Valorisation de l Energie par les brebis. Jean-Marc ARRANZ 15 mars 2007

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1 Valorisation de l Energie par les brebis Jean-Marc ARRANZ 15 mars 2007

2 Plan Rappel système INRA Le rumen et son fonctionnement Les sucres Les fibres Indices de fibrosité Régulation du transit et du PH

3 Rappel Le système INRA

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5 Les «fondamentaux» du système INRA

6 Des écarts de «rendement» exprimés par les valeurs UFL et UFV

7 Energie Brute ingérée Energie Digestible Energie Métabolisable Energie Nette

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11 La digestion chez les ruminants: le rumen et son fonctionnement

12 La digestion chez les ruminants Mécanique Mastication Rumination Bouche Biologique Digestion microbienne Rumen Chimique Digestion enzymatique Absorption Caillette Intestin

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16 Apport régulier aliment Sécrétion salivaire sans rôle digestif apport eau, bicarb., P pptés antimousse Temps de séjour des aliments long : 30 à 100 h Le milieu ruminal Brassage continu Vaste réservoir Absence de sécrétion digestive Réseau ORO (1x4 cm) Renouvellement du contenu Anaérobiose stricte Milieu très réducteur RUMEN Microflore : PROTOZOAIRES BACTERIES Humidité élevée 85 à 90 % Temp. élevée stable 39 à 40 C ph stable : 6 à 6,8 grâce tampon salivaire et absorption AGV

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23 Métabolisme ruminal de l énergie

24 Digestion des glucides 8 % perdue par éructation 6-8 % (+/- perte thermorégulation) Rumen Int. grêle Côlon PAROIS AMIDON SUCRES AGV Gaz Chaleur Énergie % glucose 1à 10 % AGV 10 % ac. acétique ac. butyrique ac. propionique 50 % représente les 2/3 de l énergie absorbée

25 Digestion des lipides Lipides triglycérides Acides gras libres lipolyse microbienne synthèse microbienne AGV AG saturés + glycérol fermenté

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30 Influence du régime sur les AGV composition du mélange d'agv (% mol.) Régime acide acétique acide propionique acide butyrique autres acides ensilage d'herbe PN 71,2 18,2 6,4 4,2 ensilage maïs 20 % MS 68,8 18,3 9,6 3,3 ensilage maïs 35 % MS 60,1 23,7 12,0 4,2

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33 Les sucres

34 Différents types de sucres Glucides végétaux Contenu cellulaire Parois cellulaire Acides organiques Fructanes Sucres Amidons Pectines Hémicelluloses Celluloses

35 Localisation Dénomination Unités Contenu cellulaire Sucres libres Glucose Fructose Saccharose Maltose Mélibiose Gluc + Fruc 2 Gluc Gluc + Galac Polyosides de réserve Fructosanes Amidon Fructose Glucose Substances pectiques Ac.Galacturonique L-arabinose D-galactose Paroi Polyosides amorphes Hémicelluloses D-xylose L-arabinose D-galactose D-mannose D-glucose Ac. D- glucuronique Fibres Cellulose D-glucose Substances non glucidiques Lignine Alcools Cires (cutine) Alcools et acides gras longs

36 Digestion des glucides Glucides membranaires (cellulose, hémicellulose) Amidon Indigeste Glucides solubles Sucres simples Méthane CO2 AGV Glucose AGV

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39 Teneurs en sucres solubles Fourrage: 20 % Pulpe: 25 % Mélasse: 50 % Maïs vert Laiteux : 20 % Pâteux : 15 % Vitreux : 10 % Maïs Ensilage < 3%

40 Les 2 familles d amidon Amidon rapidement dégradé: amidon rapide: orge,blé, triticale, Amidon dégradé lentement: amidon lent: sorgho, maïs

41 Qualité de l énergie 1 UFL kg Qualité Blé 0.97 C3 rapide Maïs 0.91 C3 lent Pulpe Betterave 1.11 C2 rapide Coque de soja 1.08 C2 lent Mégalac 1.11 TB + Huile de Poisson 1.08 TB -

42 Teneurs en amidon de quelques matières premières Amidon Orge 600 avoine 410 Maïs 740 triticale 680 Glands 400 Ensilage maïs<28 % 200 Ensilage maïs>32 % 300 Pois 420 Féverolle 350 Tourteaux 0 Pulpes 0 La plupart des autres fourrages en sont dépourvus.

43 Valeurs ensilage maïs 2006

44 amidon (g/kg MS) amidon soluble (g/kg MS) amidon digestible dans le rumen amidon protégé (g/kg MS) Avoine Blé Glutenfeed Glutenmeal farine blé Féverole Haricot hominy feed Maïs Manioc Millet Orge Pois pois extrudé pomme de terre remoulage blé Riz son fin blé son gros blé son riz Sorgho

45 Teneurs et dégradabilité amidon (g/kg MS) amidon soluble (%) vitesse de dégradation (% / h) DT6 (%) avoine ,7 11,0 98,5 blé ,8 19,4 93,1 glutenmeal ,0 28,6 86,6 féverole ,5 10,1 78,6 maïs ,4 4,9 57,9 manioc ,3 12,2 89,3 orge ,3 32,2 93,6 pois ,2 16,3 84,2 sorgho ,8 4,4 85,5

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47 Dégradabilité de l énergie

48 Les amidons «rapides» entraînent un accroissement de Digestibilité des composants Digestibilité ruminale de l amidon Digestibilité ruminale de la matière organique (MOF) Protéosynthèse microbienne, et meilleure utilisation de l azote (avec un seuil ) Fermentations ruminales Teneur en énergie du régime Taux protéiques du lait

49 Les amidons «lents» entraînent un accroissement de Des taux butyreux du lait Du ph De l amidon «by-pass» Et constituent un facteur de sécurité vis-àvis de l acidose latente.

