REPUBLIQUE
ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
UNIVERSITE DE BATNA
FACULTE DES SCIENCES
DEPARTEMENT VETERINAIRE
LABORATOIRE DE
NUTRITION - ALIMENTATION
COURS
DE NUTRITION ANIMALE
DEUXIEME ANNEE DOCTEUR
Par
DR MEZIANE TOUFIK
Maitre
de conférences
2004/2005
COMPOSITION CHIMIQUE DES ALIMENTS
DU BETAIL
I- ETUDE DES CONSTITUANTS DES ALIMENTS DES RUMINANTS
Les herbivores
et plus spécialement les ruminants représentés par l’importance des bovins,
ovins et caprins, occupent une place prépondérante chez les animaux domestiques
utilisés à des fins de production .Ils possèdent la particularité de
transformer les végétaux non utilisables par le reste du règne animal en
produits de grande valeur nutritionnelle pour l’être humain, telles que les
protéines contenues dans la viande et le lait.
Les ruminants
sont les seuls à pouvoir valoriser les constituants cellulosiques des aliments
d’origine végétale .Les ruminants
domestiques tirent 90 à 95 % de
leur nourriture de l’appareil végétatif aérien des plantes herbacées, des
plantes vivrières après leur récolte et des arbustes.
Ces fourrages
sont d’une extraordinaire diversité dans
leur nature botanique et leurs caractéristiques morphologiques anatomiques et
physico-chimiques qui, toutes, agissent sur leur ingestibilité, leur
dégradation dans le rumen et leur digestibilité.
I.1- LES CONSTITUANTS GLUCIDIQUES
L’analyse
chimique est beaucoup plus simple et reproductible que la détermination de la
composition morphologique. Boussingault au 19éme siècle faisait de l’azote le
critère principal de la valeur nutritive. Vers 1860, Henneberg et Stohmann
retinrent le principe du dosage de la cellulose brute par une double hydrolyse
acide puis alcaline (Jarrige et al., 1995a).
Une plante ne se
décrit pas complètement à des fins nutritionnelles par un bulletin d’analyse. C’est
d’abord un édifice d’organes, chacun constitué de tissus, dont la
désintégration physique par la mastication est un préalable à la dégradation
chimique et joue un rôle primordial dans la quantité ingérée.
I.1.1- Les glucides
cytoplasmiques
Ce sont
essentiellement des glucides
hydrosolubles dont la digestibilité est totale .Le glucose, le fructose et le
saccharose est prédominant et
représentent environ
De 3 à 8% de la M.S. Cependant , il
existe aussi des fructosanes qui s’accumulent à la base des tiges des
graminées. La teneur des plantes fourragères reste en général assez faible .La
concentration maximum est atteinte un peu avant le début de l’épiaison chez les
graminées et un peu avant le bourgeonnement chez les légumineuses.
L’amidon est
absent généralement dans les fourrages sauf dans certaines légumineuses où des
teneurs allant de 0.5 à 3 % de la MS ont
été observées.
I.1.2- Les glucides pariétaux
Dans cette
famille de glucides, il faut distinguer les polyosides proprement dits et les
constituants pariétaux qui leur sont associés.
I.1.2.1- Les polyosides sont formés de trois
groupes : la cellulose, les hemicelluloses et les substances pectiques
I.1.2.1.1 La
cellulose : c’est un glucane formé de longues chaînes de
molécules glucose aux environs de 1000
dans les plantes fourragères qui sont unies par des liaisons osidiques de type
ß (1-4). Jarrige et al. 1995). La liaison osidique ß, contrairement à la
liaison µ
, est résistante à l’attaque des enzymes du suc digestif mais qui peuvent être
attaquée par les enzymes des bactéries de l’appareil digestif des ruminants.
