Comment les conditions de transformation impactent-elles la valeur nutritionnelle des protéines de colza protégées?

Deux chiffres décident de la valeur nutritionnelle d'une protéine protégée dans le rumen, et la transformation les affecte simultanément. Le premier est la quantité de protéines qui échappe à la dégradation ruminale; le second est la quantité de cette fraction échappée qui est réellement digérée dans l'intestin grêle. C'est ce second chiffre qui subit le plus de dommages lorsque le traitement thermique et chimique est poussé trop loin, et c'est celui qui est le plus souvent omis des fiches techniques.

Le colza apporte son propre ensemble de variables à ce compromis. La graine contient des glucosinolates, une fraction fibreuse notable et des protéines de stockage qui se comportent différemment une fois chauffées, humidifiées et pressées. Une revue exhaustive des caractéristiques structurelles et fonctionnelles des protéines de colza montre à quel point les conditions de transformation et le comportement des protéines sont liés.^[1]

Le regard de Cropenta

Évaluer une protéine de colza protégée uniquement sur la base des protéines non dégradables dans le rumen (PNDR) peut être trompeur. Cette valeur est modélisée à un taux de passage supposé et ne décrit pas la digestion intestinale ultérieure. Un exemple publié pour Bypass Rapeseed MP indique environ 80 % de PNDR à un taux de passage supposé de 6 %/h, un taux de dégradation proche de 1,4 %/h avec une dégradation ne s'achevant qu'à la fin d'une incubation de deux semaines, et une digestibilité intestinale d'environ 90 % pour la fraction non dégradée, mesurée in vivo par un institut de recherche indépendant.

Le bypass ruminal et la libération dans l'intestin grêle tirent dans des directions opposées

Les protéines dégradables dans le rumen alimentent la synthèse des protéines microbiennes, qui est la principale source d'acides aminés de la vache et la raison pour laquelle un supplément de protéines de bypass n'est pas automatiquement rentable. Les protéines non dégradables dans le rumen échappent à cette voie et atteignent l'intestin grêle. Mais il ne s'agit que d'un chiffre calculé: il est dérivé des caractéristiques de dégradation mesurées, de la fraction potentiellement dégradable et du taux de dégradation fractionnaire par heure, combinés à un taux de passage fractionnaire supposé tiré de l'ingestion et de la production plutôt que de l'incubation elle-même. Deux produits cités au même pourcentage de PNDR mais à des taux de passage supposés différents ne sont pas comparables, et les PNDR ne doivent jamais être interprétées comme la protéine encore intacte après un nombre d'heures donné.

C'est là qu'intervient la digestibilité intestinale. C'est la part des protéines non dégradables dans le rumen qui est réellement digérée dans l'intestin grêle, couramment mesurée avec la technique des sacs de nylon mobiles chez des vaches munies de fistules duodénales. Une teneur élevée en PNDR combinée à une faible digestibilité intestinale fournit très peu de protéines utilisables à l'animal. Les systèmes de valorisation des protéines tels que l'approche néerlandaise DVE/OEB, le système allemand nXP/RNB ou le PDI de l'INRA traduisent ces mesures en chiffres de formulation; ce sont des calculs avec des hypothèses déclarées, non des résultats animaux, et ils ne concordent pas entre eux.

Effet de la chaleur sur les protéines de colza

Le traitement thermique des protéines de colza a été examiné de manière plus approfondie dans des contextes monogastriques. Bailey et ses collègues ont chauffé un isolat de protéines de colza et ont enregistré une digestibilité iléale apparente supérieure à 80% pour l'histidine, la leucine, la méthionine et la thréonine, avec une valeur DIAAS plus élevée que pour l'isolat de protéines de pois.^[2] Ce sont des résultats obtenus chez le porc sur une fraction protéique isolée, ils ne peuvent donc pas être transposés aux bovins laitiers ou allaitants; chez un ruminant, la question pertinente est de savoir si la chaleur limite la dégradation ruminale sans rendre la protéine moins digestible au moment où elle devrait être libérée.

Le colza réagit à la chaleur de manière dépendante de l'humidité et du temps. La dénaturation modifie la solubilité des protéines et la vitesse à laquelle la protéolyse ruminale les attaque, et le même matériau sec se comporte différemment lorsque l'humidité est disponible pour la vapeur ou la pression. La protéine de colza transporte également sa propre charge antinutritionnelle, en particulier les glucosinolates, et la fraction fibreuse du tourteau modifie le comportement du matériau en purée et sur la filière. Pousser le traitement plus loin n'est pas anodin: une chaleur excessive diminue la digestibilité des acides aminés, lie la lysine de sorte que la lysine totale reste sur l'étiquette tandis que la lysine réactive diminue, et affecte l'appétence. La chaleur seule atteint également un plafond, car la protéine dénaturée dans le rumen reste un substrat pour la protéolyse microbienne.

