Pourquoi la digestibilité intestinale des protéines rumino-protégées est plus importante que leur taux de protection

Un chiffre de « bypass » ou de protection ruminale dans un cahier des charges d'aliment semble décisif. Si l'étiquette indique que 80 % de la protéine échappe au rumen, l'hypothèse implicite est que la majeure partie parvient à la vache sous forme d'acides aminés intacts. Le problème est que ce chiffre ne répond qu'à la moitié de la question, et c'est la moitié la plus facile à mesurer et à comparer. La digestibilité intestinale des protéines rumino-protégées est l'autre moitié : quelle proportion de la protéine qui a échappé à la dégradation ruminale est dégradée et absorbée dans l'intestin grêle.

Deux produits de protéines de soja protégées peuvent avoir des pourcentages similaires de protéines non dégradables dans le rumen (PNDR), tout en différant quant à la digestibilité intestinale de leur fraction non dégradée. Pour les formulateurs et les acheteurs, comprendre pourquoi nécessite de séparer trois éléments souvent regroupés : le comportement de la protéine dans le rumen, ce qui lui arrive dans l'intestin, et comment un système d'évaluation des protéines convertit ces mesures en une valeur de ration.

Le regard de Cropenta

Pour qu'une protéine protégée soit correctement évaluée, deux chiffres doivent être considérés ensemble : la part non dégradable dans le rumen, toujours exprimée à un taux de passage supposé, et la digestibilité intestinale de cette fraction non dégradée. Le premier décrit la part calculée pour échapper à la dégradation ruminale sous des hypothèses données ; le second décrit la part de cette fraction digérée dans l'intestin grêle. Les spécifications de produits qui n'affichent qu'un seul de ces deux éléments laissent la question nutritionnelle à moitié résolue.

Ce que mesure réellement un pourcentage de protection ruminale

Les protéines dégradables dans le rumen (PDR) alimentent la synthèse des protéines microbiennes dans le rumen. Les protéines non dégradables dans le rumen (PNDR) échappent à cette dégradation et atteignent l'intestin grêle, où elles peuvent être digérées. La valeur de PNDR utilisée dans les tables d'aliments n'est cependant pas une observation directe d'un sac de protéines restant dans le rumen pendant un nombre défini d'heures. Elle est calculée à partir de caractéristiques de dégradation mesurées : la fraction soluble, la fraction lavable mais insoluble, la fraction potentiellement dégradable et son taux de dégradation fractionnaire par heure, combinées à un taux de passage fractionnaire supposé (Kp) qui est estimé à partir de l'ingestion et de la production plutôt que mesuré chez l'animal.

Deux conséquences pratiques en découlent. Premièrement, les valeurs de PNDR ne sont comparables que lorsqu'elles sont basées sur le même taux de passage supposé ; un chiffre cité à 6 %/h ne peut pas être mis à côté d'un chiffre cité à 8 %/h comme si les deux décrivaient le même comportement du produit. Deuxièmement, un nombre élevé de PNDR est une déclaration calculée sur la survie ruminale dans ces hypothèses, et non une mesure de la disponibilité des acides aminés en aval.

Ce que la digestibilité intestinale ajoute à l'image

La deuxième mesure est la proportion de la protéine non dégradée dans le rumen qui est digérée dans l'intestin grêle, déterminée par exemple avec la technique du sac de nylon mobile chez des vaches équipées de canules duodénales. Elle décrit l'étape entre le passage du rumen et la disponibilité des acides aminés dans l'intestin.

Une étude in situ chez des vaches fistulisées a comparé des sources de protéines avec différentes dégradabilités et a rapporté des acides aminés absorbables totaux et des acides aminés essentiels absorbables plus élevés dans l'intestin grêle pour les fractions de protéines non dégradées que pour les sources plus facilement dégradables ^[1]. Une étude comparative avec des vaches laitières Holstein chinoises en lactation sur des ressources protéiques locales a également séparé la dégradabilité ruminale des caractéristiques digestives intestinales plutôt que de traiter l'une comme un substitut de l'autre ^[2]. Lorsqu'un ingrédient combine une forte proportion de PNDR avec une faible valeur de digestibilité intestinale, le chiffre de digestibilité nuance la contribution protéique potentielle plutôt que de la confirmer.

