ruminala permet
de déterminer la valeur nurrltive des aliments.
Parmi lss méghvdcs connuesp celles dso oacbeti; de nylon est 1’~ dea plur, siupw
Elle utilise lqa CO- phy@.&ogiques
‘%G si& pour @m ia digestiiuilité
des aliments dans le rumen.
Une &tude cg=Attante de l’&cosystèae du rumen permet d.e wuler son environ-
nement en vu4 d’en optimiser la fvt au profit de l’azaX&al.
Gins chèfe et plus rapide que le6 tocbniqws in vive, elle ok&e 1’ avantage
d’opérer directeunnz
wr 17animal et coxf&cwxnc Le probl&me d e reprotiction dn,s tond+
tions physlolb~@wxi rQolles qui SO pose C?‘JX tMmlques in vZtZ&,
1.2 -w
La technique dea sachets de nylon ~Brhe des poches de çole ruturellcs
dkxltee on 1938 par Quin et al. Ezwin r;t Elliston en 1959# JohiIbah en 1966 et
Rodriguez en 1968 ont utilisé dss owzhete artificiels en nylon fiowr Ndicr la diges,
tibilité d%S al$&(rrrnS ;zI! WI@*.
t
WV&?’ e <I
Chenost et .a102 1970, kkhrez et Orzkovp 21957 ont affin& la technique qui aujourd'huk
a beaucoup &rolue. Les nombreuses equipaa tic recherche qui l'ont appliq1.16, ont aussi a
étudi5 se6 facteuks tic variation i-t rocorinaissent son utilite et les posaibilitk
qu'elle offre,
1.3 ~7 Applications
m-^-.-1
Le domain dîapplication cle la kchniquc des sachets de nylon est 4tendu :
1,3,1 .. ,$ude de le valeur alimentaire des alimente
-, -- ---
La &echnique des sachctu dc nylon permet d'&aluer la valeur nu-
tritive des fourragea et des sous--produits k?duotrieis en dkrivant la degradation
qu'il subissent dans le rumen. Elle permet d"appr6cier la eellulolyse, <it la protGo=-
lys0 2n rapport avec la synthèse des proteines bactkiennes et la formation d'acides
gras volatils dest5nes A l'absorption intestinale. Elle complète ainsi 1os informa-
îj.Qns intrinaequcs à lgaliment données par 1"analyse bromatologique.
L'Mtude de J-5 i~iIg:~~~d~~tfo~~r de ia celIu70:~~ ,-::: &ZS protiinlc donne une id&e du îype
de micro-organisme en prkence dans le rumen,
L'exploration fonctionnelle doit ëtrc compl&t& par un denombremsnt microbien irt,
la dgtermicstion du taux d'amoniac et d'acid;zs gras volatils. Le controle d? l"acti-
vite du rumen sera discuté plus loin.
1.3.3 .- Con&& de 1"cfficacit 6 des PraitGments des aliments du betail.
- -.---
.---,- A-".
-1_
h.3.3.1 - Le traitement chimique des pailles
Les sachets de nylon permettent de vérifier l'am6liora
tion de la digestion des tissus pariAtaux.,
. . /. ..*
1,3*3.2 -- La protection des pz-o:&ines de haute valeur bioloee
- - -
a---
-
Les suppl&tents protd&qa&s contiennent des acides amines
qui doivent echapper a la protéolysc microbienne
du rume : pour ctre directement
absorb& dans l’intestin, Differents réactiFs Qhimiques (Van fier Aar et al: 1984)
permettent d obtenir cette protection. La technique des sachets de nylon pe-rmet de
vérifier son efficacité.
Ces multiples application s avantageuses expliquent l’interët que ibeaocoup de
nutritionnistes portant à le technique des sachets de nylon,
Cependant: des inconvénients peuvent lui etryreconnus :
- les nombreux facteurs de variations que ;~OU o allons discuter limitent sa pre-
cision (cf; chapitre IV),
::
- 1” etapa de la mastication est saut& ;
tons que cette difficult& est contour-
née par le traitement (hachage ou broyage) d
Echantillons,
.-I la contaminatien .de la prise d’essai p a ) les micro-organismes du rumen ou des
P
particules alimentaires qui traversent les p&es du sachet.
