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Actuellement, l’élevage doit répondre à un accroissement de la demande mondiale en lait et en viande tout en réduisant son impact sur l’environnement. Dans le cas des ruminants, la recherche d’une meilleure efficience azotée est au cœur des enjeux car elle permet à la fois de produire en utilisant moins de protéines végétales et de limiter les rejets, notamment urinaires, qui sont à l’origine d’émission du nitrate, d’ammoniac et de protoxyde d’azote (puissant gaz à effet de serres) (Van der Valt, 1988 ; Kay, 1969). Depuis les années 1975 l’élevage français a bénéficié de l’utilisation de tourteaux protégés de la dégradation ruminale par le tannage des protéines au formaldéhyde, ce procédé étant très efficace (Vérité et al. 1977a et b). L’utilisation du formaldéhyde va s’arrêter à plus ou moins court terme compte tenu de son image sur la production et des risques inhérent à son emploi en usine ce qui requiert le développement de nouvelles techniques de protection des protéines.

Des nouveaux procédés de protection (encapsulage, chaleur…), apparaissent sur le marché mais ils sont moins efficaces que celle avec le formaldéhyde. Une des voies de protection relativement peu explorées jusqu’à présent dans l’objectif de remplacement du formaldéhyde consiste à accélérer la vitesse de transit des particules dans le rumen en jouant sur des caractéristiques physiques particulières (taille, densité…) de façon à diminuer le temps d’exposition aux fermentations et de compenser ainsi la moindre efficacité des procédés technologiques. D’autre part, l’efficacité des nouvelles technologies apparaissant actuellement sur le marché est difficilement évaluable par les méthodes existantes de laboratoire surtout si elles sont couplées avec des caractéristiques des particules modulant leur vitesse de transit. Il est donc nécessaire de mettre au point une nouvelle méthodologie d’évaluation permettant la validation de ces techniques.

Vers  de nouvelles voies pour protéger les protéines et des nouvelles méthodologies pour les évaluer

L’objectif de ce travail de thèse est donc d’une part d’explorer la voie des caractéristiques physiques des particules alimentaires et leur influence sur la vitesse de transit dans le rumen. Une fois déterminées, ces caractéristiques pourront être combinées avec une ou plusieurs techniques de protection émergentes permettant à une particule alimentaire d’échapper à la dégradation ruminale afin de proposer une alternative efficace au tannage par le formaldéhyde. D’autre part, ces nouvelles techniques de protection n’étant plus compatibles avec les méthodes classiques d’évaluation de la valeur protéique des aliments, la mise au point  d’une nouvelle méthodologie d’estimation de cette valeur sera recherchée à partir de la réponse de synthèse protéique du lait et/ou du taux circulant d’acides aminés après l’ajout de protéines protégée dans la ration.

Le travail de thèse comportera ainsi trois étapes :

• L’étude de la taille et la densité des particules alimentaires qui permettrait une sortie rapide du rumen pour limiter leur dégradation.
• La mise au point une nouvelle méthodologie d’estimation de la valeur protéique des aliments concentrés à partir de la réponse de la production de matières protéiques à des apports supplémentaires (intégrer la variation d’efficience associée qui fait que cette réponse n’est généralement pas linéaire).
• La mise en place, en collaboration avec le partenaire (Agrial - usine de fabrication d’aliment), d’une nouvelle technologie de protection des matières protéiques en combinant différentes techniques déjà existantes et les données obtenues sur les vitesses de transit ruminal. Ce dernier essai permettra également une validation définitive de la méthodologie mise en place.

Florence Dufreneix travaille sur ce sujet de thèse depuis le 1^er janvier 2016 pour une durée de 3 ans. Elle est encadrée par Jean-Louis Peyraud et Philippe Faverdin dans l’équipe Syslait.

Bibliographie

Kay R. N. B. Digestion of protein in the intestines of adult ruminants. Symposium proceedings, 1969, Vol 28, p 140-151. [texte intégral]
Van der Walt J. D., Meyer J. H. F. Proteins digestion in ruminants. South African Journal of animal science, 1988, Vol 18, No 1, p 30-41. [texte intégral]
Vérité R., Journet M., Flechet J., Lefaivre R., Marquis B., Vérité M. Utilisation des tourteaux traités au formol par les vaches laitières. II. – Effets sur la production laitière du traitement des tourteaux et du niveau d’apport azoté au début de lactation. Annales de zootechnologie, 1977a, Vol 26, No 2, p 183-205. [texte intégral]
Vérité R., Poncet C., Chabi S., Pion R. Utilisation des tourteaux traités au formol par les vaches laitières. I. Aspects digestifs. Annales de zootechnies, 1977b, Vol 26, No 2, p 167-181. [texte intégral]

Contact

Florence Dufreneix florence.dufreneix[at]rennes.inra.fr (doctorante)
Jean-Louis Peyraud jean-louis.peyraud[at]rennes.inra.fr (directeur de thèse – Inra)
Philippe Faverdin philippe.faverdin[at]rennes.inra.fr (co-directeur de thèse/encadrant – Inra)
François Gautier f.gautier[at]agrial.com (co-encadrant – Agrial)