Nutri Chapter 1 Part 2 PDF

LIBLANC Victoria Bac 3 VT 2020-2021 C. Partie 3 : Les minéraux et glucides a. les minéraux → Composition corporelle en atome Un homme de 70 kg est constitué de : principalement oxygène, carbone, hydrogène, azote + 7 éléments minéraux majeurs : calcium, phosphore, souffre, potassium, sodium, chlore...

LIBLANC Victoria Bac 3 VT 2020-2021 C. Partie 3 : Les minéraux et glucides a. les minéraux → Composition corporelle en atome Un homme de 70 kg est constitué de : principalement oxygène, carbone, hydrogène, azote + 7 éléments minéraux majeurs : calcium, phosphore, souffre, potassium, sodium, chlore, magnésium + oligoéléments en faible quantité ➢ Minéraux majeurs (> 1 g / kg MS aliment) les minéraux majeurs pour nous sont généralement aussi majeur dans les aliments. Potassium Sodium Chlore Phosphore Magnésium Calcium Soufre Le soufre est essentiellement sous forme organique via les acides aminés soufrés Pour les monogastriques, les besoins nutritionnels en soufre correspondent à peu près aux besoins en acides aminés soufrés Pour les ruminants, il y a un besoin en soufre mais la forme n’a pas beaucoup d’importance (synthèse des acides aminés soufrés par les microorganismes du rumen) L’excès de soufre est à l’origine de nécrose du cortex cérébral Le dosage du soufre total est délicat et peu fiable car il est volatil ➔ souvent absent aliments des tables de composition des aliments La principa soute source de et la dan les se trava dans mithionine ➢ Oligoéléments (< 0,5 g / kg MS aliment) indispensable pour un bon fonctionnement mais en petite quantité et sont aussi en plus petite quantité dans aliments Fer : produits laitiers très pauvres en fer 12 la cysteine LIBLANC Victoria Bac 3 VT 2020-2021 Manganèse Zinc Cuivre Iode Cobalt Sélénium ➢ Dosage des minéraux ➢ Matières minérales totales (cendres brutes) → permet de doser l’ensemble des minéraux. On prend un aliment, on dose la MS qu’on a donc dans un creuset puis on le dépose dans un four → calcination de la matière organique → il ne restera que les minéraux. Cette valeur n’est pas très précise car certains minéraux se sont volatilisés à haute température et certains sont sous forme d’ions associés à d’autre molécule (phosphate) → on les retrouves dans la masse finale. = cendres obtenues par calcination à 550°C. On solubilise les cendres brutes dans de l’acide chloridrique. On va pouvoir mesurer la teneur en certains minéraux ➢ Insoluble chlorhydrique : ce qui n’a pas pu être solubilisé. Cet insoluble contient souvent de la silice ce qui veut dire que de la terre a contaminé le fourrage (ce sont des éléments non assimilables : silice, certains phosphates, …) ➢ Dosage spécifique des minéraux (délicat pour certains minéraux : iode, soufre, sélénium, …) b. Les glucides : 1. glucides pariétaux (dans les parois) ➢ Cellulose : polymère linéaire de glucose. Liaison beta 1-4 ➢ Hémicelluloses : ➢ À base de pentoses : « pentosanes » ➢ Xylanes = polymère de xylose ➢ arabanes 13 LIBLANC Victoria Bac 3 VT 2020-2021 ➢ À base d'hexoses ➢ mannanes ➢ Galactanes = polymère de galactose ➢ b-glucanes (poly-glucose avec liens b-1,3 et b-1,4) : on ne retrouve que du glucose. Vont moins s’associer en fibres, ils ne autus hemicllulare s’empilent pas lafidement fermentables contrair ment aux au cellular Cellulose et hémicelluloses sont incrustés de lignine (impact majeur sur la un glucide -par digestibilité des fourrages !!! → Difficulté de digestion si teneur en lignine augmente) La lignine n’est pas un polysaccharide. C’est en réseau en 3D constitué d’alcool ➢ Pectines =hétéropolysaccharides Elles sont digérés por avec lu bop d'acides monique . microorganisme du gra intestin , 100 % Fermenti A la cellulose sont associées des molécules d’hémicellulose ➢ Dosage des glucides pariétaux ➢ Méthode de Weende => "% de cellulose