De l’or en paille…

//  7 novembre 2019  //  Nutrition, Recherches en nutrition  //  Commentaires fermés

12novembre2019-11

Le rumen permet au bétail de digérer des fibres que les poulets, les porcs et les humains ne peuvent pas, et de produire des protéines de bœuf de haute qualité à partir d’aliments pour animaux et de terres qui, autrement, ne produiraient pas de nourriture. Il est essentiel de mieux comprendre le rumen pour améliorer l’efficacité de l’alimentation et la capacité du bétail à convertir les fibres en protéines.

La paille contient autant d’énergie que le grain: brûler une tonne de paille ou de grain génère la même quantité de chaleur. Mais le bétail ne peut pas accéder à toute l’énergie contenue dans la paille.

Tiré de canadiancattlemen.ca –  par Reynold Bergen – Publié le 4 novembre 2019
| Traduction et adaptation libre par la rédaction |

Le grain est principalement de l’amidon. L’amidon est une longue chaîne de molécules de sucre (glucose) identiques reliées par de simples liaisons que les microbes du rumen peuvent facilement briser à l’aide de quelques enzymes. C’est pourquoi les bovins d’engraissement digèrent et convertissent les régimes alimentaires à base de céréales si rapidement et efficacement.

En revanche, la paille contient des fibres de cellulose, d’hémicellulose, de pectine et de lignine. Celles-ci contiennent de nombreuses molécules différentes (pas seulement du glucose) reliées par des liaisons complexes beaucoup plus solides et qui nécessitent beaucoup plus d’enzymes pour que les microbes se cassent. C’est pourquoi les vaches ne peuvent pas hiverner uniquement sur la paille.

Les microbes du rumen sont sophistiqués. Ils ne font pas que laisser filtrer des enzymes dans le rumen et espèrent que ces enzymes atteignent les bons endroits, libèrent des nutriments et attendent que les nutriments flottent pour pouvoir les absorber et les utiliser. En réalité, les microbes construisent des structures complexes qui ressemblent au «Canadarm» de la navette spatiale et à des enzymes qui l’entourent. L’enzyme à l’extrémité distante se fixe à la particule d’alimentation et digère un lien spécifique. Il casse un petit morceau et le passe à l’enzyme suivante. Cette enzyme le décompose davantage et le transmet, et ainsi de suite, jusqu’à ce que de petites molécules (par exemple, le sucre ou l’ammoniac) arrivent à la surface du microbe. Le microbe absorbe ces molécules et les convertit en acides gras volatils ou en protéines microbiennes que l’animal peut utiliser.

Les bovins ne peuvent pas entièrement digérer la paille car les microbes du rumen ne produisent pas toutes les enzymes nécessaires pour digérer certains des liens complexes contenus dans les fibres. Les suppléments enzymatiques commerciaux ont été commercialisés, mais contiennent souvent bon nombre des mêmes enzymes que celles déjà produites par les microbes du rumen.

La nature peut avoir les enzymes dont nous avons besoin. Par exemple, la paille d’un an est plus digeste parce que les champignons et autres microbes ont pré-digéré ces fibres complexes.

Une équipe de recherche dirigée par Tim McAllister d’Agriculture et Agroalimentaire Canada collabore avec Adrian Tsang de l’Université Concordia pour trouver des enzymes fongiques afin d’améliorer la digestibilité de la paille. Cette équipe a récemment publié «Identification de nouveaux enzymes pour améliorer la digestion ruminale de la paille d’orge» (Bioresource Technology 260: 76-84).

Ce qu’ils ont fait : Des enzymes de quatre champignons différents ont été mélangées à des enzymes de la panse de bovins nourris à 70% de paille. De la paille d’orge moulue a été ajoutée à chacun des quatre mélanges afin de déterminer les enzymes du champignon susceptibles d’aider les enzymes du rumen à libérer le plus de glucose de la paille. Ensuite, toutes les enzymes du meilleur champignon ont été extraites et analysées selon une procédure de laboratoire afin de séparer les différents assemblages d’enzymes «Canadarm» du champignon les uns des autres. Chaque assemblage enzymatique a été à nouveau mélangé avec de la paille broyée et la production de glucose a été mesurée.

Enfin, les assemblages produisant le plus de glucose ont été démontés et analysés pour déterminer quelles enzymes étaient impliquées, quelles étaient leurs fonctions et si des enzymes similaires existaient déjà dans le rumen.

Ce qu’ils ont appris : Le champignon qui a aidé les enzymes du rumen à produire le plus de glucose contenait 15 ensembles d’enzymes «Canadarm» différents. Lors des tests individuels, trois de ces assemblages ont produit beaucoup plus de glucose que les autres. Certaines des enzymes de ces trois assemblages étaient liées à des enzymes déjà produites par des microbes du rumen. Cependant, certains de ces assemblages fongiques du «bras canadien» contenaient de nouvelles enzymes qui peuvent rompre les liaisons de fibres que les enzymes du rumen ne peuvent pas.

Ce que cela signifie : si je parle vite et agite les mains, les prochaines étapes semblent simples… il suffit de trouver les gènes fongiques codant pour ces enzymes uniques de digestion des fibres, de les cloner en bactéries et de les exprimer pour les produire à l’échelle industrielle, purifier les enzymes et fabriquer un additif enzymatique alimentaire efficace. Mais il y a une longue distance entre la possibilité théorique et la réalité pratique. Bien d’autres années, des enzymes, des travaux de laboratoire, des essais de digestibilité, des essais d’alimentation animale et de nombreux essais et erreurs seront nécessaires avant que des suppléments enzymatiques rentables ne soient commercialisés.

La plupart des recherches que les producteurs de bœuf du Canada financent par l’intermédiaire du Beef Cattle Research Council visent à peaufiner ou à affiner les pratiques ou les technologies existantes. En revanche, les efforts visant à trouver de nouvelles enzymes qui améliorent la digestibilité de la paille vont de plusieurs années et coûtent loin de la réalité commerciale. Mais ce pipeline de recherche «de base» génère de nouvelles connaissances sur la manière dont la nature développe les moyens de tirer de l’énergie de fibres complexes. Cela pourrait conduire à de nouvelles technologies et à de nouvelles pratiques de production pour l’industrie du bœuf.

L’amélioration de l’efficacité alimentaire et de l’offre alimentaire grâce à l’utilisation d’aliments, de systèmes d’alimentation et de systèmes de production alternatifs contribuera à la réalisation de l’objectif de la Stratégie nationale de promotion du bœuf consistant à accroître l’efficacité de la production de 15%. La stratégie explique pourquoi le prélèvement canadien pour les bovins de boucherie est passé de 1 $ à 2,50 $ par tête dans la plupart des provinces (environ 75 cents ont été alloués au Conseil de recherches sur le bétail) et la façon dont il est investi.

La grappe de recherche sur le bœuf est financée par le Canadian Beef Cattle Check-Off et par Agriculture et Agroalimentaire Canada, avec des contributions supplémentaires de groupes provinciaux de l’industrie du bœuf et de gouvernements afin de faire progresser la recherche et le transfert de technologie, appuyant ainsi la vision de l’industrie canadienne du bœuf d’être reconnue comme fournisseur privilégié de bœuf, de bétail et de gènes sains et de haute qualité.

Source : https://www.canadiancattlemen.ca/2019/11/04/spinning-straw-into-gold/

Comments are closed.