50 La caractérisation des fibres par l analyse chimique Parois et contenu cellulaire CB NDF, ADF, ADL

51 L analyse des fibres Contenu cellulaire Parois HémiCellulose Cellulose Lignine CB Wende Van Soest NDF Van Soest ADF Lignine

52 L analyse des fibres Glucides végétaux Contenu cellul aire Parois cellulaires Acides organiques Sucres Amidons Fructanes pecti ne Hémicellulose Cellulose Neutral Détergent Soluble Fiber Acid Détergent Fiber Neutral Détergent Soluble Carbohydrate Neutral Détergent Fiber

53 ADF=1.1 CB Relation entre CB et ADF-NDF

54 Les teneurs en fibres 500 Teneurs (g/kg MS) Paille Foin LD 18% CB ADF NDF Ensilage maïs Avoine Orge Maïs Cellulose brute (g/kg MS)

55 Valeurs indicatives CB ADF NDF Orge avoine Maïs triticale tourteau soja pulpe betterave Luz deshy 18 % Luz deshy 23 % ensilage maïs regain foin foin luzerne paille d'orge 420

56 La fibrosité : définition et applications pour le rationnement

57 Définition de la fibrosité Capacité d un régime alimentaire à faire mastiquer, ruminer et fonctionner correctement le rumen Pas d indicateurs «simples»: critères physiques critères de composition chimique nature des matières première

58 Qu est ce que la fibrosité? Animal Indices de mastication Valeur de structure* Aliments Teneur en fibres Taille des particules FIBROSITE Part des concentrés Origine des glucides «Rumen» ph ruminal digestif: profil AGV, flux de liquide ruminal.. *Belgique

59 Indice de mastication Temps ou durée de mastication par kg de MS ingérée L indice de fibrosité correspond au temps de mastication chez la vache

60 Quelques indices IF Indice de fibrosité (durée de mastication) Orge Maïs Ensilage maïs Teneur en CB Foin Foin Pulpe bet Luzerne déshy 23 Luzerne déshy 18 Paille

61 Utilisation des IF limitée Difficile d établir un IF pour chaque aliment (équations de prédiction à partir de l analyse chimique) Ration: pas d additivité des IF En pratique: des seuils: >40 à 60 % de fourrages Substituer à IF équivalents

62 Granulométrie: taille des particules Mesure par tamisages successifs, avec mailles décroissantes, et cumuls des répartition particulaires Expression: moyenne géométrique des tailles: diamètre médian d50 Densité particulaire (1/d50)

63 Quelques effets de la taille des particules

64 Des particules supérieures à 2 mm

65 Acidité du rumen PH du rumen est un paramètre essentiel de la digestion et de la nutrition Etat d acidose a des implications: Baisse d ingestion Baisse de lait Baisse du rapport TB/TP Susceptibilité pathologique

66 Etat d acidité du rumen ph Le rumen fonctionne de manière optimale Acidose légère; attention aux brebis les plus productrices Les animaux les plus producteurs en acidose latente Troupeau en acidose latente Troupeau en acidose aïgue

67 Le ph moyen est lié à la durée de ph inférieur à 6 Le ph du rumen évolue au cours de la journée en fonction de la nature des repas

68 Facteurs d irrégularité des fermentations ruminales Ration Matières azotées Amidon Indice d irrégularité (ph<6 à ph=6) Etat fermentaire Azote N-NH3 AGV acétates/propionates

69 Effets tampon Pouvoir tampon «intrinsèque» des aliments: teneurs en carbonates et en phosphates Apport de substances tampons: bicarbonate Flux salivaire et de liquide ruminal (15 l/kg MS bovins; salive: 5 l/h)

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72 ph et composition chimique du lait Abaissement du ph: Diminution du TB Diminution du rapport TB/TP

73 Quelques repères pour un bon fonctionnement du rumen Teneurs en fibres >35% NDF >25% NDF des fourrages >20% ADF Glucides <25% amidon Concentrés <40% Paramètres physiques >40% particules>2 mm Indice de mastication >40 mn/kg MS

74 Utilisation du ph fécal comme indicateur du fonctionnement du rumen Mesure au phmètre: Prélèvements de 10 g/animal 6 h après repas Dilution dans eau à ph 7 Mesure au phmètre à électrode Utilisation des bandelettes

75 Fermentescibilité et effet sur le ph 6,2 6 5,8 Sorgho Maïs Coque soja BOP Pulpe betterave ph 5,6 5,4 Blé orge Pulpe agrume Sucres Amidons 5,2 Cellulose 5 Mélasse 4,8

76 Dans les régimes brebis laitières «acidogènes» «alcalogènes» Fibres limitées: -Regains jeunes -Pâtures pauvres, jeunes et hivernales Beaucoup d aliments hachés et broyés: Bouchons luzerne, pulpes Risques de dysfonctionnement ruminal Azote: beaucoup d azote soluble: pâture, regain Amidon: relative importance des amidons lents, type maïs Part des vrais fourrages limitée -Impact de la succession des repas -Impact des variations d un jour à l autre