Digestibilités iléales standardisées des acides aminés des matières premières chez le porc

44 Pages·2000·0.41 MB·French

Digestibilités iléales standardisées
des acides aminés des matières premières
chez le porc
AFZ
Ajinomoto Eurolysine
Aventis Animal Nutrition
INRA - UMRVP
ITCF
AmiPig - Digestibilités iléales standardisées des acides aminés des matières premières chez le porc - 2
Table des matières
Introduction..........................................................................................................................3
Base de données.................................................................................................................4
La digestibilité des acides aminés en quelques mots..........................................................5
Utilisation de la digestibilité iléale des acides aminés
pour estimer leur disponibilité : Concepts et définitions (par Bernard Sève, INRA)............6
Calculs...............................................................................................................................11
Matériels et méthodes........................................................................................................13
Références.........................................................................................................................15
Tables................................................................................................................................17
Analyse proximale.................................................................................................18
Teneurs en acides aminés bruts...........................................................................20
Digestibilités iléales standardisées.......................................................................26
Acides aminés digestibles.....................................................................................32
Auteurs...............................................................................................................................38
AFZ – Banque de Données de l'Alimentation Animale.........................................39
Ajinomoto Eurolysine............................................................................................40
Aventis Animal Nutrition........................................................................................41
INRA – UMRVP.....................................................................................................43
ITCF......................................................................................................................44
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informations proposées dans le logiciel. En particulier, les écarts-types et
les valeurs de digestibilités apparentes, absents de ce document, sont
consultables dans le logiciel AmiPig.
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Introduction
Les acides aminés des matières premières ne Les trois laboratoires ont utilisé des protocoles
sont pas entièrement disponibles pour l’animal. comparables : la procédure chirurgicale était
Par conséquent, il est plus efficace de formuler identique (anastomose iléo-rectale) et les
les aliments en utilisant les valeurs d’acides régimes expérimentaux ont tous été élaborés
aminés digestibles qu’en utilisant les teneurs avec la matière première testée comme seule
totales. L’optimisation de l’apport d’acides source de protéines. Après une étude stricte
aminés conduit à des performances de leur compatibilité, les 3 bases ont été
zootechniques accrues. Par ailleurs, l’apport fusionnées pour former la base de données
protéique étant mieux ajusté aux besoins de AmiPig.
l’animal, il en résulte des rejets d’azote
En plus des valeurs de digestibilité, AmiPig
moindres. Cependant, formuler en acides
contient, pour chaque matière première, les
aminés digestibles requiert des valeurs de
teneurs brutes en acides aminés, les teneurs
digestibilité qui soient pertinentes et
en acides aminés digestibles, l’analyse
comparables entre elles.
proximale, les écarts-types des valeurs et les
nombres d’échantillons utilisés dans les
calculs. Le programme permet également de
La table AmiPig fournit des digestibilités iléales
créer des tableaux et des graphiques
d’acides aminés pour 62 matières premières
comparatifs pour les différentes matières
courantes en alimentation porcine. Ces
premières et acides aminés, et d’exporter les
données, calculées à partir de plus de 350
données vers des formats de fichier courants.
échantillons, ont été obtenues entre 1987 et
1997 par l’INRA, Aventis Animal Nutrition et
l’ITCF, associé à Ajinomoto Eurolysine. Avec
Pour toute question, contacter :
le soutien du Ministère français de
l’Agriculture, et avec l’aide de la Banque de AFZ
Données de l’Alimentation Animale de l’AFZ,
16 rue Claude Bernard
ces organisations ont décidé de fusionner
75231 Paris Cedex 05
leurs bases de données respectives pour vous
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apporter un ensemble unique, complet et fiable
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de données de digestibilités des acides
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aminés pour le porc.
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iléales standardisées des acides aminés des matières premières chez le porc.