Cette contamination peut Gtre minimis& par un lavage du sachet (Orzkov, 1977,
Keinpton, 1920). Ckenost et Demarquilly, 1970;: suggbrent un traitement ?+. la pepsine
acide apr8s incubation dans le rumens ta.:idis qu’Udtn et Van Socst (1984) recomman-
dent le traitemanë au détergent neutre (X.D.P,).
La technique des sachets de nylon a pour si&ge le réticule--rumen. Les
a
facteurs de variation qui limitent sa p&isiou sont etroitement associds 8 l’écosy*
tèmc du réticule--rumen.
Une étude de cet écosystème est un ~r”alabls&ndispesIsable à la comprekepsion
des variations liées & la technique.
Le réticule-Arumen est une &ande cuve 6 fermentation qui contient des ‘aliments
ingérés, de l’eau, une population microbiznnc variée zt très active t7rt dl? 1”urée
salivaire racycl6c D E.’
8
ensemble est tamponne
r
:‘.
la salive qui maintient un pH voisig
:
de 6,5 à une temperature de 39O.
-4-.
2.1 - Lapopulaun mierobisnne du reticulo-rumen
La Iz&en& d’une population microbienne dan6 le réticule-rumen est la
psltietjla~it& rriajaure qui caractkisc 1~3 Ruminants. Il s “agit principalement de
bactéries, dk; protozoaires et de champignons. et secondairement de6 bactetiophagesp
vLrus e t mycoplasmes,
Ces mitre-organismes ont la propriM agsenriclle de dégrader la celluloo~- et
le6 protéines alimentaires; en vue de synthikiçsr leur propre corpsr et de érans-,
&mer le6 carbohydrates en acides grao valatilo (AGV). Lï animal absorbe 2.insi la
biamaase microbienne et le6 AGV qui reprooentent respectivement des rcsoources pro-
téiques et krgétiques.
En 1966, Hungttt e a fait une étude a66cz exhaustive des micrebes du rumcn. Ces
investigation8 se poursuivent actuellement et si le rôle des bactériua paraît clair,
celui des protozoaires commence saulement â &re &ucidQ (Leng, 1982, &?mcyer, 1979,
Jouany et Senawd; 1979) et pour les champignons des kudea plu$ pousa6ao s’avkent
nécessaires (Orpin., 1975, Baachop 1979).
2.101 v= Les bactéries
Les bactkies du rumen sont ana~xobies en majorité B un petit
nombre de bacterie.6 sont des anaérobies facultatives.
Le6 bactéries sont le6 principaux respowables de la dégradation dés nutkiments
donc lr runcn. El;‘.?3 attdi8IWnt Ull r~OE&lX bic> su
in10 par mi.lliXftre de jus de rumen e
70 pour cent &6,.bWNkri~6 vivent attachee6 aux particules alimentaire6 fibreuses
entamée6 par la maszication (Cheoson ct 5r::‘kwE 1954, ‘Van Çoest, 1962, Lzng tir
Preoton, 1984), 33 pour tant ~~ularwnt fTc.t*w~;: dans l e j u s d e xumm. TLa ?ixaLion
des baet(%ics au n.iw.nu ds la surface des particules v$g.kal~ se fait par un glyco=
callyn .
-~
----.. ,..--I_-.l--.I.I
n
Y
o Nombfc
d Groupe et
:
c.
Expke
x lCl”/m
: Bactkies
1
f Selenomoaas
30
; Oscillospl~ra
n
o Flagelles
1,
z
%
250
25
c
i Protozoairen
c
:
! Entodiniun
*
I
0,3
:
10 000
:
300
I
0 Dasytriche
I
ï
c
i Dl$odinium
0,03
;
l.OG 300
3or?
: Isotrichtr
:
*
: spidiniun
0,ll
1
1 000 000
D
1 100
<.
Source s Warcar 1362 cité par Van Soest 1982,
n
TABLEAU 2 : PRINCIPALES ESPECES DE, BACTEEIE:;
-
-
DU RlJ14li:N, SUBSTRATS L)lG%X.ES ZT
-------e_..
.UI
PRODUITS FINAUX .ET BESOIM
-
-
%Ruminococgus
:
:
:
-1 Albus
'Cellulocc, xylane 'F, A, E, E2, CO2
;AGV, CO29 NBn> (Vit A) ;
i- Flavefaciens
c
'Cellulosep xylane iFP A, S, Hr!
