Comment la protéine by-pass influence l'efficacité d'utilisation de l'azote chez les vaches laitières

Une ration peut sembler bien équilibrée sur le papier et pourtant envoyer une grande partie de son azote via le fumier. Chez les vaches laitières à forte production, la fraction de protéine brute que les micro-organismes du rumen ne captent pas est largement perdue dans l'urine, tandis que la fraction qui échappe au rumen n'a de valeur que si l'intestin grêle peut la digérer. Cet écart entre ce qui est ingéré et ce que la vache peut réellement utiliser détermine l'efficacité d'utilisation de l'azote chez les vaches laitières. La question pratique n'est pas simplement de savoir quelle quantité de protéine by-pass une ration contient, mais comment cette protéine by-pass a été protégée et ce qui en reste au niveau intestinal.

Le regard de Cropenta

Les systèmes d'évaluation des protéines tels que DVE/OEB et nXP/RNB décrivent le même principe : la RUP est une valeur calculée à un taux de passage supposé, et son utilité dépend de la digestibilité intestinale. Un ingrédient by-pass peut donc afficher un chiffre élevé de RUP et pourtant fournir peu de protéines métabolisables si la méthode de protection a réduit la fraction digestible. L'évaluation doit toujours associer les données de dégradation à la digestibilité intestinale et à l'hypothèse sous-jacente du taux de passage.

Pourquoi les protéines dégradables et non dégradables dans le rumen doivent être équilibrées

La protéine dégradable dans le rumen (PDR) alimente la synthèse de protéines microbiennes; les micro-organismes utilisent des protéines dégradables et de l'énergie fermentescible pour construire des protéines microbiennes, qui deviennent une source majeure d'acides aminés pour la vache. La protéine non dégradable dans le rumen (PNR, également appelée UDP ou protéine by-pass) quitte le rumen et est digérée dans l'intestin grêle. Lorsque les aliments conventionnels fournissent plus de PDR que la population du rumen ne peut en capter, le surplus est absorbé sous forme d'ammoniac et excrété sous forme d'urée. L'apport de plus de protéines by-pass avec le même apport total de protéines brutes peut modifier une partie de ce flux, mais seulement si la fraction by-pass est digestible. Une méta-analyse récente a évalué l'azote uréique du lait comme indicateur de l'alimentation protéique et de l'efficacité d'utilisation de l'azote chez les bovins laitiers, confirmant son utilisation comme outil de surveillance tout en montrant que l'interprétation dépend du régime alimentaire et des facteurs animaux ^[1].

La méthode de protection détermine ce qui atteint l'intestin grêle

Plusieurs méthodes existent pour traiter une source de protéines afin qu'une moindre partie soit dégradée par les micro-organismes du rumen : traitement thermique, réactions de Maillard avec des sucres réducteurs, traitement au lignosulfonate et, historiquement, le formaldéhyde. Chaque méthode modifie à la fois la dégradation et la digestibilité intestinale, et les deux ne peuvent être jugées séparément. Dans une réaction de Maillard, les sucres réducteurs avec un groupe aldéhyde ou cétone libre réagissent avec les groupes amino libres, notamment le groupe epsilon-amino de la lysine, via une base de Schiff et des produits d'Amadori vers les mélanoïdines. Contrôlée, cette réaction rend la protéine résistante aux micro-organismes du rumen tandis que l'acide et les enzymes de la caillette et de l'intestin grêle libèrent toujours des acides aminés; une réaction excessive détruit la lysine et diminue la digestibilité et l'appétence.

C'est pourquoi un chiffre élevé de PNR seul ne signifie pas grand-chose. La PNR est calculée à partir des caractéristiques de dégradation mesurées à un taux de passage supposé (Kp), et non à partir de la protéine restante après une incubation complète. Comparez les valeurs de PNR uniquement au même Kp, car le Kp est estimé à partir de l'ingestion et de la production plutôt que mesuré in sacco.

Cinétique de dégradation et digestibilité intestinale ensemble

L'incubation in situ en sachets de nylon décrit une source de protéines par sa fraction soluble, sa fraction lavable mais insoluble, sa fraction potentiellement dégradable, sa fraction non dégradable et son taux de dégradation fractionnaire Kd. La dégradation effective et la PNR découlent de cette fraction dégradable, de Kd et du Kp supposé. La digestibilité intestinale est distincte : elle mesure la part de la protéine non dégradée dans le rumen qui est digérée dans l'intestin grêle, par exemple avec la technique des sachets de nylon mobiles chez des vaches munies de canules duodénales. Une PNR élevée avec une faible digestibilité intestinale fournit peu de protéines utilisables, et un surtraitement abaisse à la fois la dégradation et la digestibilité.