brute" !!!!!!!!!!!!!! à connaitre (Résidu solide organique sec obtenu après une double hydrolyse à chaud de l'aliment, acide puis basique) → permet de dégrader les mol. organiques et permet de garder essentiellement la cellulose (parfois reste encore hémicellulose autre → ce n’est pas le % de cellulose pure) Les et valeurs de Weende de etr Von Sat doivent corrigée teneur en insolubles pour la mincau On fait une attaque acide + attaque basique, on obtient un résidu solide et on doit connaitre sa teneur en minéraux → on a le poids du résidu solide, on le calcine et on a un poids de minéraux qui reste → la différence entre ces deux poids est la matière organique (=cellulose brute) présente dans ce solubilisées cellular résidu solide =l'aliment tonstormé petites malicelles est mai reule en la ➢ Méthode de Van Soest !!!!!!!!!!!!!! à connaitre On solubilise tous les éléments contenus dans l’aliment sauf la cellulose, l’hémicellulose et la lignine. On filtre et la partie non solubilisée se retrouvera sur le filtre, cela correspond à NDF Imetror ditegent fisu  Fraction insoluble dans un détergent neutre : NDF (Cellulose + hémicelluloses + lignine). On soumet NDF à un détergent acide qui permet la solubilisation de l’hémicellulose. On refiltre et on obtient :  Fraction insoluble dans un détergent acide : ADF (Cellulose + lignine). On soumet ADF à l’acide sulfurique qui permet de solubiliser la cellulose. On reflitre et on obtient : 14 ustua solide LIBLANC Victoria Bac 3 VT 2020-2021  Fraction insoluble dans l'acide sulfurique à 78% : ADL (Lignine) Attention ADL est une partie de ADF et ADF est une partie de NDF donc il ne faut pas faire la somme des 3 fractions ➢ Méthode de Prosky : détermine les TDF (fibres alimentaires totales) ➢ La teneur en cellulose brute de Weende permet de distinguer deux groupes d'aliments pour le bétail : ➢ Teneur en cellulose brute de Weende < 15 % => aliments concentrés ➢ Teneur en cellulose brute de Weende> 15 % => fourrages Attention, le son de blé est un aliment concentré car il ne contient que 9% de cellulose brute. Pourtant, il a une teneur en NDF de 38% parce qu'il est très riche en pentosanes. Une paille qui contient 42% de cellulose de Weende renferme 88-89% de glucides pariétaux totaux. c. Les glucides : 2. glucides cytoplasmiques On distingue les sucres et les polysaccariches (polyoside) ➢ L'amidon est le polyoside le plus important. Amidon = amylose + amylopectine. Amylose = chaine linéaire de glucose mais avec liaisons alpha 14. 15 LIBLANC Victoria Bac 3 VT 2020-2021 Amylopectine n’a rien avoir avec les pectines. C’est un polymère ramifié de glucose (liaison alpha1-4 +alpha 1-6). Si bcp d’amylose dans l’amidon + difficile à digérer. Amylopectine + facile à digérer ➢ D'autres polyosides sont les lévanes (herbe) et les inulines (racines, tubercules, oignons, …) Lévane : polyfructose (liaisons béta2-6) dans l’herbe Inuline : polyfructose (liaisons 1-béta2) dans racines -> très interessante : por de gout , form u n et favorise les bonner Les amylases coupent les liaisons alpha 1-4 mais ne coupent pas béta 1-4 que l’on trouve dans la cellulose. Il faut des cellulases pour cela. Et ça explique pourquoi on ne digère pas la cellulose ➢ Dosage des glucides cytoplasmiques ➢ Existence de méthodes spécifiques pour doser spécifiquement l’amidon ou autre par exemple ➢ Détermination par différence : "extractif non azoté" = glucides cytoplasmiques Glucides cytoplasmiques = ENA (% de MS) = 100 – (% PB + % EE + % C°B + % CB) PB = protéines brutes EE = extrait éthéré (teneur en matières grasses) C°B = cellulose brute (de Weende) CB = cendres brutes Surtout valable pour les concentrés pauvres en hémicelluloses et lignine (alors C°B correspond assez bien aux fibres totales) RG de terminer l'ENA du son de Elé n'a tos de sens cor il contient 40 % d'hemicellulare qui n'est