:
:
0
:
c
c
:
5utyPivibrio
:
:
1 -x Fibrosolvens
D
fXylane, Amidon
'F, A, B, L, Iia2 CO2
;
:
.
z,..
,,kthanobacterium i
%-- Ruminantium
:FoEiatti, Ii2
F = Fornste
s L? Surcinatc
.
A = Acetats
L 2: Lactate::
? = Propiona;s2
Br VFA : Chais: dc acJ_& s
B = Butyrztc
VI"L
: Vitamina 3
AGV = Chaincs d' aa:rcj.. >s gras
Las parent3ijuaos
indiqu::?:- 1...S
E = Ethanol
-roduits miiteurs
-7.-
.
Le wSlev~zm-2nt
I
de juû de rumen par pompege de la phase liquide donne un &Cha;r
tilloanagc non repréwntatif d.2 la popuiatiou bacterienne, Le broyage A. 39" des
pk~~2s liquide5 -h solides du digesta donne apr&s filtration un jus plus riche en
microbes,
Les différente5 es-pèccs en preeencc saut caract&?.sees par les besoin; nutritifs,
les substrats attaqués et les produits finaux (CL Tableaux 1 et 2).
Les ger.;Cs
bacteroXdes et ru:...k~~eoccuo
sont plus sp&ialisés dans la cellulolyse.
Cette transformation do5 polysaccharidcs se fast par libkation dicnzyme5 (Che55&
et Oglekov, 1984).
Butyrivibrio et Selenomonas degradent surtout l'amidon. Les bactaries methano-
1
genes, synfh6tisent le methane 2. partir de Il'!-lydrogene et des radicaux carbones
libres.
Le rG$hr: alimmtaire
offert d8ternine 1~ predobiinance numérique d'une espkx
sur une autre.
Les bact6rie5 mGnent une proteolysc et une cciluloly5e actives dans le rumcn.
32 cette dGgradation,
slles tirent 1'ATP a'; l'ammoniac indispensable5 à leur crois-
sance. Elles 5ont ensuite évacuees vers I'Eatestin grële 02 elles sont digQrBes par
lFhôte.
2.1.7. e.1 Les p rotozoaires
Les protozoaires sont moi^r& nom.brxx que les bactkria5 dan5 le
rumen 106 par miXI.ilitrc (Iïungat2,
1966, Barrison et a1 1979? Jarrigc 1978).
:~~olotrichea
: ma ïsotricha
:-- Dasytriche
:
: Entadiniomorphes
ES- Entodkia
‘- Epidinium
i
:
~Op:~~occol~?x
: -- Diplodinium
: -7 iluplodiniurr!
:-- Folyspla5tron
D
c
:
c.
Xource : E-iungatè
1956 ci;;: par Va11 soust l.(P?x,
-_
.-y.-
Les protozoaires accomplissent en permanence ce travail métabolique dans le
rumon. Ils ne sont pas evacués vers lc fwillct, Leur lyse s'effectue dans le rumen
et il y a un recyclage de l'ammoniac "in situ",
2.1,3 '- Fes champignons
Ce sont des phycomycctca dont le uycelium k!st associ6 à la frac--
tion solide du digesta, Les zoospores nagent dans le jus de rumen (Bauchop, 1979).
L,JC c.=*c.-py. $-i-j-, 7 f *;::,or,-~.:.,g~ l+>g fibres.
Selon Orpin 1975, ils sont chimiquement
attfrijs par' les vfgëtaux nouvellement ingG.ri:s,
Ils digerent principalement la cellu-
lose, les hcmicelluloaes,
et sccondaircinont attaquent la pectine et la lignine sans
la digérer. Ils provoquent ainsi une rupture de la barri&@ lignifik perzwttant aux
bactories dc BS fixer sur les surfaces î-ntamks,
Il rcLs+c'
L
I- b<:sucoup 2 faire pour une meilleure connaissance du r6lc et ds l'im--
poïtancc dss chmpignons dans la digestion rumzkale. L'adhésion tr&s intime avec les
particules alimentaires rend difficile leur numkotion.
L$importancc de leur activit&
3Czj.Tîf&;- .-2: . .
::x -, ~#*,,4f",$, pou;: cerner plus prkcisément leur raie dans la diges-
tion des parois celîülaires.
