Méthodes de traitement thermique pour protéger les protéines de colza dans les aliments pour ruminants

La protéine de colza offre un bon profil d'acides aminés pour les ruminants, mais une grande partie peut être perdue en raison d'une dégradation rapide dans le rumen. Pour garantir qu'un plus grand nombre d'acides aminés précieux atteignent l'intestin grêle, diverses méthodes de traitement thermique sont utilisées pour créer des protéines protégées du rumen. Ces traitements modifient la structure des protéines, réduisant la dégradation microbienne dans le rumen tout en maintenant la digestibilité plus loin dans le tube digestif ^[1].

Cropenta Insight

Comprendre l'impact du traitement thermique sur la dégradation effective et la digestibilité intestinale des protéines de colza est crucial pour une évaluation nutritionnelle précise.

Mécanismes de protection thermique

Les méthodes de traitement thermique agissent principalement en modifiant la structure physique et chimique des protéines de colza, ce qui influence leur susceptibilité aux enzymes microbiennes du rumen. Ces changements peuvent inclure la dénaturation des protéines, qui expose les régions hydrophobes et réduit la solubilité, ainsi que la formation de liaisons croisées. Un mécanisme important implique la réaction de Maillard, une réaction de brunissement non enzymatique entre les sucres réducteurs et les groupes aminés des protéines, en particulier la lysine. Lorsqu'elle est contrôlée, cette réaction peut former des complexes qui résistent à la dégradation ruminale mais sont toujours digestibles dans l'environnement acide de la caillette et par digestion enzymatique dans l'intestin grêle. Une chaleur excessive, cependant, peut entraîner un sur-traitement, ce qui peut réduire à la fois la dégradation ruminale et la digestibilité intestinale ultérieure en rendant les acides aminés, en particulier la lysine réactive, indisponibles ^[1].

Méthodes courantes de traitement thermique et leurs effets

Plusieurs méthodes de traitement thermique sont appliquées au tourteau de colza pour améliorer sa protection ruminale. Celles-ci impliquent généralement l'application de chaleur et parfois de pression, souvent en combinaison avec de l'humidité. Les exemples incluent le grillage, le traitement par expander et l'extrusion.

Grillage et traitement par expander

Le grillage implique généralement le chauffage du tourteau de colza après l'extraction de l'huile. Ce processus peut réduire la dégradabilité effective des protéines dans le rumen. Des recherches antérieures ont indiqué que les tourteaux de colza traités thermiquement peuvent avoir une dégradabilité protéique significativement réduite par rapport aux tourteaux non traités, la dégradabilité effective des protéines diminuant d'environ 73 % à 56 % dans certains cas ^[2]. Le degré de protection atteint dépend de la température, de la durée du chauffage et de la teneur en humidité pendant le processus. Le traitement par expander, souvent utilisé avant le pressage, implique un conditionnement à court terme et à haute température, ce qui peut également contribuer à la protection des protéines en dénaturant les protéines et en réduisant leur solubilité.

Extrusion

L'extrusion est un processus thermo-mécanique qui soumet les ingrédients alimentaires à des températures, des pressions et des forces de cisaillement élevées pendant une courte durée. Ce processus entraîne des changements significatifs dans la structure des protéines, y compris la dénaturation et l'agrégation, ce qui peut conduire à une protection ruminale accrue. L'application contrôlée de chaleur et d'humidité pendant l'extrusion peut induire des réactions de Maillard, contribuant ainsi davantage au passage des protéines. Cependant, les conditions précises (température, humidité, temps de séjour) doivent être gérées avec soin pour obtenir une protection optimale sans compromettre la digestibilité intestinale ^[1].

Implications nutritionnelles de la protection des protéines

L'objectif principal de la protection des protéines de colza est d'augmenter l'apport de protéines non dégradables dans le rumen (PNDR), ou protéines de contournement, à l'intestin grêle. Cela peut contribuer à un apport plus équilibré en acides aminés pour le ruminant, potentiellement en faveur d'une productivité plus élevée sans nécessairement augmenter la production de protéines laitières dans tous les essais d'alimentation ^{[3, 4]}. Cependant, une augmentation des PNDR n'équivaut pas automatiquement à une amélioration des performances animales si la digestibilité intestinale de ces PNDR est compromise par un sur-traitement. Les systèmes d'évaluation nutritionnelle, tels que le DVE/OEB néerlandais ou le nXP/RNB allemand, intègrent à la fois les caractéristiques de dégradation ruminale et la digestibilité intestinale pour calculer les valeurs protéiques utilisables pour la formulation.

Bien que le traitement thermique puisse augmenter efficacement les PNDR, il est vital de surveiller la digestibilité globale des acides aminés, en particulier pour la lysine. Une chaleur excessive peut lier la lysine réactive, la rendant indisponible pour la digestion, même si la teneur totale en lysine reste inchangée ^[1]. Par conséquent, l'objectif est d'obtenir une protection ruminale adéquate tout en maintenant une digestibilité intestinale élevée des acides aminés pour garantir que la protéine protégée contribue réellement aux besoins en acides aminés de l'animal.

Résumé technique

Les méthodes de traitement thermique, y compris le grillage, le traitement par expander et l'extrusion, sont utilisées pour protéger les protéines de colza d'une dégradation ruminale excessive en modifiant leur structure et en favorisant des réactions de Maillard contrôlées. Ces processus visent à augmenter l'apport de protéines non dégradables dans le rumen (PNDR) à l'intestin grêle, mais un contrôle attentif est essentiel pour maintenir une digestibilité intestinale élevée des acides aminés.

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