tes un tra cytoplasmique D. Partie 4 : Les ensilages ➢ Ensilages = méthode de conservation de fourrages via la fermentation acidifiante des sucres solubles par des bactéries anaérobies Ex : chaucrate 16 gel a u contact de intestinales l'eau LIBLANC Victoria Bac 3 VT 2020-2021 a. Les étapes de l’ensilage ➢ Phase I : on ne veut pas l’avoir mais elle est inévitable → on doit faire en sorte qu’elle soit la plus courte possible. Respiration des plantes => CO2, H2O, chaleur Protéolyse : protéine s=> acides aminés => NH3 (amoniac) Fermentation aérobie par des coliformes => formation d’ac. acétique Perte de matière organique • En phase I, pas de diminution de PH + perte de matière organique ➢ Phase II : commence quand l’oxygène a totlment été conssomé → les bactéries lactiques se réveillent Fermentation anaérobie par bactéries lactiques => glucides solubles deviennent de l'ac. lactique Chute du pH => stabilité de l'aliment car l‘acidité est tellement forte que plus aucun microorganisme ne peut se développer, même les bactéries lactiques vont s’arrêter • Il faut que la phase 2 se produise le plus vite possible !!! Si le pH n'est pas assez bas et/ou si l'humidité est trop importante => risque de développement de Clostridium butyricum : bactérie dont les spores se trouvent dans la terre et dans les fourrages. Ces spores peuvent se réveiller à n’importe quel moment et ont 2 effets négatifs : => ils utilisent l’ac. lactique qui sera transformé en ac. Butyrique. Cet acide Butyique est plus faibl que l’acide lactique → le PH va remonter =>entraine une protéolyse importante qui va générer la production de NH3 (amoniac) qui va faire remonter aussi le PH et donc des bactéries vont pouvoir de nouveau se développer → moisissures dans l’ensilage b. Recommandations pour réussir un ensilage " Pour avoir un bon ensilage, il faut une installation précoce, rapide et intense de l'acidité lactique " → de la phase 2 17 LIBLANC Victoria Bac 3 VT 2020-2021 1. Faciliter une instauration rapide de l'anaérobiose (tassement, hachage, étanchéité des parois, couverture) • Éliminer le plus d’Oxygène possible 2. Faciliter la baisse de pH (nécessité de beaucoup de sucres solubles : ajout éventuel via des pulpes, des céréales broyées, de la mélasse; incorporation de ferments lactiques; ajout d'acides organiques) → aide les bactéries lactiques à produire de l’ac. Lactique. + on ajoute des choses, + ça coute cher. 3. Eviter les contaminations par la terre (source de spores de clostridia = flore butyrique putréfiante) → on évite la production d’acide burtyique pour ne pas que le Ph réaugemente 4. Diminuer l'humidité lors de l'ensilement ( on aura moins de fermentation clostridienne qui adore l’eau, moins de pertes de jus) (préfanage : on laisse l’herbe fraiche sur le sol pour la faire un peu sécher mais on arrivera pas à du foin, surpressage : les pulpes de betterave sont surpresser pour diminuer l’humidité après avoir pressé pour récupérer le sucre, …) Attention au fourrage trop sec ! si trop sec avant l’ensilage ça va empêcher un bon tassement → augmentation de la phase 1 car le temps de l’installation de l’anaérobiose augmente Barème de l’INRA : en fonction des produits indésirables formés dans un ensilage : • Il faut le moins possible - d’acide acétique car ça voudrait dire que le PH n’a pas pu diminuer assez vite et que de nombreux microorganismes ont pu se développer - d’acide butyrique pour éviter que le PH réaugmente - de matière azoté sous forme d’ammoniac car il faut conserver les protéines le plus possible Attention si une plante est riche en prot elle sera difficile à ensiler (ex : luzerne). C’est protéine ont un pouvoir tampon donc freine la diminution de PH. De plus + il y a de prot + il y a de possibilité de les dégrader sous forme d’ammoniac -d’azote soluble par rapport à l’azote total 18 LIBLANC