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Base de données
Contenu Unités
La base de données AmiPig contient les (cid:1) Les valeurs de composition et d’acides
données suivantes. aminés digestibles sont tous exprimés en
% de produit brut, à l’exception de l’activité
(cid:1) Les noms et les définitions de 62 matières
antitrypsique, exprimée en Unités of
premières courantes.
trypsine inhibée par milligramme
(cid:1) Les valeurs moyennes, les écarts-types et d’échantillon.
les nombres d’échantillons pour les
(cid:1) Toutes les digestibilités sont exprimées en
protéines, les acides aminés individuels, la
%.
matière sèche, la cellulose brute, les
matières grasses, le Neutral Detergent
Fibre (NDF), l’Acid Detergent Fibre (ADF),
la lignine, l’amidon, le calcium et le
phosphore. L’activité antitrypsique et les
tannins sont fournis le cas échéant.
(cid:1) Les valeurs moyennes et les écarts-types
pour la digestibilité iléale apparente
corrigée, la digestibilité iléale standardisée
et les teneurs en protéines et en acides
aminés totaux et digestibles standardisés.
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La digestibilité des acides aminés en
quelques mots
La croissance d’un animal nécessite un apport La différence entre les deux systèmes repose
alimentaire d’acides aminés. Les acides sur la prise en compte ou non des pertes
aminés du régime ne sont pas totalement endogènes basales d’acides aminés. Ces
digestibles à 100% : ainsi, la teneur en fibres pertes d’acides aminés (cellules en brosse de
ou la présence de facteurs antinutritionnels la paroi intestinale, sécrétions enzymatiques)
peuvent entraîner des digestibilités moindres sont le fait du tractus digestif lui-même. Elles
pour certains acides aminés et pour certaines ne sont pas caractéristiques de l’aliment, d’où
matières premières. En d’autres termes, la le terme de « basales », mais liées à l’animal
digestibilité des acides aminés varie selon les et à son niveau d’ingestion alimentaire.
matières premières et selon les acides aminés.
Formuler des régimes sur la base des acides
aminés digestibles plutôt que sur les acides Le système de digestibilité apparente ne
aminés bruts est la garantie d’une meilleure prend pas en compte cette fraction : tout ce qui
efficacité de l’apport nutritionnel. est collecté à la sortie de l’iléon est considéré
comme des matières non digérées.
Les acides aminés sont digérés dans l’intestin
grêle. Il n’y a pas d’absorption dans le gros Dans le système de digestibilité
intestin, mais la microflore métabolise certains standardisée, les pertes endogènes basales
des acides aminés non digérés et prélève ces sont soustraites de la fraction collectée à la
nutriments pour son propre développement. sortie de l’iléon. Les digestibilités
En conséquence, l’absorption des acides standardisées apparaissent donc plus élevées
aminés est estimée avec une assez bonne que les coefficients de digestibilité apparente.
précision en mesurant la part d’acides aminés Il en résulte que les besoins exprimés en
restant à l’extrémité de l’intestin grêle. La digestibilité apparente sont plus faibles que
digestibilité mesurée de cette façon est ceux exprimés en digestibilité standardisée.
appelée digestibilité iléale, l’iléon étant le nom
de cette partie de l’intestin.
Au vu de ce qui est aujourd’hui connu de la
La digestibilité iléale est exprimée en tant que :
variabilité de l’endogène basal, les auteurs
(cid:1) digestibilité apparente, ou en tant que recommandent le système digestibilité
standardisée, car ce système considère
(cid:1) digestibilité standardisée (également
séparément ce qui relève de la matière
appelée digestibilité vraie).
première et ce qui relève de l’animal.
