Nutrition Chapter 1 PDF

LIBLANC Victoria Bac 3 VT 2020-2021 Nutrition Chapitre 1 : composition des aliments Con Mon a. Généralité de Grande diversité d’aliments 12/13 (apparence, origine, flaveur, complexité) minf maronacharides de Son Aliment >< nutriment aa d'a gras vitaminer YH Zon de musicau Mais nu...

LIBLANC Victoria Bac 3 VT 2020-2021 Nutrition Chapitre 1 : composition des aliments Con Mon a. Généralité de Grande diversité d’aliments 12/13 (apparence, origine, flaveur, complexité) minf maronacharides de Son Aliment >< nutriment aa d'a gras vitaminer YH Zon de musicau Mais nutriments limités. Ces nutriments sont contenus dans les aliments b. Classification des constituants alimentaires 1. Nutriments Eau indispensable aliment ans eau /100 % de MS) + Existe PAS . Nutriments organiques (4): Protides (faits d’a.a.) et composés azotés non protidiques Lipides TG, Phospholipides,.. Glucides Saccharides (poly,di,mono,..) Vitamines (composés organiques à base de carbone) liposoluble ou hydrosoluble Minéraux (composés inorganiques) 2. Substances annexes intrinsèques = partie prenante des aliments , par rajoute - Composés responsables de certaines caractéristiques organoleptiques = arôme ou composé qui vont donner une texture ou un certain gout - Facteurs toxiques : ex : composés cyanogènes dans les racines de manioc. Des enzymes contenues dans le manioc va transformer ces composés cyanogènes en acide cyanhydrique hautement toxique → on ne mange jms de racine de manioc 1 LIBLANC Victoria Bac 3 VT 2020-2021 crues ! il faut le chauffer pour dénaturer les enzymes capables de produire l’acide cyanhydrique. - Facteurs anti-nutritionnels : composés néfastes mais pas aussi fort que les composés toxiques. Ils interfèrent avec le métabolisme de l’animal au niv de la digestion ou d’un organe. Ex : l’inhibiteur de la trypsine qu’on trouve dans les graines de soja → ne pas les consommées crues → il faut chauffer comme le manioc - Molécules dotées d'effets protecteurs sur la santé : ex : antioxydants, caroténoïdes, … on les trouves surtout chez les végétaux ou microorganisme présent dans les aliments. En alimentation animale, les recherches sur les molécules dotées d’effets protecteurs sur la santé concernent surtout les carnivores où l’on cherche à prolonger la vie dans des conditions de confort optimales 3. Résidus et contaminants chimiques : attention à bien faire la différence - - Résidus = substances indésirables qu’on a ajoutées volontairement lors d’un processus de production mais dont on compte qu’elle aura disparu lors de la consommation. Ex : résidus d’antibiotiques, pesticides, fongicides, … Contaminants = substances indésirables qu’on n’a pas voulu introduire dans le processus de production malencontreusement. Ex : polluant de l‘environnement, vaches broutent herbe près d’un incinérateur→ contaminants arrivent dans le lait sans le vouloir. 4. Espèces chimiques nouvelles (nées des traitements technologiques) : ne sont pas présents dans la matière première mais sont générés par les processus de transformation de cette matière première. Ex : production d’huile par pressage de graines mais l’huile n’est pas raffinée → il faut la raffiner pour éliminer les dépôts par exemple → lors de ce processus il va avoir de nouvelles molécules qui vont être produites comme des acide gras trans. 5. Additifs : composés que l’on rajoute volontairement pour améliorer les aliments Additifs technologiques Exemples : Enzymes (phytase, xylanases, …) : permettent d’augmenter la digestion de certaines substances (hémicellulose) Conservateurs (antioxydants, …) – Additifs zootechniques 2 LIBLANC Victoria Bac 3 VT 2020-2021 Nutriments : on ajoute des vitamines, des aa. Non-nutriments (facteurs de croissance, prévention des parasites, …) Interdit en Europe mais pas partout ailleurs dans le monde 6. Microorganisme : il y a peu de denrées alimentaires qui ne contiennent pas de microorganisme. Les composés stériles n’existent pas dans l’alimentation d’élevage et d’animaux de compagnie c. Principaux additifs utilisés en alimentation animale Substances aromatiques et apéritives permettent d’augmenter l’appétence de l’aliment : utile en alimentation animal pour que les animaux d’élevages mangent avec appétit pour prendre du poids A. Partie 1 : Matière sèche a. Notions de taux d’humidité et de matière sèche ➢ Importance d'exprimer les besoins en MS (matière sèche) : la teneur en MS est le 1er facteur déterminant la valeur notionnelle d’un aliment. Cela va déterminer la quantité de nourriture ingérée par l’animal. La concentration énergétique d’un aliment dépend en premier lieu de sa teneur en MS. (Un CN 3 LIBLANC Victoria Bac 3 VT 2020-2021 qui mange 200g de croquette à 90% MS mangera 720g d’un aliment en boite de même composition) ➢ % MS = 100 - % humidité ➢ Méthode de détermination du taux d'humidité : On pèse la denrée au départ puis il faut chauffer l’aliment à 103° pendant un temps pour que toute l’eau soit évaporée. Ensuite on repèse la denrée pour connaitre la proportion de matière sèche dans la denrée alimentaire de départ. 