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Afin de limiter la concurrence entre l’alimentation humaine et animale, la valorisation de sources protéiques non conventionnelles peut être une solution. Cependant, ces sources doivent être étudiées pour déterminer si elles répondent aux besoins nutritionnels des animaux, notamment par un apport équilibré en acides aminés (AA), mais également sur leurs effets sur le métabolisme, la physiologie et la santé.
En utilisant une source de protéine de plumes hydrolysée comme modèle d’étude, le projet de thèse propose d’étudier les mécanismes métaboliques et physiologiques que le porc met en œuvre lorsqu’il ingère un profil équilibré ou non en AA apportés sous forme de protéines, de peptides ou bien d’AA libres.

La protéine de plumes hydrolysée présente une teneur élevée en AA qui se présente principalement (≥ 92%) sous la forme d'acides aminés libres et de petits peptides. De plus, son profil d'acides aminés est gravement déséquilibré avec de faibles niveaux d'acides aminés essentiels comme la lysine tout en ayant des niveaux élevés d'acides aminés non essentiels comme la proline (figure 1). Une expérience préliminaire a montré que l’ingestion de cet hydrolysat de plumes induit des concentrations plus élevées en AA plasmatiques par rapport à d'autres sources de protéines conventionnelles (figure 2), même lorsque les régimes ont été formulés pour contenir la même quantité d'acides aminés totaux (Meniga et al., 2017).

Figure 1. Profil d'acides aminés de la plume extrêmement hydrolysée

Figure 2. Concentrations plasmatiques postprandiales (µM) d'acides aminés totaux (AAT) de porcs (n = 3) pendant 6 h après un test de repas avec trois régimes expérimentaux différents avec la même quantité de AAT avec soit des plumes extrêmement hydrolysées, de la farine de plumes, ou de la farine de volaille

Les hypothèses expliquant cette réponse très singulière sont 1/une conséquence du déséquilibre en AA ou 2/une spécificité de cet hydrolysat, composé majoritairement d’AA libres et de petits peptides.

Le premier objectif de la thèse sera d’identifier les causes de l’accumulation des AA dans le plasma et les mécanismes métaboliques en œuvre par le porc lorsqu’il ingère d’un hydrolysat de protéines de plumes. Une étude expérimentale permettra à la fois de faire varier l’équilibre en AA d’une ration à base d’hydrolysat de protéines de plumes chez des porcs en croissance et des porcs à l’entretien (modèle mini porc). La mise en place de cet essai sur deux types d’animaux permettra de travailler sur des animaux ayant un potentiel de synthèse protéique contrasté et donc susceptibles de répondre différemment à l’ingestion de cette hydrolysat.

Le second objectif sera de déterminer si la forme de l’apport en AA, apport sous forme de protéines, de peptides, ou bien d’AA libres, influence les réponses métaboliques et physiologiques étudiées. Dans cette seconde étude, nous étudierons notamment la physiologie digestive des porcs (morphométrie, expression des transporteurs d’AA et de peptides, etc).

Le projet est une thèse CIFRE avec la collaboration de l'INRAE et de BCF Life Sciences, la société qui produit les plumes extrêmement hydrolysées. Pour l'entreprise, cela leur permettra d'acquérir des connaissances sur leur produit et son utilisation dans l'alimentation animale.   

Francis  Amann Eugenio travaille sur ce sujet de thèse depuis mai 2019 pour 3 ans. Il est encadré par Nathalie Le Floc’h dans l’équipe Adaptation et par Jaap van Milgen dans l'équipe Alinut.

Contact

Francis Amann Eugenio : francisamann.eugenio[at]inrae.fr
Nathalie Le-Floc’h : nathalie.lefloch[at]inrae.fr
Jaap van Milgen : jaap.vanmilgen[at]inrae.fr

Références

• Morales, A., L. Buenabad, G. Castillo, S. Espinoza, N. Arce, H. Bernal, J. K. Htoo, and M. Cervantes. 2020. Serum concentration of free amino acids in pigs of similar performance fed diets containing protein-bound or protein-bound combined with free amino acids. Anim. Feed Sci. Technol. 267:114552. DOI.
• Yen, J. T., B. J. Kerr, R. A. Easter, and A. M. Parkhurst. 2004. Difference in rates of net portal absorption between crystalline and protein-bound lysine and threonine in growing pigs fed once daily1. J. Anim. Sci. 82:1079–1090. DOI.