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Utilisation de la digestibilité iléale des acides
aminés pour estimer leur disponibilité :
Concepts et définitions
Par Bernard Sève – INRA – UMRVP
1. Introduction 1994). En comparaison, la technique termino-
latérale comporte un risque de contamination
La disponibilité nutritionnelle des acides
des digesta iléaux par des résidus azotés en
aminés (AA) est déterminée principalement par
provenance du colon, et donc de sa microflore.
leur digestibilité mesurée à la fin de l'intestin
Les mêmes observations ont été faites avec
grêle, c'est-à-dire au niveau iléal. En effet,
ou sans conservation de la valvule iléo-
dans le gros intestin, la microflore peut
cœcale. Celle-ci affectait généralement plus la
métaboliser certains des acides aminés non
digestibilité des polysaccharides non amylacés
digérés, les empêchant ainsi d'apparaître dans
que celle des acides aminés.
les fèces. On définit ainsi une digestibilité dite
"iléale". On peut mettre expérimentalement en
évidence l'avantage d'utiliser les AA digestibles
3. Expressions de la digestibilité iléale
au niveau iléal plutôt que les AA totaux lors de
la formulation des régimes. Certaines La fraction endogène provenant des sécrétions
organisations ont déjà publié des données de gastro-intestinales de mucus et d'enzymes
digestibilité iléale pour les principales matières ainsi que des desquamations intestinales
premières protéiques utilisées en alimentation représente 10 à 80 % de l'azote présent dans
animale (Aventis Animal Nutrition 1993; les digesta iléaux (Grala et al 1994).
Jondreville et al 1995; CVB 1995; NRC 1998). L'expression de la digestibilité iléale dépend de
Cependant, différentes expressions de la la manière dont cette fraction endogène est
digestibilité iléale, digestibilité apparente et prise en compte dans les calculs.
digestibilité vraie ou standardisée, ont été
3.1. Digestibilité apparente
proposées. Les hypothèses sous-jacentes à
chacun des systèmes et leurs implications La digestibilité apparente ignore l'origine
doivent être clairement exposées. endogène ou exogène de l'azote (N) ou des
AA indigestibles. Dans ce système, les
quantités d'azote ou d'AA indigestibles d'un
2. Mesure de la digestibilité iléale aliment sont considérées comme
proportionnelles à la matière sèche ingérée de
La digestibilité iléale peut être mesurée soit
cet aliment. Si le régime utilisé pour les
par collecte totale du flux iléal chez des porcs
mesures contient d'autres ingrédients, il est
ayant subi une anastomose iléo-rectale (IRA),
nécessaire d'estimer les quantités d'azote ou
soit à partir de la détermination des
d'AA indigestibles générées par la matière
concentrations d'un marqueur indigestible,
sèche (MS) de ces ingrédients. Dès lors, les
généralement l'oxyde de chrome, dans un
quantités indigestibles d'azote ou d'AA
échantillon représentatif des digesta iléaux
effectivement générées par la matière
chez des porcs porteurs d'une canule iléale. La
première testée doivent être calculées "par
comparaison des deux techniques a montré
différence", en soustrayant des quantités
soit des différences de sens opposés (Köhler
totales excrétées celles attribuables aux autres
et al 1990; Leterme et al 1990) soit des chiffres
ingrédients. Ceci s'applique au cas de la
très similaires (Yin et al 1993). Différentes
substitution de la matière première testée à un
techniques d'IRA ont été comparées. La
régime de base, que celui-ci renferme des
technique d'anastomose iléo-rectale termino-
protéines ou qu'il soit protéiprive. Dans ce
terminale, comportant l'isolement complet du
dernier cas, rencontré notamment lorsqu'une
gros intestin, a été validée dans plusieurs
matière première riche en protéines est testée
expériences (Green et al 1987; Laplace et al
dans un régime où elle est diluée par des
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ingrédients protéiprives, on peut parler de ingérée (Figure 2). Cette perte minimale est
digestibilité apparente "corrigée". Il est clair caractéristique de l'animal et on la désigne
qu'il s'agit de la digestibilité apparente d'un sous le nom de « perte endogène basale ».