103°C jusqu'à poids constant Les lérides "séquestra" ! 130°C pour les céréales ! 85°C sous vide pour les aliments riches en sucres (autrement formation de caramel) fervent . de l'eau dans leurs gravin ➢ Détermination importante pour évaluer la conservation de certaines denrées : il ne faut pas trop d’humidité pour éviter le développement de microorganismes. Conservation aisée en dessous de 14% d’humidité. Conservation impossible au-delà de 17% et entre les deux, une croissance microbienne est possible Pour comparer ce qui est comparable il faut se baser sur la teneur en matière sèche d’un aliment → on doit convertir les denrées alimentaires en équivalent matière sèche et puis exprimer les ingestions en équivalent matière sèche → tout est exprimé en fonction de la MS dans l’alimentation des animaux d’élevage. b. Protides et matière azotées non protéique → molécules qui contiennent de l’azote ➢ Protides : constitué d’a.a. ➢ Protéines : a.a en très longues chaines ou association de plusieurs attaquables péalables chaines Lu pot fibreures sont difficilement for les enzymes digestives an traitements /Ex : ➢ Polypeptides : a.a associés en chaîne de taille modeste ➢ Acides aminés libres ➢ Azote non protidique : pas constitué d’a.a ➢ Azote des acides nucléiques (bases purines et pyrimidines) → A-T-G-CU 4 fauni de plume ( LIBLANC Victoria Bac 3 VT 2020-2021 ➢ Azote des lipides (amines : choline, éthanolamine, …) : dans les phospholipides membranaires ➢ Amides et amines diverses, urée ➢ Alcaloïdes, glyco-alcaloïdes, … : retrouvés dans les végétaux qui sont souvent des facteurs antinutritionnel Ammoniac, nitrates, … : composés inorganiques • Distinction azote protéique et azote non protéique pour les monogastriques : Les monogastriques ont besoin d’a.a dans leur alimentation, des a.a essentiels qui doivent être apportés par l’alimentation → Tous les composés doivent être considérés pour un monogastrique comme une simple source d’azote. Mais pour les polygastriques, la distinction se fait entre les protéines et tout le reste. En effet, les aliments ingérés vont aller dans le rumen qui contient des microorganismes. Ceux-ci vont pouvoir dégrader à 100% tous les composés sous les pointillés (à partir des polypeptides) pour donner des ions ammonium à partir desquels les microorganismes vont reproduire de la biomasse microbienne contenant de l’ADN microbien, …Par contre les protéines ingérées par les polygastriques ne seront dégradées que partiellement par les microorganismes. C’est ce qu’on appelle le by-pass du rumen et vont donc se retrouver dans la suite du TD. Les protéines vont être digérées par la pepsine de la caillette puis vont dans l’intestin → ces protéines by-pass vont être converties en a.a libres au niveau intestinal. c. Dosage des matières azotées dans les aliments ➢ Dosage des protéines brutes : méthode de Kjeldahl (méthode simple et peu couteuse car les éleveurs ne peuvent pas se permettre de faire des analyses précises trop couteuses sur la teneur en prot, MS, … de leur denrées) Méthode de Kjeldahl : permet de doser la quantité d’azote dans les denrées alimentaires. On exprime cette quantité par gr ou kg de MS. On considère que cet azote est contenu dans des protéines et non pas sous forme libre. En masse il y a 16% d’azote dans une protéine → dans 100g de prot il y a 16g d’azote. S’il y a 16g d’azote par kg de MS cela donne 100g de protéine. Mais on n’est pas sûr que l’azote était au départ lié à des prot, il aura pu être sous forme d’urée, d’acide nucléique, … Donc on parle de protéine brute (PB) ou équivalent en protéine. On peut parler aussi de MAT= matière azotée totale. 