2,1,4 -= Interactions entrei ?.:roorganismes du rumen
201‘4.1 - Relations entre bacékiag
du rumen
---.
LLZS bactéries ont 5~s relations symbiotiques. Il y a des
espêces qui transforment des produits d6jBi prédigbr&s par d'uutres(cf, 3clhaa 1).
Ces intkkactians profitent à l'h6te.
2,1,4.% -7 Relations entre bactaries et protozoairea
I-
--. I
Dans le ruman> protozoaires et bactsries sont o.n compéti*=
tion pour 1"uNAsation de lFammoniac ct dc l'&zrgie sous forme d'ATP indispensa-,
bles à leur croissance.
Les protozoGlfrea ingkcnt un grand ~~x$~re de bactkica (Jarr&e 'lS?Z), Demeyc:r
et al. 1979, Zzreston et Lcng 1984), tit nc sont pas absorb6.s par l'hSi:c. En effet
SO à 35 pour CC~& des protozoaiws oont recycl& dans le rumen (Leng 1934).
s
L
-
-
r- ---
i
i
Succiriat..:
~:~~lrnomoncs
!
i
!
Fuminantium
:
-E
Format;?
&x tatc!
5
Cc do:ljl:: r$lc r,&gâtjf rja cc>m~étii:ioa r?t de prédation Fue jouent 11;s protozo-
aires suï bs bsct;riis explique leur contribution négative à la digestion ruminalc
D:s pr-:p;y j-Qnc,=L: de défaunation gar Elimination dtis protozoaires,, tentées par
ilart Ncvel et Z:mq,:r \\XI 1931 oat abouti 2 l'am&lior::tion de la production des viandes
et c!e lains 7e.r .-:!1lioration
du bilan a:~otG de= rations.
2.',4,3 - Interactions
_,
entre bactéries - protozoaires et champignons
Zcs Ctudes concernant les interactions entre les champi-,
gnons ct les micro--organismes du rumen sont rCccntes (Gauchop 1979, Orpin 1975).
Tout cri :~t~rt.$: m coiqétitioa avec 11~s bnctfries 9 pour la colonisation des par-=
ticules ~lf(iî:~2"il?Lrm:
1-s champignons a:rtac:~uc;-ut les premiers substrats et les bac-
t&r-:?c 1,~s ~olp~.ir3j2t .;rrrnuitc,
En 1975- Vrpia îrouve qufe les pr3tozoal-
*~+;-es limitent la croissance des champi-*
*
gnons en inp,:.ir,.h.7-f: I~?UPS zoospor..?s ‘
Les i-.tzr~O:io~?a
en-r;: micro-organismes sont complexes et pas encore bien con
nues.
Ils doiwnt gyidar CO~~:L~ ma?iPL~ulalion
de ls6cosystème du rumen,
*1 j, ,? (j -2
:r,-+-j,?~5.nn.5, ii&::-,
au site- dc pr6lèvemcnt D aux individus recevant un
m$mc type de ratio?:,
au jour iit 0 l'heure du pr<levement.
C.2’ 1
. ,-. -n s .-._
-
_ ..i’ _,_;_ !.;A2
19. c~..~plc--~e-.{ ;< 2 .39..?pq
IS I J.. ..i
sur I'Gcosystèse du rumen et la néces-
sité de dkrirr en dhtail lt3s conditions opératoires.
..12..
24 & -1 La fermentation microbienne
1
2.2.1 “’
2 e t 3).
Après masti~&ori, les fragments de v&$t&ux dans le rumen sont
-
colonist% par les mica-organisüoes dans l’heure quli suit leur ingastion, Les carbohp
dratea et protéines sont dégradés. La quantité et la qualit& du régime alimentaire
et la vitesse do transit determinent le typcl do fermentation.
Ptotéolyse, prot~06yntheser cellulolyse, ct formation dPacide gras volatil et
diATP se font pm des rbactions bioithimiquescomplexes((Hungate
1966, Van Çoest 1982,
Cheeson et Orskov 1984‘ Preston et Lcng 1984) mais dont la stéochionétrle est bien
connue aujourd’hui,
Ces fermentations mettent à la disposition de P’hGte des produits finaux desti-
néri à l’absorption gaetrique et inteetimlc.