Ces chaînes sont disposées parallèlement et associées en fibrilles puis en en
fibres .Cette structure spécifique et sa configuration ß lui confère une
certaine résistance aux enzymes et ce qui explique en partie sa digestibilité
inférieure à celle des glucides pariétaux. (ITEB- INRAP 1984, Jarrige et al. 1995a)
La cellulose est
le constituant principal des tissus de
soutien (le collenchyme et le sclérenchyme) et d’une partie des tissus de
conduction (le xylème).
Dans les
fourrages , elle représente de 40 à 45 % de l’ensemble des parois et par rapport à la M.S totale de la plante , la
teneur varie de 15 à 40 % selon l’espèce
et surtout selon l’âge de la plante. Cette proportion augmente avec l’âge de la
plante et c’est ce qui explique en partie la diminution de la digestibilité
lorsque la plante vieillit (Jarrige. 1981, ITEB- INRA 1984).
I.1.2.1.2- Les hémicelluloses : ils sont composés essentiellement
de pentoses, xylose en particulier, de quelques
hexoses et d’acides uroniques. Leur teneur varie de 12 à 25 % de la M.S des fourrages. Plus la
plante vieillit, plus la teneur en hémicelluloses augmente .Leur digestibilité
est un peu inférieure à celle de la cellulose en raison de leur imprégnation
par la lignine (Jarrige, 1981).
I.1.2.1.3- Les
substances pectiques qui sont des dérivés de l’acide galacturonique. On
les retrouve dans les lamelles moyennes des cellules. Elles ont une teneur
avoisinant les 2 % de la M.S des graminées et ayant une digestibilité très
élevée et proche de celle des glucides cytoplasmiques (ITEB- INRAP, 1984).
I.2-
LES CONSTITUANTS NON
GLUCIDIQUES : Le seul constituant intéressant est
représenté par la lignine qui est une substance complexe formée de plusieurs
alcools. La lignine incruste progressivement les fibres polyosidiques des
tissus de soutien et de conduction. Sa teneur varie de 2 % dans l’herbe jeune à 12
–13 % de la M.S
dans la paille. La lignine est pratiquement indigestible, elle protège une
partie des polyosides membranaires,
qu’elle incruste, de la dégradation microbienne .De ce fait la lignine est le facteur principal limitant de la
digestibilité des aliments.
I.2.1- LES CONSTITUANTS
AZOTES (ou matières azotées totales =
protéines brutes)
On
distingue :
I.2.1.1- Les matières azotées protidiques (MAP):
Elles sont localisées dans les cellules chlorophylliennes et elles donnent
par hydrolyse des acides aminés. Elles sont constituées de protéines, de
peptides et des acides aminés libres.
I.2.1.2- Les matières azotées non
protidiques (MANP): Elles sont localisées dans les vacuoles des
cellules végétales, elles ne donnent pas à l’hydrolyse des acides aminés .Ce sont les amines, les
amides (telle que l’urée,…), les formes azotées
simples (NO2-, NO³-, NH4+…), les
bases azotées (formes cycliques constituants des acides nucléiques).
Dans les
fourrages verts, elles représentent 15 à
35 % des matières azotées totales, cette proportion est plus élevée dans les
tiges que dans les feuilles .Les légumineuses sont plus riches que les
graminées. Les matières azotées non protidiques des foins récoltées dans de bonnes conditions ont
en général une proportion comprise entre 30 et 40 % des matières azotées
totales (ITEB-INRAP, 1984).
I.2.2- LES CONSTITUANTS LIPIDIQUES.
Dans les plantes
fourragères, on trouve des galactolipides qui sont des glycérides associés à du galactose .Ils sont localisés dans les chloroplastes,
riches en acides gras non saturées et en particulier l’acide linoléique .On
rencontre également des cérides (qui sont des alcools à poids moléculaire élevé
+ des acide gras) dans la cuticule des feuilles où ils constituent la substance
principale de la cutine qui est indigestible.
Les lipides
représentent une très faible fraction de la M.S
des fourrages (2 à 5 %),
Ce qui explique
le peu d’intérêt qu’il leur est accordé le plus souvent (Jarrige 1995a).