5 LIBLANC Victoria Bac 3 VT 2020-2021 → On calcule la quantité d’azote par la méthode de Kjeldahl puis on multiplie par 100/16 car il y a 16% d’azote dans une prot et on obtient la quantité de PB. PB ou MAT (%) = Azote Kjeldahl (%) x 100/16 ➢ Deux imprécisions justifient le terme « protéines brutes » : On utilise le terme PB car certains aliments contiennent de l’azote sous une autre forme que la forme protidique. ➢ Les aliments contiennent de l’azote non protidique qui est compté ➢ Tous les protides n’ont pas 16% d’azote : certains en contiennent + ou –. Pour les prot du lait il y a en moyenne + de 16% d’azote → on va doser l’azote par la méthode de Kjeldahl et on multipliera par 6 ,38 et non pas par 6,25 (100/16) !!! Teneur en PB de l'urée (pour les ruminants) : [28 / 60] x 6,25 = 2,92 grammes de PB/ gramme d’urée : Urée : petite molécule contentant 2 atomes d’azote → 28/60 est de l’azote → on est bien au-delà des 16% contenu en moyenne dans les protéines Masse moléculaire = 60 2 atomes d’azote → 2x14 = 28 Cela parait absurde car difficile d’avoir 2,92g dans 1g. De plus, l’urée ne contient pas d’a.a, ce n’est pas une protéine. Mais pour les ruminants, si on leur donne de l’urée, cette urée va être dégradée à 100% dans le rumen, les microorganismes du rumen vont récupérer les ions ammonium et vont en fabriquer des prot microbiennes qui vont être digérées par la suite du TD → L’urée alimentaire pourra générer des prot microbiennes → avec 1g d’urée, on pourra produire 2,92g de prot microbiennes utilisés comme nutriment. d. Répartition des matières azotées dans les aliments Origine végétale : ➢ Teneurs : ➢ Graines oléagineuses et protéagineuses : 22 – 40% MAT par rapport à la MS ➢ Céréales : ~10% 6 LIBLANC Victoria Bac 3 VT 2020-2021 ➢ Effet de concentration des protéines pour : certains dérivés des matières premières peuvent être +/- riches en protéines ➢ Tourteaux (ce qui reste après le pressage) de graines oléagineuses : (< 50% pour tourteau de soja → + de 50% de la MS est constitué de protéine) est enrichi en protéine car elles ne passent pas dans l’huile ➢ Co-produits des céréales (germes, sons, drèches, issues de meunerie : farine sont riches en prot) ➢ Racines / tubercules : pauvres en protéines ➢ Plantes fourragères : taux d’azote diminue si stade végétation avance ➢ Forme chimique : ➢ Grains et graines : majorité sous forme protéique ➢ Herbe : 30 - 40% sous forme soluble (AA libres, amines) ➢ Produits conservés : présence d’azote non protidique issu de la dégradation microbienne augmente lors de la conservation suite à la fermentation. e. Teneurs en MAT de quelques co-produits végétaux ➢ Corn gluten feed = mélange de drêches de maïs, de tourteau de germe + parfois solubles de maïs, auquel on ajoute du gluten afin d'obtenir un taux de protéines constant. Il n’est pas aussi riche en prot que le gluten de maïs ou le gluten de blé même s’il contient beaucoup de co-produits - soit utilisé frais (40 à 50% de MS) - soit déshydratée (90% de MS) ➢ Gluten de maïs (gluten meal) : ➢ Gluten 60 (~60% MAT/MFraiche) = gluten de maïs pur (obtenu lors de la centrifugation de l'amidon) ➢ Gluten 40 (~40% MAT/MF) = mélange de tourteau de germe + parfois solubles de maïs avec gluten pur ➢ Gluten de blé (on parle des prot contenues dans le blé) : peut atteindre 80% MAT il s’agit de vraies protéines 7 LIBLANC Victoria Bac 3 VT 2020-2021 f. Répartition des matières azotées dans les aliments Origine animale : ➢ Teneurs : ➢ Poissons, viandes, abats : 35 – 70% MAT / MS ➢ Lait de vache : 27-28% MAT / MS ➢ Produits dérivés : ➢ Soit moins riches en MAT : exemple du lactosérum (liquide qu’on récupère quand on fait du fromage, c’est la caséine qui précipite pour former le fromage) ➢ Soit plus riche en MAT : concentrât protéique de poisson ex : huile de poisson ➢ Forme chimique : ➢ Essentiellement des protéines peut de MAT non protidique dans ces produits d’origine animale B. Parte 2 : Lipides a. Les lipides 2 types : saponifiables et insaponifiables Saponification sert à casser les liens ester pour libérer le OH du glycérol et le COOH des acides gras → on libère les acides gras ➢ Partie insaponifiable (cires, stérols, pigments, vitamines liposolubles) ➢ Partie saponifiable ➢ Acides gras constitutifs On distingue les AG en fonction de : ➢ Longueur de la chaîne carbonée ➢ SFA (aide gras saturé : ne contient pas de double liaison) – MUFA (acide gras monoinsaturé : une seule double liaison) – PUFA (acides gras polyinsaturés : plusieurs doubles liaisons) 8 LIBLANC Victoria Bac 3 VT 2020-2021 ➢ Oméga – 3, 6, 9 : position de