Le choix de la méthode interagit également avec l'apport en acides aminés. Les traitements thermiques et aux sucres qui lient la lysine laissent la lysine totale inchangée tandis que la lysine réactive diminue, de sorte que la composition et les indicateurs de chaleur ne peuvent pas remplacer la digestibilité mesurée des acides aminés. Pour la formulation, c'est la différence entre une valeur de protéine métabolisable calculée et un apport réel d'acides aminés pour la vache.

Ce que les preuves au niveau de la vache montrent

Les preuves de terrain et les enquêtes indiquent la même direction : l'utilisation de l'azote varie considérablement entre les vaches et les troupeaux. Dans une étude sur les facteurs au niveau de la vache associés à l'utilisation de l'azote, l'efficacité d'utilisation de l'azote, définie comme la production d'azote dans le lait et la viande divisée par l'apport d'azote, différait entre les animaux sous alimentation comparable, indiquant que les ajustements au niveau de la ration ne peuvent pas à eux seuls expliquer toute la variation ^[2]. La réduction de la teneur en protéines brutes tout en maintenant un apport suffisant en acides aminés essentiels a été associée à une meilleure efficacité d'utilisation de l'azote et à une excrétion urinaire d'azote plus faible chez les vaches laitières en lactation ^[3]. Des régimes à faible teneur en protéines à base d'ensilage de légumineuses ont également été étudiés pour les performances, le métabolisme et l'efficacité d'utilisation de l'azote, avec des résultats qui dépendent de la qualité protéique du fourrage et de la stratégie de supplémentation ^[4].

Ces résultats ne signifient pas que l'ajout de protéines by-pass augmente automatiquement l'efficacité. Ils signifient que lorsque l'excès de PDR est corrigé et que la fraction by-pass est bien digérée, une plus grande partie de l'azote ingéré peut être retenue dans le lait plutôt qu'excrétée. L'inverse est également vrai : une source by-pass peu digestible peut augmenter l'azote fécal sans améliorer la rétention d'azote.

Comment évaluer une source de protéines protégées en pratique

Demandez des données de dégradation mesurées chez des vaches vivantes selon un protocole défini, avec le taux de passage indiqué, et pour la digestibilité intestinale mesurée in vivo. Traitez les tests de dégradation protéique in vitro avec prudence, car ils sont mal corrélés aux mesures in situ pour les protéines protégées par la chaleur et la réaction de Maillard et ont tendance à surestimer la protection ruminale. Vérifiez si le système d'évaluation applique la même hypothèse de Kp avant de comparer les ingrédients. Enfin, rappelez-vous que la caractérisation expérimentale d'un ingrédient n'est pas un essai d'alimentation : les études de dégradation et de digestibilité caractérisent le matériau, tandis que les réponses de production laitière nécessitent des données de performance animale distinctes.

Dans ce contexte, Cropenta propose la protéine de soja by-pass MP et la protéine de colza by-pass MP au sein de sa gamme Protein Solutions. La protéine de soja by-pass MP est rapportée à plus de 80 % de PNR à un taux de passage supposé de 6 %/h, avec un taux de dégradation d'environ 1 %/h et une digestibilité intestinale de la protéine non dégradée dans le rumen proche de 100 %. La protéine de colza by-pass MP est rapportée à environ 80 % de PNR à 6 %/h, avec un taux de dégradation d'environ 1,4 %/h et une digestibilité intestinale d'environ 90 %. Ces chiffres illustrent pourquoi la PNR doit toujours être lue en conjonction avec le taux de passage supposé et la digestibilité intestinale.

Résumé technique

L'efficacité d'utilisation de l'azote chez les vaches laitières dépend de l'équilibre entre la PDR pour la synthèse de protéines microbiennes et une fraction by-pass que l'intestin grêle peut digérer. La PNR est une valeur calculée à un taux de passage supposé et doit être lue conjointement avec la digestibilité intestinale. La méthode de protection, les pertes de lysine réactive et le surtraitement influencent tous la protéine by-pass digestible réellement disponible, et la variation de l'utilisation de l'azote au niveau de la vache persiste même sous une alimentation comparable.

Cet article a été créé avec l'aide de l'IA et relu par l'équipe éditoriale de Cropenta. Il s'agit d'une information générale, et non d'un conseil professionnel.