régime qui serait composé à 100 % de la Quand le contenu protéique diminue,
matière première testée. En l'absence de cette l'importance relative de la perte basale
correction, la digestibilité apparente augmente augmente, expliquant la diminution de
avec le taux de protéines ou d'AA du régime, digestibilité apparente. Sur cette base, il a été
c'est-à-dire avec le niveau d'incorporation de la proposé de « standardiser » la digestibilité
matière première riche en protéines dans le apparente en soustrayant la perte endogène
régime (Fan et al 1994) (Figure 1). En basale de la perte iléale totale pour obtenir une
conséquence, les contenus en N ou AA « digestibilité vraie ». De cette manière, la
apparemment digestibles des matières quantité vraiment indigestible devient
premières riches en protéines sont sous- strictement proportionnelle au contenu
estimés et non additifs avec les contenus protéique de l'aliment, c'est-à-dire à l'apport de
déterminés pour les matières premières à plus la source de protéines testée.
faible teneur en protéines que l'on dilue
beaucoup moins pour effectuer la mesure de
digestibilité (Furuya and Kaji 1991). Il faut Figure 2. Variation du flux iléal d’acides aminés
souligner que la plupart des valeurs de en fonction de la quantité ingérée d’acides
digestibilité apparente publiées jusqu'ici ne aminés pour une matière sèche ingérée
sont pas corrigées et ne sont donc pas constante
additives.
Figure 1. Variation de la digestibilité apparente
en fonction de la quantité ingérée d’acides
aminés pour une matière sèche ingérée
constante
Dans un souci de clarté, le terme « digestibilité
standardisée » a été préféré au terme
« digestibilité vraie » (Jondreville et al 1995).
Le concept de digestibilité standardisée est
3.2. Digestibilité vraie ou standardisée particulièrement bien adapté aux mesures
réalisées en diluant une source unique de
Toutefois, il est clair que les matières
protéine par des ingrédients protéiprives,
premières à faible teneur en protéine
comme dans la présente base de données.
présentent une digestibilité apparente corrigée
Furuya and Kaji (1991) ont démontré que
systématiquement plus faible que celle des
contrairement aux contenus en AA
matières premières à forte teneur en protéines.
apparemment digestibles non corrigés, les
On peut estimer aussi que cette différence
contenus en AA digestibles standardisés sont
systématique est due à la dilution des
additifs. Cette expression de la digestibilité
protéines par les composants non protéiques
iléale fournit une estimation de la disponibilité
de la matière première. Elle disparaît lorsqu'on
des AA d'une matière première, clairement
fait l'hypothèse de l'existence d'une perte
indépendante de son contenu protéique
endogène minimale, indépendante de la
(Figure 1).
nature des composants de la matière
protéique; c'est-à-dire non proportionnelle à
l'ingéré protéique, bien qu'elle puisse être
proportionnelle à la quantité totale de MS
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3.3. Digestibilité réelle puisse être estimée dans les conditions de
mesure.
On sait maintenant que les quantités d'N ou
d'AA indigestibles standardisées peuvent
également provenir de protéines d'origine
La digestibilité apparente corrigée (DappCorr)
endogène (Figure 3). Ces dernières
aurait pu être calculée par différence comme
correspondent à des sécrétions digestives non
indiqué plus haut (§ 3.1.). On peut également
récupérées provoquées par les protéines elles-
supposer que les ingrédients protéiprives ont
mêmes ou d'autres composants spécifiques de
été choisis de sorte qu'ils stimulent les pertes
la matière première testée. On les désigne
d'azote et d'AA à un niveau minimal
sous le nom de « pertes endogènes
correspondant à celui des pertes endogènes
specifiques » (Sève 1994; Boisen and
basales. En conséquence, à condition que ces
Moughan 1996). Les pertes endogènes
pertes endogènes basales puissent être
totales, c'est-à-dire basales et spécifiques,
considérées comme constantes par kg de MS
sont déterminées par dilution isotopique. En
ingérée, DAppCorr peut être recalculée à partir
les soustrayant de la perte iléale apparente
de DStd et de la teneur en AA de la matière
totale, on peut calculer une « digestibilité
première (AAMP , en % de la MS) de la
réelle » (Krawielitski 1977; Low 1982; de MS
manière suivante:
Lange et al 1990; Hess et al 1998). Par suite
des difficultés méthodologiques inhérentes à
ces mesures d'autres travaux sont nécessaires
[2] DAppCorr = DStd - (Endo x 10 /
avant que ces derniers concepts puissent être MSI
AAMP )
utilisés en pratique. MS
Ceci correspond à la relation suivante entre les
contenus en AA apparemment digestibles
Figure 3. Répartition des acides aminés corrigés (DCAppCorr) et les contenus en AA
indigestibles vrais d’un isolat protéique de soja digestibles standardisés (DCStd), tous deux
entre la fraction indigestible réelle et les pertes exprimés par kg de MS de la matière première
endogènes spécifiques (Sève et al 1994b)
[3] DCAppCorr = DCStd - Endo
MSI
Etant indépendante de la nature des
constituants de la matière première, la perte
endogène basale constitue une dépense
azotée corporelle à couvrir par l'alimentation.