2.2.2 --s Les produits finaux de la digestion microbienne
Le faciés micrabien est d’une 6tabiiité fragile, mai.6 ks produits
finaux sont dvwl type constant. Ce sont :
- l’ammoniac
- les acides gras volgtils
- les gaz : le mkthane et le gaz carbonique
-”
- l e s eallps microblwd.
2.2,Z.l - Lpauuaonlac
L’ammoniac est le produit final de la ddgradation des ma-n
tières protéiques du régime alimentaire,
s.
Les chaincs polypeptidiques sont cassées. Les acides aminés qui en dérivent sont
désaminés. II y a sinui libération de chsines carbonéca et d’ammoniac dans le rumen.
Les micro-organismes utilisent l’ammoniac dans le rumen, pour synthétiser leur5 pro-
pres prothines.
1Courbe
RELATION ENTRE LA PRODUCTION D’AGV ET LA SYNTHESE MICROBIENNE
R endemcnt éneigstique
PRCJRUCTXIN
D’ AGV
.:
SYNJXSEfE ‘PROTEINES MICRDBIENNES
ource
I
~Préf&on 1 9 8 4
.
TliiLE&J 4 : INFLUENCE DU REGIB ALIHENTAIRE SUR LA COHPOSITIGN DU l@XANGE DiACIDES GRAS V-w.
A
i<
PRESENTS DANS LE RWEN DES VACHES LAITIERES,
.
D'après El. JOURUET, A, HODEN, B, RE%fOND, R, VERITE -1 Manuel d*alimentation des Ruminants, Xl?!
-
;C
Composition du mdlange d"acides gras volatils
:
Nature du régime
.-
:
@'
' Acide acétique
:Acide propioniqueibcide but#rique 'Autres acides i
a
:
~_..
Uerbu de prairie naturel s début lor cycle
:
6225
21,5
13,4
296
Barbe de prairie naturel : repcusse d'automne
:
68,O
2025
737
3,g
Regain de ray gras d'Italie
*
6692
2G,4
10,9
2,5
Foin de luzerne en bourgLona
z
I)
30,2
13,9
797
422
Paille d'orge
74,8
1633
795
194
Luzerne deshydratée condensse
67,8
2025:
10,o
127
Ray gras deshydratr condense
57,O
2494
1695 *
2*1
Ensilage d'herbe de prairie naturelle
0
71,2
.
1892
694
422
Rnsilage de maTs stade faiteux à 20 x1 de MS
:
68,8
15,3
9P6
393
Znsilage de ma% riche 23 grain 34 à 37 % de MS t
61,8
0
20,6
1239
497
u
2397
1290
492
Pain de luzerne très bon 3 bzttraves 5 21 Z dé 1%:
67,2
I
lS,O
11,2
396
18,4
1891
295
I.Foin de gramineesf pulpes de kttraves deshydratée&
7rJ,5
2
17,C
0
L
o
10,3
:
1,4
;
1
:
:
2123
:.
9,f.i
:
:
195
3
:Ration agglomérée ad libitum(+ 1,5 kg foin normal i
6652
I
21,a
:
Fi
:
:
1cLJ2
o
1,8
j
:Al.iwnt concentré (Orge) ad libitum + foin x
57,5
:
1927
:
15,o
;
7,2
;
!$liemnt concentré (Orge-Ftonrteau) ad libitum -t- foi$
46,7
:
F
2796
:
0
17,9
;
0
522
D
-z
:
:
:
:
:
2
:
n
.
z
TABLEAU 5 : VAKXYXXI DU TYPE DE FERHE'LW1TIOI EN FWXTION DU BEGIFIE ALTIENTATXE
Y-- ..w,
_ C _ I - -
-
“.I_P
-.--
.-..d-*^.-
--
s
n
r
i Céréales :Fourrages pauvrcs1Eelasse g0 %
“ 1 0 0 % :
0
100 %
1 Fourrage sec 15%:
-
-
. r--d..-. -
-
-0
”
r
Eombre d’animaux
03 4
0
3
PH
: 6,l
721
AGV totaux m Zqiiitre
% 157
32
132
D
t>
a
P o u r c e n t a g e m o l a i r e :
d’acidesgras volatifs ::
Acide acikique
j 4429
76 ’
9L.
49,7
;
10
propioniquc
: 42,7
1592
21,3
z
91
butyrique
i 518
794
25,7
;
Y
GI
isobutyriqus
:
193
D
024
(J,3
I
II
valkiqua
; 292
0,2
92
isovalkique
L- 290
023
93
caproIquc,
; 097
Source : Preston 1975.
