Comment la digestion des protéines de colza influence l'efficacité azotée chez les ruminants

L'utilisation efficiente de l'azote représente un défi constant en nutrition des ruminants. La protéine de colza, un ingrédient fourrager riche en protéines et largement disponible, présente un profil nutritionnel complexe en raison de ses caractéristiques de digestion. Pour que les ruminants convertissent efficacement l'azote alimentaire en protéines métabolisables pour la production de lait ou de viande, une compréhension nuancée de la manière dont la protéine de colza est digérée dans le rumen et l'intestin grêle est cruciale. Cet article examine les caractéristiques spécifiques de la digestion des protéines de colza et leur influence directe sur le bilan azoté et l'efficacité protéique globale de l'animal.

Cropenta Insight

Comprendre l'interaction entre la dégradabilité ruminale et la digestibilité intestinale est essentiel lors de l'évaluation de la protéine de colza protégée du rumen. L'historique du traitement influence considérablement les caractéristiques de la protéine, ce qui affecte sa disponibilité pour l'animal et éclaire les décisions de formulation. Une caractérisation précise par des méthodes in situ fournit des données fiables pour optimiser l'utilisation de l'azote et l'efficacité protéique dans les régimes alimentaires des ruminants, permettant de passer des pourcentages de protéines brutes aux véritables valeurs de protéines métabolisables.

Double digestion des protéines de colza chez les ruminants

Chez les ruminants, la protéine alimentaire subit un processus digestif en deux étapes. Initialement, la protéine pénètre dans le rumen, où une partie importante est dégradée par les enzymes microbiennes. Cette fraction, connue sous le nom de protéine dégradable dans le rumen (PDR), est essentielle pour soutenir la synthèse des protéines microbiennes, qui constitue elle-même une source clé d'acides aminés pour l'animal hôte. La protéine restante, appelée protéine non dégradable dans le rumen (PNDR) ou protéine bypass, échappe à la dégradation ruminale et passe dans l'abomasum et l'intestin grêle pour la digestion enzymatique et l'absorption.

L'équilibre entre la PDR et la PNDR est essentiel pour optimiser l'efficacité de l'azote. Un apport adéquat en PDR soutient un microbiome ruminal sain, tandis qu'une quantité suffisante de PNDR assure un apport direct d'acides aminés à l'animal hôte, en particulier pour les animaux à forte production. Cependant, l'efficacité de l'utilisation de l'azote chez les vaches est souvent relativement faible dans des conditions de production normales ^[1].

Caractérisation de la dégradation ruminale et des protéines bypass

L'étendue de la dégradation ruminale est déterminée par la structure protéique inhérente et les méthodes de traitement. La cinétique de dégradation ruminale, souvent mesurée via l'incubation in situ de sacs en nylon chez des vaches fistulées du rumen, définit plusieurs paramètres : S (la fraction soluble), W-S (la fraction lavable mais insoluble), D (la fraction potentiellement dégradable), U (la fraction non dégradable) et Kd (le taux de dégradation fractionnaire par heure). La dégradation effective et la PNDR sont ensuite calculées à l'aide de ces paramètres en conjonction avec un taux de passage fractionnaire (Kp) supposé. Pour une comparaison précise, les valeurs de PNDR doivent être déterminées au même taux de passage fractionnaire supposé ^[2].

Digestibilité intestinale : la clé des protéines métabolisables

Bien qu'une valeur élevée de PNDR indique que la protéine contourne le rumen, cela n'implique pas automatiquement une valeur nutritionnelle élevée. La protéine non dégradée dans le rumen doit également être hautement digestible dans l'intestin grêle pour contribuer à l'apport en protéines métabolisables de l'animal. La digestibilité intestinale est généralement mesurée à l'aide de techniques telles que la technique du sac de nylon mobile chez les vaches munies de canules duodénales. Une PNDR élevée avec une faible digestibilité intestinale fournit peu de protéines utilisables, soulignant que la protection des protéines doit être jugée conjointement avec la digestibilité intestinale ^[2].

