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Des enjeux environnementaux, économiques et d’autonomie protéique

En élevage laitier, augmenter l’efficience d’utilisation des protéines, c’est-à-dire le ratio entre les protéines excrétées et les protéines apportées, est un enjeu environnemental, économique et d’autonomie protéique important.
Cette efficience est en partie conditionnée par le devenir métabolique des acides aminés (AA), nutriments issus de l’hydrolyse des protéines digestibles lors de leur absorption intestinale. En effet, les AA absorbés sont soit utilisés pour resynthétiser différentes protéines exportées par l’animal, principalement sous forme de protéines du lait et endogènes fécales, soit catabolisés en urée. Or, la synthèse protéique à partir des AA est un processus couteux en énergie.

Ce travail visait à comprendre les variations d’efficiences en réponse aux apports d’énergie nette glucoformatrice en interaction avec l’apport de protéines ou d’AA limitants (lysine, méthionine et histidine) en étudiant le métabolisme mammaire et hépatique de la vache laitière.

Une approche originale du catabolisme des acides aminés basée sur le livre rouge INRA (2018)

Le catabolisme des AA indispensables a été appréhendé à la fois par la quantification des flux métaboliques d’AA au niveau du système digestif, hépatique et mammaire  et par un calcul de l’efficience corporelle de chaque AA ; l’inefficience traduisant en fait leur catabolisme. Ces efficiences individuelles ont été calculées à partir de l’efficience des Protéines Digestibles dans l’Intestin (PDI) proposée dans le système d’alimentation des ruminants INRA (2018) qui correspond au ratio entre l’ensemble des protéines exportées par l’animal et l’apport en protéines digestibles (Figure 1). Pour en déduire les efficiences de chaque AA, il a fallu appliquer aux différentes protéines exportées leur profil de composition en AA et tenir compte des profils en AA Digestibles dans l’Instestin (AADI) pour les apports.

Les variations d’efficience en réponse à l’apport d’énergie et de protéines

Les gains d’efficiences observés avec l‘apport croissant d’énergie dans la ration s’expliquent par une augmentation de la production de protéines du lait à apport en protéines digestibles constant. En effet, l’apport d’énergie augmente les prélèvements mammaires de l’histidine, de la méthionine, et de la phénylalanine et la tyrosine (les AA du groupe 1 selon Mepham, 1982), et de certains AA non indispensables. Le catabolisme mammaire de la lysine, l’isoleucine, de la leucine et de la valine (AA du groupe 2) et le catabolisme hépatique des AA du groupe 1 diminuent en parallèle.

En revanche, on observe des pertes d’efficience avec l’augmentation d’apport en protéines digestibles, qui s’expliquent par le fait que la production de protéines du lait et les prélèvements mammaires d’AA augmentent moins que l’apport de tous les AA. En parallèle, les catabolismes hépatique des AA du groupe 1 et mammaire des AA du groupe 2 augmentent. Ces mécanismes différents expliqueraient l’additivité des augmentations des protéines du lait observées en réponse à l’apport combiné d’énergie et de protéines digestibles.

Enfin, l’efficience des protéines digestibles dépend de l’AA indispensable présentant l’efficience la plus élevée. Ceci démontre l’intérêt de raisonner les efficiences par AA et non plus simplement l’efficience protéique (PDI) dans un futur système d’alimentation des vaches laitières. En perspectives (voir aussi le travail de thèse de Jean-Charles Anger), les effets d’apports d’énergie glucoformatrice et d’AA limitants sur l’utilisation des AA et de l’azote vont être étudiés à différents stades de lactation dans l’objectif d’améliorer l’estimation de l’efficience d’utilisation des AA dans un futur système d’aliment.

Ce projet a été conduit en partenariat entre l’UMR Pegase (S. Lemosquet) et Agriculture et Agroalimentaire Canada (H. Lapierre) avec l’entreprise Adisseo (L. Bahloul) dans le cadre d’une thèse Cifre (C. Omphalius).

Références bibliographiques

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