Victoria Bac 3 VT 2020-2021 Attention : Le pH de stabilité dépend de la teneur en MS de l'ensilage !! Il existe un barème de Vanbelle qui prend en comte le % d’azote ammoniacal par rapport à l’azote totale et que moins il y a d’azote ammoniacal mieux c’est. Il existe aussi un barème de Fliegg qui mesure le % d’acide lactique, acétique et butyrique Attention : les méthodes analytiques utilisées pour déterminer la composition ne sont pas très précises car des méthodes plus précises coutent trop cher→ il faut regarder les chiffres avec du recul. E. Partie 5 : Les vitamines et les facteurs anti-notionnel a. Les vitamines → Vitamines liposolubles ➢ Groupe A : Rétinol = vit A préformée Provitamines : (carotènes + certaines xanthophylles) Vit A préformée directement utilisable par les cellules : ex : le rétinol Les proVit A ne sont pas vrmt des Vit mais elles vont permettre pdt la digestion d’obtenir de la vitA préformée (donc utilisable): ex : les caroténoïdes (bêtacarotène). Il faut bcp de bêta-carotène pour avoir un peu de vitA ➢ Groupe D : Vitamine D2 : origine fongique Vitamine D3 : origine animale + UV Attention : il n’a pas de vitD dans les plantes ! ➢ Groupe E : alpha-tocophérol : vit E la + efficace. Protège contre l’oxydation en se positionnant dans la membrane des cellules beta, gamma, delta tocophérols : moins efficaces Tocotriénols : moins efficace 19 LIBLANC Victoria ➢ Groupe K : Bac 3 VT 2020-2021 K1 (origine végétale) K2 (origine animale) K3 (chemical synthesis) Vit K : Fonction tjs la même peu importe la classe : permet la formation de dérivé d’aa au niveau de certaines protéines → modification post-traductionnel d’une série de protéine. Si on est carencé en vit K → absence de coagulation. • Vitamines hydrosolubles ➢ Groupe B B1 : thiamine B2 : Riboflavine Origine animale et végétale B3 ou PP : Niacine B5 : Acide panthothénique B6 : Pyridoxine B8 ou H : Biotine Il n’y a pas de stockage de ces vit dans les organes → apport journalier de ses vit. L’excès sera éliminé dans urine ou blie B9 : Acide folique B12 : Cobalamine (synthétisé uniquement par des bactéries) : on peut la stocker au niveau du fois. Si carence en vit B12, manger du foie de génisse car le foie de Rts est bcp plus riche en B12 que les non-Rts car ils ont un rumen qui produit énormément de vitB12. Pour que les Rts puissent produire de la vitB12 ils doivent avoir assez de Cobalt dans leur alimentation. ➢ Choline : pas une vraie vitamine car on a une capacité de synthèse endogène ➢ (Vitamine C) (capacité de synthèse perdue seulement chez les primates, cochons d’Inde, chauve-souris + quelques poissons) → on en a besoin dans notre alimentation car on ne peut pas la stocker ni la produire b. Substances annexes intrinsèques → Facteurs toxiques et antinutritionnels (cfr début du cours) 20 LIBLANC Victoria Bac 3 VT 2020-2021 • Facteurs toxiques = Composés qui provoquent des signes cliniques caractéristiques si ingestion suffisante Exemple des glycosides cyanogènes, … • Facteurs anti-nutritionnels = composés qui empêchent ou limitent l'utilisation digestive ou métabolique de nutriments => effets sur les performances de croissance mais pas de signes cliniques d'intoxication ex : glucosinolate Exemples de facteurs antinutritionnels : • Tannins : composé phénolique qui se fixent sur les prot et les dénature. Ca peut rendre les prot indigestibles si le tannage est trop important • Anti-enzymes : antitrypsine du soja • Acide phytique (acide inositolhexaphosphorique) : ne permet pas d’absorber le phosphate et les cations bivalents qui y sont associés • Oxalates : formes sels insolubles avec les cations bivalents • Phytooestrogènes : provoque trouble de la reproduction • Gossypol • Glucosinolates • Acide érucique • Dicoumarol : Le dicoumarol a donné naissance à un groupe d'anti-coagulants : les dicoumariniques. Des