L'apport standardisé d'acides aminés
digestibles permet de couvrir ce besoin, alors
que la perte basale correspondante fait partie
de l'indigestible apparent corrigé de la matière
première. Le besoin exprimé en digestible
standardisé doit donc excéder le besoin
exprimé en digestible apparent corrigé d'une
quantité égale à la perte endogène basale.
Avec la correction de la digestibilité apparente
et l'hypothèse d'une proportionnalité de
4. Calculs l'endogène basal à la quantité de MS ingérée,
c'est une troisième condition pour que la
La digestibilité iléale standardisée (DStd en %)
formulation au moindre coût conduise au
est calculée en fonction de la digestibilité
même résultat quel que soit le mode
apparente (DApp en %), de l'endogène basal
d'expression.
(Endo , en g par kg de matière sèche
MSI
ingérée) et de la teneur en AA du régime
(AARégime en% de la MS) de la manière
MS 5. Estimation des pertes endogènes
suivante:
basales d’azote et d’acides aminés
[1] DStd = DApp + (Endo x 10 /
MSI 5.1. Aspects méthodologiques
AARégime )
MS
Les valeurs de digestibilité standardisée
Ceci n'implique pas nécessairement que la
dépendent de l'estimation de la perte
perte endogène basale soit proportionnelle à la
endogène basale d'azote et de chaque acide
matière sèche ingérée pourvu que cette perte
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AA. L'utilisation d'un régime protéiprive a été confirmé récemment dans une étude montrant
critiquée car elle pourrait entraîner une sous- par ailleurs que la perte basale d'azote ou d'AA
estimation de ces pertes. Cette réserve était par kg de MS ingérée diminue avec le poids du
basée d'abord sur le fait qu'une alimentation porc (Hess and Sève 1999). Les mêmes
peptidique stimule les pertes endogènes (Butts auteurs montrent qu'à poids vif constant, les
et al 1993). Elle peut s'expliquer par une variations individuelles quantitatives et
confusion entre pertes basales et spécifiques, qualitatives (profil des AA) sont élevées. De
les premières étant déterminées par les plus, dans le programme expérimental ayant
caractéristiques de l'animal, les secondes par conduit à la présente base de données, on a
celles de la source de protéines. En effet, montré que les données de pertes endogènes
certains peptides peuvent présenter la basales comme celles de digestibilité sont
propriété de stimuler les sécrétions digestives. affectées par des facteurs génétiques ou
La seconde objection mettait en cause une environnementaux liés au site de mesure
diminution de la synthèse nette de protéines quoique non clairement identifiés (Sève et al
endogènes résultant de la privation de 2000). L'ensemble de ces observations
protéines. Cependant, l'effet principal d'une implique que les pertes endogènes basales et
alimentation parentérale complémentaire est la digestibilité apparente devraient être
d'éviter l'accroissement considérable de déterminées, autant que faire se peut, sur le
l'excrétion de proline parfois observé avec un même porc à un poids similaire. Pour cette
régime protéiprive (de Lange et al 1989; raison, dans la présente base de données, la
Leterme et al 1994). Par conséquent, à perte endogène basale utilisée pour
condition que ce ne soit pas pour trop standardiser la digestibilité est celle estimée
longtemps, la distribution d'un régime sur le site de mesure.
