La place des bicarbonates dans l alimentation des vaches laitières

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1 La place des bicarbonates dans l alimentation des vaches laitières Stefan JURJANZ 19 juin

2 Filière -lait de vaches Actualité : prix fluctuants subventions, abandon des quotas, ouverture des marchés Marge comment rester rentable? Produit à forte valeur ajoutée Produit à coût (très) compétitif Revenu / performance Revenu = performance élevée Produit à forte valeur ajoutée à un coût très compétitif 2

3 fortes performances = besoins nutritionnels très élevés => régimes plus riches en E (grains) et moins en fibres Vaches laitières performances >35 (voire 40) kg/jour Taux au moins corrects (TB 40, TP 32) Bonne aptitude à la reproduction (cyclicité normale) Maïs ensilage + >30% concentré Maïs ens. + Pulpes + >40% conc. Paille + Maïs ens. + > 40% conc. Fourrage grossier + > 50% conc. obligation de gérer la fermentation ruminale 3

4 Risques d acidose Niveaux mesurés par le ph moyen ou durée de ph faible (5,5 6) Acidose clinique / aiguë : facilement détectable présence d'acide lactique, ph < 5,2 intoxication nerveuse aigüe Acidose chronique : très peu d'acide lactique, ph < 5,8 Moindre efficacité alimentaire Chute du TB Troubles de l appétit Manifestations pathologiques Sensibilité accrue à d autres troubles de santé difficilement détectable => danger 4

5 L acidose sub-clinique du rumen ph du rumen 5,5 (6) à 7 Tampons salivaires Tampons alimentaires Acidité dû à la fermentation des aliments 5

6 Sources de substances tampons disponibles pour le ruminant Tampons apportés par la salive Ajout de substances tampons par l Homme Capacité tampon totale de l animal Na + + K + + Cl - + S - = BACA (meq/l ou kg MS) Na + + K + + Cl - = BE (meq/l ou kg MS) Capacité tampon des aliments ingérés 6

7 Quelles sont les rations à risques? Fourrage BACA BE Herbe Ensilage d herbe Foin Ensilage de maïs Pulpes de betteraves Situation à risques! Estimation du BACA fourrage = 56,7 P + 2,0 Ce + 0,27 MAT + α R= 0,82 (Meschy & Peyraud 2004) Un exemple : pour maintenir le ph Rumen à 6,0 EM : 33 g NaHCO 3- / kg MS vs. Foin ou fourrage vert : (quasi) rien 7

8 Capacité tampon des aliments Aliments ph initial tamponph 4->6 (meq/kg MS) RG d Italie 6, RG anglais 6, Luzerne 6, Maïs plante entière 5,2 191 tampon ph4->9 (meq/kg MS) Ensilage de maïs 3, Foin de luzerne 6, Foin de fléole 5, Foin de dactyle 5, Tx de coton 6, Tx de soja 6, Maïs grain 5, Orge 5, Sorgho 6,4 246 ph correct & peu de tampon ph faible & peu de tampon ph élevé & bon tampon Effet des fourrages sur la rumination et donc la salivation! 8

9 Substances tampons disponibles pour suppléer les tampons salivaires Na +, K + + (bi)carbonate éventuellement MgO plus rarement : Na 3 H(CO 3 ) 2 2H 2 O, MgCO 3, Mg(OH) 2 et parfois des mélanges Absence de substances indésirables! Propriétés chimiques Palatabilité CHOIX Coûts Propriétés physiques 9

10 Palatabilité - sensibilité des animaux, surtout dans une ration relativement sèche - chutes d ingestion quand NaHCO 3 ou MgO sont distribués à > 400 g/j - éventuellement fractionner les apports - chutes très sensibles de l ingestion aussi pour >1,5 % de soude («trona ore») Chutes d ingestion plutôt quelques animaux refusant complètement le concentré qu une diminution systématique de tous les animaux du lot Absence de problèmes de palatabilité des substances tampons quand ils sont incorporés dans les ensilages ou une ration complète 10

11 Test in vitro : challenge à l acide lactique Na 2 HPO 4 < NaHCO 3, NOVAFEED, KHCO 3 < Na 2 CO 3 < MgO phosphate < bicarbonates < carbonates < oxyde de magnésium? et dans un jus de rumen qui fermente en anaérobie? 11

12 Test de fermentation dans le jus de rumen Cinétique in vitro du ph du jus de rumen en présence d une substance tampon NaHCO 3, Na 2 CO 3, NOVAFEED, témoins 50 ml de jus de rumen filtrer à 50 µm + 5g d amidon mg de tampon (sauf témoins) Incubation 6h en anaérobiose 12

13 Test in vitro de pouvoir tampon 8,5 8 7,5 7 ph initial très élevé Pouvoir tampon s épuise avec le temps en système clos ph 6,5 6 5,5 5 4,5 Temps d'incubation (h) TE négatif TE positif NaHCO3 NOVAFEED Na2CO3 13

14 Et les lois de réponses zootechniques? Avec le BACA augmente : MS ingérée Production laitière (Apper-Brossard & Peyraud, 2004 ; ph sanguin (?) Hu & Murphy, 2004) Modulation de la réponse en fonction de - énergie fermentescible? (Sauvant et al. 1998) - teneur en protéines? (Rico-Gomez & Faverdin 2001) Quelques synthèse d expérimentations. 14

15 Effet d une complémentation en substances tampons sur les paramètres sanguins (Erdman 1988) témoin NaHCO 3 ph sanguin 7,443 7,452 p CO 2 (mm Hg) 40,1 40,3 [HCO 3- ] 26,4 27,0 ph urinaire 8,11 8,14 témoin MgO 7,415 7,413 45,1 45,7 28,2 28,4 8,07 8,15 La régulation métabolique fait que - en général - le sang n est pas un compartiment très sensible du ruminant mais le rumen qui y est lié directement! 15