remèdes inhibent la synthèse hépatique de la prothrombine. Ils agissent donc comme des antivitamines K. Le dicoumarol fut découvert à la suite des accidents hémorragiques survenus dans des troupeaux de bovins aux USA et au Canada en 1921. Ces animaux avaient reçu du foin contenant une variété de trèfle doux moisi : le mélilot officinal. L'odeur agréable de cette plante fraîche est due à la coumarine. La présence de trèfle doux dans l'alimentation de tous les animaux atteints d'hémorragies graves intermusculaires et sous-cutanées, amena les vétérinaires à conclure que cette maladie, inconnue jusqu'alors, était imputable à cette plante. On observa cependant que les troubles ne se produisaient pas lorsque le mélilot n'était pas altéré. 21 LIBLANC Victoria Bac 3 VT 2020-2021 Les expériences faites à la suite de ces observations ont permis d'isoler, à partir de 1940, l'agent hémorragique composé de deux molécules d'hydroxycoumarine liées par une molécule de formaldéhyde. Ainsi il est établi que ce n'est pas la coumarine présente dans le mélilot qui neutralise la vitamine K. mais la coumarine transformée en dicoumarol dans le trèfle doux altéré, moisi. La caractéristique du dicoumarol est sa structure semblable à celle de la vitamine K, d'où son action antagoniste avec cette vitamine. Il s'ensuit un prolongement du temps de coagulation du sang, une action de dilatation et de fragilisation des capillaires entraînant une diminution du pouvoir d'agglutination des plaquettes et multipliant les risques d'hémorragies. • Stratégies pour éliminer facteurs toxiques et FAN (facteur anti nutrionnel) Traitements thermiques (toastage des tourteaux de soja, colza, coton, infranisation des graines de féverole, extrusion des graines de lin, …) 22 LIBLANC Victoria Bac 3 VT 2020-2021 Les traitements thermiques peuvent être subdivisés en 3 groupes se différenciant par le nombre de paramètres mis en jeu : Les traitements thermiques par voie sèche où la chaleur est transmise par conduction (colonne de cuisson, désolvanteur - toaster), par convection (four conventionnel) et rayonnement (infra-rouges, micro-ondes). Les procédés industriels sont connus sous les noms de torréfaction (roasting en anglais), d'expansion (ou popping) et d'infranisation (micronisation en anglais). Les traitements hydrothermiques dans lesquels l'action de la chaleur se conjugue à celle d'une hydratation externe sous forme d'eau ou de vapeur à pression réduite. Leur efficacité peut être accrue par l'addition de sucres réducteurs, apportés par trempage. Dans la littérature, la méthode de référence est souvent l'autoclavage mais, à notre connaissance, ce procédé est peu pratiqué au plan industriel. L'extrusion (ou cuisson-extrusion), processus complexe au cours duquel l'aliment perd complètement sa structure particulaire et subit des modifications profondes de ses caractéristiques physico-chimiques. Il consiste à soumettre aux effets conjugués de la pression (jusqu'à 200 bars) et de la température (90 à 250°C), durant un temps très court (inférieur à 30 secondes), une matière première ou un mélange, hydraté ou non, et à les mettre en forme par passage forcé au travers d'une filière. Chapitre 2 : Rappel de quelques notions de digestion A. Partie 1 : Fermentations glucides a. Digestion chez les monogastriques : → Commentaires sur le rôle des fibres alimentaires : fraction que l’on trouve dans les aliments et que seuls les microorganismes sont capables de fermenter. Surcout composé de polysaccharide dont la lignine - Dégradation microbienne différentielle entre herbivores, omnivores et carnivores : chez herbivores, la dégradation des fibres doit être efficace, ils comptent sur la dégradation des fibres pour l’apport d’énergie. Pour les omnivores, les fibres apportent une quantité non-négligeable d’énergie au niveau du gros intestin. 23