Des concentrations élevées en acide acGtique correspondant 8 d,os teneurs faibles
en acide butyrique et propionique sont la marqu- 1 d.‘une f a i b l e digestibilit6. D e
t e l l e s r a t i o n s pcuvcnt seulement assurer 3.‘>zntretien des animaux. Inversement, de
fortes teneurs en acides butyrique et propionique résultent d’une digestibilité
ilevée et persettnt d’assurer nne production blev& essentiellement de viande et
de graisse. Calvet et al. 1971.
%,2,2.3 - Les corps nicrob&~~
Bacteriesp protozoairc,:s et champignons 9 utilisent 1’ énergk
et l’ammoniac du digcstn pour synth6tiser :?eur propre corps, Ces protkines micro-,
biennes 9 les bactkies essentiellement son crrtraXn.&es par le flot dc; mntikc liqu,i-*
de et$pdcgeste vers l’intestin oii elles sont absorbke.
OLIP /
.
.
.
Les pro?:ozoaircs qui sont dn gros consommateurs d'ammoniac et d'&nurgie (ATP)
sont rccyclk
d?.zd 13 rumon baissant ainsi furtcment le rendement microbien, et par
conséquent la digzs tien. Zcs matikes protGique5 +
DC nombreux autwrs ont &say& de d$tr-rmincr la quantiri? de ptdincs ariera--
biennes rétillemsnt di.gC&s dann le duodonum,
-18-
- La vitesse dvéeoulement Y une augmentation de la vitesse de vidange du rumen
favorise la croissance microbienne.
- te facics microbien D les besoins c?n Ckxgie et ammoniac et le temps de
séjour des micro-organismes dans le rumeo influent nur l’efficacité de la fermenta-
tion.
Les protozoaires ont un bilan global negstif.
- Lgingestibilité,
las préférences alimentaires o et la taiPic du rumcn influent
_
sur la fermentation.
Le pratacale de contrôle de l’actdvit6 da ruwn camporta les mesurca suivantes :
ii&r:s cet Orskov 1977, Dw.+quilly ~:t a1 1981).
l0 =- Fixaéim dr-:s sachets de nylor sur un tuyau plastic.
Lest de plomb
Tube en plastic
flexible
-...-
. . _
--.. ..,.... _, -.,(’ Sachets de nylon
2’) -- Fixation des sachets nylon le long dTune cordelette t)n nylbh.
Cordelette en nylon
Zest de pIor& enrobé
de plastic
Ces systèmes dc fixation permettent un,3 d&incubation pluo f a c i l e en Evitant
lsagglom&ration des cachets.
ao. / O.”
.
-22-
Le sachet 25t d&incubé au bout d'un .tcmps choisi. Il est ensuite 1avG sous un
courant d'eau jusqui& ce que l'eau de lavage soit claire, puis sCch6 à XZtuve à 70"
i
pendant 24 heures.
I;F~ diffbrence de poids entre le sachet ac,;llé avant et après incubation, exprime
-
en pour cent de mnti&re seche , represente la dLgradabilité, la solubilit6 ou la
digestibilitê dc la matière sèche dans 12 rumon.
La détcsnination de la teneur en azote et sn fibres du rêsidu pcrmot d'obtenir
la dégradabilit& des protéines et des parois cellulaires.
3.3 -1 Expression dca Gsultats
L'incubation de plusieurs sachets à la fois et leur d&incubation
à des
intervalles de temps différents permet de d&tcrniner la vitesse de degradation de la
matiGre seche, de l'azote, ou des constituants pariétaux des aliments dans le rumen.
De nombrnux auteurs ont fait un grand nombre de Gpétitions de ces cxp&iences
et ont mis au point des equations de rbgression qui exprimeilt la digestibilité en
fonction du temps0 Jan Cizek en 1970 propose la formule :
Y=a+blogX
ou Y est une estimation de la digcstibilit6 di- la matière seche dans le rumen.
et X le temps d'incubation dans le rumcn.
Uden et Van So:~t 1984 étudient la cin&tique de la dégradation de la membrane
cellulaire in situ et in vitro. Ils arloptcnt 1'6quation de Smith st a1 1972 :
R = Ae -kt -!- B
ou R = R&sidu membranaire
A = Fraction membranaire potentiel~cment digestible
E îz 'Vf.î,p-JL;e de dégradation dc la paroi cellulaire
B = Fraction menbranaire indigestible.