Pourquoi le côté ruminal de la balance fixe toujours le plafond

Avant d'ajouter des protéines protégées, il est bon de se souvenir d'où provient la majeure partie des protéines atteignant l'intestin grêle. Les protéines microbiennes synthétisées dans le rumen représentent la majorité des protéines brutes qui s'écoulent vers l'intestin grêle et sont considérées comme une source de protéines de haute qualité pour les vaches laitières ^[3]. Le rôle des protéines protégées supplémentaires dépend donc de l'équilibre entre les protéines dégradables et non dégradables dans la ration et de l'apport déjà présent. Les revues des ratios protéines dégradables dans le rumen/protéines non dégradables dans le rumen chez les vaches laitières décrivent des effets sur la digestibilité des nutriments, la fermentation ruminale et la synthèse des protéines microbiennes qui varient avec le niveau utilisé et la ration environnante ^[4].

Protection et disponibilité ne sont pas la même propriété

La protection des protéines vise à rendre une protéine résistante aux micro-organismes du rumen, et le traitement thermique avec des sucres réducteurs via la réaction de Maillard est une voie établie. La même chimie comporte un risque facile à négliger : des réactions de Maillard incontrôlées lient le groupe epsilon-amino de la lysine, de sorte qu'un produit peut montrer une résistance ruminale élevée tout en ayant une lysine moins digestible. La lysine totale peut peu changer tandis que la lysine réactive diminue. Un sur-traitement peut donc réduire à la fois la dégradation et la digestibilité, c'est pourquoi les deux mesures doivent être lues ensemble.

Il y a un deuxième piège de mesure ici. Les tests de dégradation enzymatique in vitro sont faiblement corrélés aux mesures in situ chez les vaches fistulisées, en particulier pour les protéines traitées à la chaleur et protégées par la réaction de Maillard, où ils ont tendance à surestimer la protection ruminale. Les valeurs déclarées basées sur des méthodes in vitro ne sont donc pas interchangeables avec les valeurs in situ, et une partie de la différence perçue entre les fournisseurs peut résider dans la méthode plutôt que dans la matière première.

De la mesure à la valeur de formulation

Les systèmes d'évaluation des protéines traduisent les mesures de dégradation et de digestibilité en chiffres de formulation : le système néerlandais DVE/OEB pour les protéines digestibles intestinales et l'équilibre protéique ruminal, le système allemand nXP/RNB, le PDI de l'INRA et le concept de protéines métabolisables CNCPS. Ce sont des calculs basés sur des hypothèses énoncées, non des résultats animaux, et ils diffèrent entre les systèmes et entre les taux de passage supposés. Une valorisation n'est significative que si le taux de passage et le chiffre de digestibilité qui la sous-tendent sont précis.

Que demander lors de la comparaison de deux sources de protéines de soja protégées ?

• Le chiffre de PNDR est-il indiqué avec le taux de passage supposé, et peut-il être comparé de manière équivalente ?
• Quelle est la digestibilité intestinale mesurée de la fraction non dégradée dans le rumen ?
• La dégradation a-t-elle été mesurée in situ chez des animaux fistulisés, et quelle a été la durée des incubations ?
• La valeur est-elle citée comme mesurée ou comme calculée dans un système d'évaluation ?
• Comment le produit se distingue-t-il d'une référence traitée au formaldéhyde, étant donné la différence dans le traitement de la lysine ?

À titre d'illustration de ce à quoi une telle spécification peut ressembler, selon l'entreprise, un produit de protéine de soja protégée pourrait rapporter des protéines non dégradables dans le rumen calculées au-dessus de 80 % à un taux de passage supposé de 6 %/h, un faible taux de dégradation d'environ 1 %/h, et une digestibilité intestinale des protéines non dégradées dans le rumen proche de 100 %. Selon l'entreprise, ce sont les valeurs déclarées d'un produit plutôt qu'une valeur applicable à l'ensemble de la catégorie.

Résumé technique

La PNDR est calculée à un taux de passage supposé et ne décrit que la survie ruminale. La digestibilité intestinale de cette fraction non dégradée décrit la quantité digérée dans l'intestin grêle. La lecture des deux, au même Kp et à partir de méthodes in situ, fournit une base plus complète pour comparer les sources de protéines protégées que le seul chiffre de protection.

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.