La chimie de Maillard comme voie délibérée vers la résistance ruminale

La réticulation chimique par des réactions de Maillard contrôlées est un moyen délibéré de réduire la dégradabilité ruminale, car la structure protéique résultante résiste plus efficacement à la dégradation ruminale qu'une simple dénaturation. 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, par une base de Schiff et des produits d'Amadori en mélanoïdines. La lysine n'est plus librement disponible, et la structure résultante résiste à la dégradation ruminale.

L'expertise technique réside dans le fait de s'arrêter au bon moment. Dans des conditions contrôlées, la protéine survit au rumen tandis que l'acide et les enzymes de l'abomasum et de l'intestin grêle libèrent toujours des acides aminés. Dans des conditions excessives, la réaction se poursuit: la lysine est détruite plutôt que simplement masquée, la digestibilité diminue et la fraction mélanoïdine sombre peut rendre le produit moins appétent. Le traitement au formaldéhyde était la voie historique pour atteindre le même objectif; la génération actuelle de produits repose sur une réaction contrôlée avec des sucres réducteurs sélectionnés, le type de sucre, le rapport sucre/protéine, la température et le temps de résidence étant les variables qui décident du résultat.

Pourquoi les chiffres in vitro sont trompeurs pour les protéines protégées

Pour les protéines traitées thermiquement et par Maillard, les tests enzymatiques ou de fractionnement in vitro sont mal corrélés aux mesures in situ chez les vaches fistulisées du rumen, et ils ont tendance à surestimer le degré de résistance ruminale. Un chiffre de protection déclaré généré in vitro n'est donc pas interchangeable avec une valeur in situ, et il ne doit pas être lu à côté d'un autre dans un tableau de valorisation sans connaître la méthode qui l'a produit. La voie fiable est une incubation complète en sac de nylon chez des vaches fistulisées avec la courbe de dégradation et le taux de passage supposé indiqués, associée à une digestibilité intestinale mesurée par la méthode des sacs de nylon mobiles.

Ce qu'un acheteur doit demander et ce qu'une usine d'aliments verra

Demandez le dossier de transformation, pas seulement le tableau des nutriments: température maximale, humidité au moment du traitement, temps de résidence, source de sucre réducteur et son rapport aux protéines, et comment le matériau a été séché ensuite. Ensuite, demandez si les valeurs déclarées proviennent d'un travail in situ et à quel taux de passage supposé elles ont été calculées. La cohérence entre les lots est aussi importante que la moyenne, car un tourteau protégé dont l'intensité de traitement varie donne une fraction non dégradable dans le rumen variable d'une livraison à l'autre.

Dans l'usine, un ingrédient protégé n'est pas une matière première neutre. La granulation ajoute de nouveau de la chaleur, de sorte que la température de la filière et le temps de conditionnement interagissent avec un tourteau déjà traité thermiquement. L'uniformité du mélange, la sensibilité à l'humidité d'un produit protégé partiellement hygroscopique pendant le conditionnement, la fraction de poussière qu'il apporte au mélangeur et le risque de ségrégation dans une ration granulée sont autant de réalités opérationnelles que les usines d'aliments gèrent différemment selon la façon dont l'ingrédient a été fabriqué. L'appétence mérite également d'être surveillée, car les produits de colza protégés ayant des profils de couleur et d'odeur différents peuvent se comporter différemment dans l'auge.

Où les preuves nous mènent

Le résumé honnête est que l'intensité de la transformation est un compromis plutôt qu'un réglage à maximiser. La chaleur et la chimie de Maillard peuvent à la fois réduire la dégradation ruminale et la digestibilité intestinale, et la fenêtre entre les deux dépend du matériau, de l'humidité et du temps autant que de la température. Les preuves sur la qualité des protéines de colza traitées thermiquement proviennent encore largement d'études monogastriques, ce qui laisse les mesures de dégradation ruminale in situ et de digestibilité intestinale chez les bovins comme preuve décisive pour une allégation chez les ruminants. Et la caractérisation n'est pas un essai d'alimentation: mesurer la dégradation et la digestibilité d'un ingrédient chez des vaches fistulisées ne dit rien en soi sur la production laitière ou la croissance d'un troupeau, où la valeur des protéines de bypass supplémentaires doit être jugée séparément par rapport au coût et à l'équilibre protéique ruminal de la ration.

Résumé technique

Les conditions de transformation déterminent la protection ruminale et la digestibilité dans l'intestin grêle des protéines de colza. La chaleur et les réactions de Maillard contrôlées réduisent la dégradation ruminale, mais poussées trop loin, elles diminuent la digestibilité des acides aminés, la disponibilité de la lysine réactive et l'appétence. Évaluez toute protéine de colza protégée sur les protéines non dégradables dans le rumen à un taux de passage spécifié, ainsi que sur la digestibilité intestinale in situ, et considérez les chiffres de protection in vitro comme non vérifiés.

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.