la dernière double liaison. En partant du méthyl terminal, si on compte 3 liaisons avant de tomber sur la 1ere double liaison (qui est en fait la dernière) on parle d’Oméga 3 ➢ Double - liaisons cis versus trans : la majorité des doubles liaisons des lipides sont des cis ➢ Formes principales dans les aliments : ➢ Triglycérides (graines, fruits oléagineux, graisse d’origine animale…) ➢ Galactosylglycérides (appareil végétatif des plantes fourragères) : dans les végétaux verts. C’est un glycérol + un sucre (galactose) → 1 tête hydrophile + 2 queues hydrophobes. Ils sont présents dans les thylakoïdes des chloroplastes ➢ Attention ! il n’y a pas de triglycéride dans l’herbe ➢ Dosage des lipides : ➢ Extraction à l'éther éthylique : on obtient un "extrait éthéré" = extrait lipidique. Cela correspond au dosage des triglycérides et de certains insaponifiables extrais avec l’éther Cette extraction se fait habituellement par la méthode de Soxhlet (simple extraction ou double extraction) (Voir diapositive suivante) 9 LIBLANC Victoria Bac 3 VT 2020-2021 ➢ Représentation schématique d'un extracteur de Soxhlet : 1 Agitateur magnétique 2 Ballon à col rodé 3 Retour de distillation (tube d'adduction) 4 Corps en verre 5 Filtre 6 Haut du siphon 7 Sortie du siphon 8 Adaptateur d'expansion 9 Condenseur 10 Entrée de l'eau de refroidissement 11 Sortie de l'eau de refroidissement Dans le ballon il y a un solvant (éther), il va être chauffé. L’agitateur magnétique permet de faire bouger le ballon pour que le solvant soit chauffé de manière homogène. L’éther va s’évaporer et va passer à travers le retour de distillation (3) puis monte vers le condenseur où l’éther gazeux va redevenir liquide grâce à un manchon d’eau froide autour du condenseur. L’éther va donc retomber dans le réceptacle en verre (4) dont le fond est fermé. Sur le fond est placé un filtre avec un échantillon (5). L’éther liquide chaud va tomber sur ce filtre et va libérer la graisse contenue dans l’échantillon → on a de l’éther avec de la graisse solubilisé. Le solvant condensé s'accumule dans l'extracteur jusqu'à atteindre le sommet du tubesiphon, qui provoque alors le retour du liquide dans le ballon. Il y a alors un nouveau remplissage de (4) vu que l’éther continu à chauffer, puis vidange, remplissage… → lavage successif de l’échantillon → graisse est progressivement solubilisé pour qu’on final l’échantillon ne contient plus de lipides. Ces lipides se retrouvent dans le ballon. Quand c’est fini on déboite l’ensemble et on considère que toute la graisse de l’échantillon est dans le ballon. Ensuite on évapore l’éther pour ne garder que la graisse dans le ballon. Evidemment il faut peser le ballon avant et après pour connaître la masse de graisse présente insatiablement dans l’échantillon ➢ Aliments d’origine végétale : ➢ Fourrages, racines, tubercules, céréales, protéagineux : pauvres en lipides (1 – 4% de la MS) ➢ Graines / fruits oléagineux : riches en lipides (20 – 60% de la MS) 10 LIBLANC Victoria Bac 3 VT 2020-2021 ➢ Dans la plupart des cas : riches en C18:1 (1 double liaison) et C18:2 (2 doubles liaisons) : bcp d’AG insaturés dans aliments d’origine végétale ➢ Graisses de coprah et de palmiste : riches en saturés à chaîne moyenne ➢ Lipides de l’herbe et huile de lin : riche en C18:3 ➢ « Ancienne huile de colza » : riche en acide érucique (C22:1Cis-13) provoque problèmes cardiaques chez animaux Huile de COPRAH : extraction à partir de l’albumen des noix de coco Huile de PALMISTE : extraction à partir des amandes des fruits du palmier à huile Huile de PALME : extraction à partir de la pulpe des fruits du palmier à huile L'acide érucique ou acide 13-dococénoïque est un acide gras monoinsaturé que l'on trouve dans le colza, des plantes du genre Erysimum, et les graines de moutarde, où elle constitue 40 à 50 % de leur huile. Dans l’Union européenne, la teneur en acide érucique des huiles et graisses destinées à la consommation humaine ne peut dépasser 5 %, teneur calculée sur leur teneur totale en acides gras dans la phase grasse ➢ Aliments d’origine animale : ➢ Viande : 8 – 40% en fonction du morceau, de l’espèce, de l’état d’engraissement ➢ Chair de poissons : maigres (type morue) : 1 - 3% gras (type sardine) : 10 - 15% ➢ Farines de viandes et de poissons : souvent dégraissées pour la conservation ➢ Œufs : 12% surtout dans le jaune de l’oeuf ➢ Lait : 4% pour la vache ➢ Profils en acides gras très variables 11