Lien entre la digestion et l'efficacité azotée

La manière dont la protéine de colza est digérée a un impact direct sur l'efficacité avec laquelle les ruminants utilisent l'azote. Un équilibre optimal entre la PDR et la PNDR hautement digestible favorise à la fois une synthèse robuste de protéines microbiennes et un apport direct d'acides aminés à l'hôte. L'efficacité de l'utilisation de l'azote est influencée par la vitesse de libération de l'azote ^[2] et la quantité totale de protéines métabolisables disponible pour l'animal ^[3]. Si trop de protéines sont dégradées dans le rumen sans être capturées par les microbes, l'azote peut être excrété, ce qui réduit l'efficacité et augmente la charge azotée environnementale.

Méthodes de traitement et leur impact sur la protéine de colza

Les méthodes de protection des protéines, telles que le traitement thermique ou les réactions de Maillard avec des sucres réducteurs, visent à réduire la dégradation ruminale et à augmenter la PNDR. Les réactions de Maillard contrôlées, par exemple, rendent les protéines résistantes aux microbes du rumen tout en permettant aux acides et aux enzymes de l'abomasum et de l'intestin grêle de libérer des acides aminés. Cependant, un traitement excessif peut détruire la lysine réactive et réduire à la fois la dégradation ruminale et la digestibilité intestinale ^[2].

Selon la recherche, les tests de dégradation des protéines in vitro, tels que les dosages enzymatiques, sont souvent peu corrélés avec les mesures in situ chez les animaux vivants, en particulier pour les protéines protégées par la chaleur et les réactions de Maillard. Des études suggèrent que ces méthodes in vitro peuvent surestimer la protection ruminale de plusieurs dizaines de points de pourcentage par rapport aux mesures in vivo, ce qui implique que les valeurs déclarées basées sur les méthodes in vitro ne sont pas toujours comparables aux valeurs in situ ^[2].

Évaluations des tourteaux de colza traités

La recherche a étudié l'efficacité de différents traitements pour le tourteau de colza. Par exemple, des essais d'alimentation laitière en Allemagne ont comparé des rations contenant du tourteau de colza traité physiquement-thermiquement ou lignosulfonate-traité à du tourteau de colza non traité. Bien que les traitements aient visé à augmenter les protéines bypass, la production de protéines laitières et l'efficacité de l'azote alimentaire n'ont pas différé significativement entre les groupes traités et non traités. Les mesures in situ ont révélé que les valeurs de protéines non dégradées dans le rumen (PNDR) des tourteaux traités étaient bien inférieures aux parts déclarées dans les informations du produit et utilisées dans les calculs de ration. Le tourteau traité physiquement ne présentait que quelques points de pourcentage de différence par rapport au tourteau non traité, et le traitement au lignosulfonate augmentait significativement la PNDR mais moins que prévu. Historiquement, le traitement au formaldéhyde, maintenant interdit, avait augmenté la PNDR in situ de vingt points de pourcentage ou plus ^[4].

L'évaluation de la valeur nutritionnelle de la protéine de colza nécessite des études spécifiques. Bien que cet article se concentre sur les ruminants, des études plus larges existent pour évaluer la valeur nutritionnelle des protéines de colza chez diverses espèces, telles que les porcelets ^[5]. De telles études, même chez différentes espèces, contribuent à la compréhension globale des méthodologies d'évaluation des protéines.

Le rôle de la protection contrôlée dans la protéine de colza

La compréhension des caractéristiques de digestion réelles est fondamentale pour la formulation de régimes alimentaires efficaces pour les ruminants. Ces protéines contiennent généralement un certain pourcentage de protéines brutes.

Résumé technique

L'optimisation de l'efficacité azotée chez les ruminants dépend de la compréhension de la dégradation ruminale et de la digestibilité intestinale des protéines de colza. L'équilibre entre la PDR et la PNDR hautement digestible est essentiel pour l'apport en protéines métabolisables et la minimisation de l'excrétion d'azote. Les mesures in situ sont cruciales pour une caractérisation précise, car les méthodes in vitro peuvent surestimer la protection. Le traitement, comme les réactions de Maillard contrôlées, influence cette dynamique, impactant directement l'évaluation nutritionnelle de l'ingrédient dans les systèmes de formulation.

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