Tableau n° 1 : Les différents
constituants des aliments (ITEB- INRAP,
1984)
Eau
|
Eau
|
|||
MATIERE
BRUTE
|
Matière sèche
|
Matières minérales
|
Macro-éléments :
Chlore-phosphore-soufre-calcium -magnesium -potassium - sodium.
|
|
Oligo-éléments : Fer
–cuivre-zinc-cobalt
Manganèse-iode-sélénium.
|
||||
Matière
Organique
|
Glucides
|
Glucides
cytoplasmiques : Pentoses-
Hexoses
(glucose –fructose …)
Saccharose –maltose-lactose
Melibiose
Fructosanes
Amidon…
Glucides
pariétaux : Cellulose
Hémicelluloses
Substances pectiques (lignine)
|
||
Lipides
|
Glycérides
Stérides
Cérides
|
|||
Matières
azotées
|
Matières
azotées protidiques :
Acides aminés libres
Combinaisons d’acides aminés
(peptides,
polypeptides, protides)
Matières
azotées non protidiques :
Amides (urée, …)
Amines
Ammoniaque
Bases azotées …
|
|||
Tableau n° 2 : Les principaux
glucides cytoplasmiques et constituants pariétaux
(Jarrige, 1981)
Localisation
|
Dénomination
|
Unités
constitutives
|
|
Contenu cellulaire
|
Sucres libres
|
Glucose
Fructose
Saccharose
Mélibiose
|
Glucose, fructose
Glucose, galactose
|
Polyosides de réserve
|
Fructosanes
Amidon
|
Fructose
Glucose
|
|
Paroi
|
Polyosides
|
Cellulose
|
Glucose
|
Hémicelluloses
|
Xylose
Arabinose
Galactose
Mannose
Glucose
Acide glucuronique
|
||
Substances pectiques
|
Acide galacturoniqure
Arabinose
Galactose
|
||
Substances non pectiques
|
Lignine
|
Alcool coumarylique
Alcool coniférylique
Alcool synapylique
|
|
Tableau n° 3 : Classification des matières azotées
des aliments (ITEB – INRAP, 1984)
Matières
azotées totales dont :
|
Constituants
|
Matières
azotées protéiques
|
Protéines :
plus de 100 acides aminés (AA)
·
hétéroprotéines
·
holoprotéines
Polypeptides complexes (de 10 à plus de 100 AA)
Polypeptides simples ou peptides (de 2 à 10 AA)
Acides
aminés.
|
Matières
azotées non protéiques
|
Bases azotées (formes cycliques,
constituants des acides nucléiques)
Amines – Amines (R-NH2)
Urée (CO
(NH2) 2)
Formes azotées simples : NO2 -, NO3 -, NH4+
|
I.2.3- LES MINERAUX :
La composition
minérale d’un fourrage résulte de l’action de plusieurs facteurs comme le stade
de végétation de la plante, sa famille botanique et les conditions de milieu et
d’exploitation (comme les épandages ou les fertilisants). Comme tous les mammifères,
Les ovins
doivent trouver dans leur régime alimentaire tous les éléments minéraux
indispensables en quantités suffisantes. Compte tenu des risques d’insuffisance
d’apport en éléments minéraux des rations à base de fourrages des ruminants ,
l’attention des nutritionnistes est attirée sur les éléments minéraux suivants:
P , Ca , Na , Mg , S ( pour la laine ), Zn ,Cu ,Co (Gueguen et al., 1978 ).
Avant d’aborder,
le métabolisme minéral et les besoins des animaux, il convient d’évaluer
l’apport alimentaire qui recouvre la composition minérale des aliments des
ruminants et la capacité d’absorption de
l’animal. Les matières minérales totales
(ou cendres brutes) représentent de 8 à 15 % de la matière sèche (MS) des
fourrages (Meschy et al. 1995).