16 En principe ph Rumen Acétate / propionate TB C 2 / C 3 est un rapport molaire, TB un rapport massique! des phénomènes dynamiques (TB 12h ph momentané) des effets seuil : TB chute si C 2 / C 3 < 3 attention aux analyses trop simplistes! 16

17 Essai 1 : concentré (4% blé vs 22% blé+orge) ; BACA ( ) (Apper-Brossard et al. 2004) Concentré Bas Haut BACA Bas Moyen Haut Bas Moyen Haut Effets BACA Conc BACA x Conc MSi (kg/j) 22,2 22,1 22,2 22,8 23,7 24,0 NS P<0,01 P<0,01 TB (g/kg) 41,8 41,9 41,9 34,1 35,5 38,0 ph sanguin 7,49 7,50 7,50 7,49 7,49 7,53 HCO - 3 (meq/l) 29,9 30,8 31,4 29,1 31,2 32,1 P<0,001 P<0,01 P<0,01 NS P<0,001 NS P<0,001 NS P<0,10 - peu de concentré : pas d effets zootechniques, y compris du BACA - nx haut de concentré : MSi et TB augmentent avec le BACA - niveau sanguin : régulation très fine ; BACA augmente ph et [HCO 3- ] Sensibilité au bilan alimentaire cations-anions augmente avec le niveau de concentré dans la ration 17

18 Essai 2 : nx protéique (90 vs 115 g PDIE/UFL) ; BACA (0 vs 300 meq/l) (Apper-Brossard et al. 2004) protéines Bas Haut BACA Bas Haut Bas Haut MSi (kg/j) 20,7 21,6 22,3 21,6 TB (g/kg) 31,9 33,0 36,7 38,5 ph sanguin 7,41 7,44 7,44 7,47 HCO 3 - (meq/l) 27,8 29,5 28,3 30,5 ph urine 6,8 8,3 7,1 8,4 Effets Prot. BACA Prot x BACA NS NS P<0,05 P<0,10 NS NS P<0,10 P<0,05 NS P<0,01 NS P<0,001 Niveaux de protéines module l effet du BACA sur la MSi : - TB augmentent avec le BACA, tendance aussi pour le niveau de protéines - ph sanguin augmente avec le BACA et [protéines] - ph urinaire et HCO 3- sanguin augmentent avec le BACA, non significativement avec les protéines BACA stimule l ingestion ; mais effet inversé si bcp de protéines Excès de tampon (PDIE & BACA) peut entraîner un début d alcalose NS NS NS (Roche et al., 2003) 18

19 Quelques lois de réponses zootechniques : substances tampons et % de fourrage (méta-analyse d Erdman 1988) fourrage <30% >30% <30% >30% témoin NaHCO 3 témoin NaHCO 3 témoin MgO témoin MgO Ajout (g/j) ADF (%) 13,9 13,5 20,7 20,7 13,9 14,0 20,9 20,9 MS ing (kg/j) 13,2 12,1 18,1 18,3 15,8 14,0* 16,8 16,7 Lait (kg/j) 16,2 16,4 26,8 27,0 17,2 16,1* 29,6 29,7 TB (g/kg) 28,9 31,7 35,4 36,4* 27,4 30,9* 34,4 36,0* TP (g/kg) 32,0 32,6 32,1 31,7 31,3 30,7 31,5 31,3 Etudes ruminales ph rumen 6,31 6,53* 6,38 6,43 6,47 6,62 6,26 6,31 C2 / C3 2,03 2,55 2,45 2,65* 2,14 2,79 2,21 2,36 AGV (meq/l) Cependant, le type de fourrage détermine l effet (ou son absence) de la substance tampon 19

20 Effet d un ajout de NaHCO 3 en fonction du fourrage (>30% de la MS) sur les performances zootechniques (méta-analyse d Erdman 1988) Ensilage de maïs seul Ensilages (maïs + luzerne/herbe) Ensilage de luzerne et d herbe Foin de Luzerne témoin NaHCO 3 témoin NaHCO 3 témoin NaHCO 3 témoin NaHCO 3 Ajout (g/j) ADF (%) 16,8 16,9 20,0 20,1 20,7 21,1 22,2 22,3 MS ing (kg/j) 19,1 19,6* 17,4 17,6 17,1 17,3 20,2 20,1 Lait (kg/j) 29,6 30,2 29,4 29,7 29,6 29,6 29,0 28,9 TB (g/kg) 34,9 36,5* 34,1 35,1 38,5 38,2 36,7 37,0 TP (g/kg) 31,4 31,2 30,2 30,6 30,6 30,7 Etudes ruminales ph rumen 6,27 6,34 5,91 5,94 6,64 6,57 C2 / C3 2,16 2,46* 2,33 2,28 2,82 3,12 AGV (meq/l) * Effet bénéfique des tampons pour la rations à base d ensilages, et en particulier d ensilage de maïs 20

21 Conclusions : les bicarbonates dans l alimentation des ruminants peuvent participer à sécuriser les rations à risques : - pauvre en fourrage - à base d ensilage (de maïs) - des niveaux élevés d ingestion Application et perspectives : - une mise au marché comme matière première (règlement 242/2010 : bicarbonate «techniquement pur») - homogénéité du produit à surveiller - substances indésirables (HACCP) : 2002/32/CE & 2006/77/CE - lois de réponses zootechniques & dose toxicologique (alkalose!) 21

22 Danke für ihre Aufmerksamkeit Спасибо за внимание Djekuji Merci de votre attention Grazie per la vostra attenzione Хвала вам Thank you for your attention 22