protéiprive est probablement la méthode la
plus appropriée pour estimer la dépense
obligatoire digestive d'AA associée au 6. Conclusions
processus digestif (Sève and Henry 1996). Le
6.1.Pourquoi choisir le système digestibilité
fait que la teneur en fibres du régime
standardisée plutôt que le système digestibilité
protéiprive augmente la perte endogène
apparente?
basale (Mariscal-Landin et al 1995) peut
remettre en cause son indépendance vis-à-vis L'existence d'une perte endogène basale
de la nature des constituants alimentaires. indépendante de l'aliment et caractéristique de
Toutefois, en accord avec d'autres auteurs l'animal est maintenant largement admise.
(Taverner et al 1981), cette réponse est en Tant que cette perte peut être considérée
plateau au-dessus de 3-3.4 % de cellulose comme strictement proportionnelle à la MS
brute, soit un niveau proche de celui rencontré ingérée de n'importe quelle matière première,
dans un régime standard. On peut donc elle peut être intégrée à la perte totale
supposer que ce taux de fibres est celui attribuable à la MS de cette matière première.
compatible avec un fonctionnement digestif Dès lors, les contenus en AA digestible,
optimal et un niveau d'ingestion satisfaisant. apparents corrigés ou standardisés, peuvent
Dans la présente base de données, les pertes être utilisés indifféremment et convertis l'un en
endogènes basales ont été estimées avec un l'autre au moyen de l'équation (3). Toutefois, il
régime protéiprive à base d'amidon de maïs, est démontré (§ 5.2) que des facteurs associés
renfermant environ 4 % de cellulose purifiée. au comportement alimentaire de l'animal et à
certaines de ses caractéristiques (poids,
âge…) peuvent supprimer ou modifier
5.2. Facteurs de variation liés à l'animal significativement cette proportionnalité. En
conséquence, la portée du concept de
La proportionnalité de la perte endogène
digestibilité standardisée apparaît beaucoup
basale à la quantité de MS ingérée n'est
plus générale que celle du concept de
qu'approximative (Mariscal-Landin et al 1995;
digestibilité apparente.
Stein and Easter 1997; Hess et al 1999). Selon
Mariscal-Landin et al (1995), la relation linéaire
entre ces pertes et la matière sèche ingérée
présente un intercept significatif et
l'approximation ci-dessus n'est valable qu'à
des niveaux d'ingestion supérieurs à 70 g de
MS par unité de poids métabolique. Ceci a été
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6.2.Perspectives
La digestibilité standardisée prend en compte
la perte iléale totale d'AA, y compris les pertes
endogènes spécifiques. En conséquence, pour
estimer la disponibilité d'un AA, elle doit être
préférée à la digestibilité réelle qui ne prend en
compte que l'AA non digéré d'origine
alimentaire. Toutefois, la perte endogène
implique un coût en AA supplémentaire, c'est-
à-dire un "coût métabolique" associé à la
synthèse des protéines sécrétées (Huisman et
al 1993; Grala et al 1994, 1999). Le coût
métabolique en AA de la perte endogène
basale est indépendant de la matière première
alimentaire; comme la perte elle-même, c'est
un besoin de l'animal. En revanche, le coût
métabolique en AA de la perte endogène
spécifique doit être déduit de la valeur du
contenu en AA digestible standardisé en vue
d'une approche plus exacte de la disponibilité
vraie de l'AA dans la matière première testée
(Hess et al 2000). D'autres améliorations du
système seront nécessaires pour prendre en
compte l'indisponibilité éventuelle de certains
acides aminés dans les matières premières
sévèrement chauffées (Batterham et al. 1990).
En attendant, la présente base de données de
digestibilités iléales standardisées fournit
l'approche la plus satisfaisante de la
disponibilité des acides aminés, sur le plus
grand nombre d'aliments du porc évalués
jusqu'ici. A l'avenir, toute acquisition
supplémentaire de connaissances devrait
pouvoir être utilisée pour accroître et améliorer
cet ensemble d'informations précieuses.
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