1.2.3.1- Les macro-éléments minéraux : se présentent dans le végétal
sous des formes chimiques variées :
* Le potassium et sodium sont presque
totalement ionisés.
* Les
phosphates sont sous des formes multiples ; P inorganique ;
Phosphates estérifiés ou non ; phytates dans les graines.
* Le calcium
est sous forme soluble, partiellement soluble (phosphates) ou sous forme
d’oxalates insolubles, et enfin une
fraction de calcium peut également être liée aux protéines et aux pectines
* Le magnésium dont 50 % sont sous forme soluble, environ 10 %
associés au complexe chlorophyllien, et une partie non négligeable est
complexée aux acides organiques et à la lignine
(Meschy et al. 1995).
Tableau n° 4 : Plages de
variations des teneurs minérales dans les fourrages
(Little,
1982 cités par Meschy et al. 1995
Macro-éléments
|
Teneur en g /kg de MS
|
P
|
0.2 à
7
|
Ca
|
0.4 à
41
|
Mg
|
0.3 à
10
|
Na
|
0.01 à
21
|
K
|
10 à
60
|
S
|
0.5 à
4
|
1.2.3.2- Les
oligo-éléments
Les plantes fourragères peuvent
souffrir de carences en oligo-éléments avec une production diminuée dues
essentiellement aux carences rencontrées principalement sur les sols .Selon
Grace et al.1991, l’usage de fertilisants peut altérer la concentration des
oligo-éléments dans les plantes en augmentant la teneur en Mo et Se et en
diminuant celles du Co, Mn, Fe et Zn.
Tableau n° 5 : Teneurs en oligo-éléments de quelques grains et
fourrages
(en
mg /kg de MS ou ppm) (INRA. 1978 ; Chapuis. 1991
).
Aliment
|
Cuivre
|
Zinc
|
Manganèse
|
Fourrage sec prairie
naturelle
Fourchette des valeurs
(min -
max)
|
5.2 ± 0.8
2.8 - 8.0
|
29.1 ± 0.4
13 - 60
|
158.2 ± 5.3
12 -580
|
Foin de luzerne
|
7.1 ± 0.3
|
24.6 ± 2.1
|
29.0 ± 2.4
|
Paille d’orge
Fourchette des valeurs (min
max)
|
3.1 ± 0.9
2.3 - 4.7
|
7.3 ± 3.9
3 - 12
|
17.6 ± 9.2
4.0 - 26.3
|
Orge
|
4.1 ± 1.0
2.6 - 5.5
|
24.4±3.5
20 - 30
|
17.6±5.9
11 - 33
|
Avoine
|
3.5 ± 0.5
2.7 - 4.9
|
25.2 ± 4.1
17 - 37
|
38.4 ±13.0
21 -
78
|
Tableau n° 6: Trace element content of pasture plant in New Zealand
(Grace
et al. 1991)
Forage trace element content in
Parano region of Colombia
(Pastrana et al. 1994).
Cu
|
Fe
|
Mn
|
Zn
|
|
Pâturage mixte (1)
Ray grass – trèfle
(mg /kg MS )
Fourrage tropical (2)
* saison humide
* saison sèche
|
7.8
7.52
2.92
|
338
113
119
|
117
167
211
|
26
24.4
18.3
|
Tableau n ° 7 : Répartition
des teneurs en oligo-éléments des foins de prairie naturelle
(En
mg /kg de MS) (Lamand et al. 1981)
Cuivre
Classes
(mg /kg de MS)
|
% total
|
Zinc
Classes
(mg /kg de MS)
|
% total
|
Manganèse Classes
(mg /kg de MS)
|
% total
|
< 5
|
44.2
|
< 25
|
28.7
|
< 25
|
3.5
|
5-7
|
49.5
|
25-50
|
69.9
|
25-50
|
15
|
Ø
7
|
6.3
|
> 50
|
1.4
|
> 50
|
81.5
|
Aucun commentaire:
Enregistrer un commentaire