Mehrez et Qrskov en 1977 proposent la formule suivante :
-ct
p=afb(l-@ )
.00 / .P.
-24-
FJZ3JHS DE VARIATION ET PRXISr,CN DE LA TEWWC&! DES SKXETU
-"-WC
3
-
w
-
m
y.. /
. . .
5,l x 11,4 :Y
8é,O
6 x 6
D
41,7
:
5 x Lt2
:
4137
6x1.8
0
4L,7
lO,% x 17;8 :
‘i ‘7
ci 3 5
17x9
:
16,3
:
fO,.i? ï: i.5,2 :
fS, i
15x7
z
14.3
12,5
4,4
23,s
il,9
(Kenpton ?!Mi), Orskcv 1981),
Lfid&~l esr dc parvenir 21 fairs yr;:ndre en masse les sachets pzr 3.i~ digcsta.
Ils subissent ainsi les in0UVt21nCtCSp
pkistal.tiques
20 contnct intiw a-.7ec 126
aliments ingfkés,
4 1 1 L 5 -a 'RGgime 2limentairc
L'importance de lîalimcnt comme facteur de variation de la tech-
nique des sr.chc,a di: nylorig
tist lit au car~t:Br~ d&terminnnt du rkgiue aL!rwntai.rr
sur l'~cogyst8uc t3.1 rumen (cf. Chnpitrc 11).
Le chokr du. rkgime doit être m&t5su'leux ; il doit 2tre constant après nd:lp--
Pour czractkiaer un r6gimc alimeatiire
choisi à dr:s fins de production,
1'estimatîon dc *a cel.;.uloEyse
ti de Ir: prot&?iyse par 12 nGthodc dc sachets do
nylon donni: des r+.sseigscmcnts utiles.
Pour 6tudi~r 1;: vahur nutritive rl"un suppl&nent psoti,ique, le Ehoix du r&gim-
doit Stre guid6 par les conditions pratiques d'utilisation,
Le régime alimentaire doit apporter aux micro~~organisnes les nutriments nQ-
cessaires. Orskov 1980 pïkonioe un 5011 fourrage d'une digestihilit6 de la matike
sèche sup&riuurc ou &gale à 70 p 100, titraiit au moins 3 p 200 d'azote pour engen-
drer dans le rumen une teneur en ammoniac supbrieure ou égaie à 20 mg par IOC3 ml
de jus,
-28-
Le nivenù d'ingestion minimal e5T: do 110 g de matière séchr? par kg de poids
metabolique.
La distribution se fait deux fois par ,jour 8 des heura f Ixes.
LFanimal rcprisente un facteur dc variation fi$portent.
- Di£fércncegli&s
& ILespèce
IJdcn en 19g4 rapporte des différences non sfgnific6tivas entre ovins et
caprins.
Au cours do la même année Orskov constate qu"i1 y a peu ou pas de difference
entre ovins et bovins recevant une m&e alimentation.
Les choix sont dictés par les faciiit6s de manipulation liée aux ovinsp ou
par la grande quantité de sachets susceptible d'Gtrz incub&e chez les bwins.
Au SEnSgaI, les bovins qui supportxnt lc ~~:XIX les fistules du rumen sont plus
indi.q&a.
- Differerces entre naimaux d'une cSmc es~ècd
----
*I
0
Au sei:,. d'une mëme espèce de ruminants recevant la meme alimentation, des
différences entre r;u,jc$%s pcwv~?zt’ rcnd~~~ d:i.fZicile IV intt?rpr&r:xtion,
des
. .
résultats.
Uden 1984 travaille avec différents lots pour comparer les espèces : 4 bovins>
2 chsvres et 2 ovins,
Pour Kempton !9W et Istasse 1981, il fat travailler wec un lct minimal de
-
trois sujets,
Ea &tti*ant ces types de variation, Hehre.z
et Rrskov en 1977 (tableau 8) iden-
tifient la combinaison optimale suivante "
. 1 sachet x 2 repétitions x 3 animaux.
Ceia donne un nombre d'incubation do 6.sechets par échantillon:et unn varinnce
moysnne de 3 pouz tant.
/
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