Azote fécal

L’azote fécal est, proportionnellement, beaucoup plus stable que l’azote urinaire. Toutefois, l’azote des fèces peut s’élever lorsque la ration contient une forte teneur en amidon. Une importante quantité d’amidon dans l’alimentation échappe à la dégradation ruminale et à la digestion intestinale, stimulant la fermentation et la synthèse de protéines microbiennes dans le caecum, ce qui fait augmenter l’azote microbien excrété dans les fèces (Hassanat, 2009). Comme pour la détermination de l’excrétion urinaire, l’estimation de l’azote fécal demande une estimation du poids des fèces excrétées et la composition en azote de ces fèces. Le poids des fèces peut être obtenu par collecte totale ou estimé indirectement en utilisant un marqueur indigestible comme la fibre NDF indigestible (iNDF).

1.2.2.2.1 Détermination de la fibre indigestible iNDF pour estimer l’excrétion fécale

Des marqueurs internes, i.e. inhérents à la ration, peuvent être utilisés pour déterminer le volume de fèces excrété par jour, et par la suite l’excrétion fécale azotée. Pour vérifier si un composé possède les caractéristiques d’un marqueur interne idéal pour cette estimation, la récupération du composé après une incubation prolongée dans le rumen doit être effectué (Sampaio et al., 2011). Le marqueur doit également être récupérable à long terme dans les fèces (Sampaio et al., 2011). La iNDF est considéré comme un marqueur interne idéal (Van Soest, 1994), puisque sa digestibilité est égale à zéro pour beaucoup d'aliments (Krizsan et Huhtanen, 2013). La iNDF est un marqueur interne représentant en quelque sorte la quantité de matière sèche qui ne sera pas ni dégradé ni digéré, et ce même après une période d’incubation très longue (Krizsan et Huhtanen, 2013). Elle peut être utilisé comme facteur pour estimer la quantité de fèces excrétées, ce qui permettra d’estimer l’excrétion azotée fécale à partir du pourcentage d’azote déterminé par l’analyse du contenu en azote des fèces.

Afin de déterminer le iNDF des échantillons, on fait subir à l’aliment et les fèces une très longue dégradation ruminale. L’incubation d’aliments in situ ou in vitro peuvent être effectué pour

17 évaluer ce point. La méthode choisie dépend toutefois des objectifs de l’étude. L'étude de Varel et Kreikemeier (1995) effectue une comparaison des deux méthodes en déterminant la dégradation cinétique de la fibre NDF pour les mêmes temps d’incubation. La méthode in vitro suit la technique traditionnelle de Goering et Van Soest (1970), soit avec un inoculum de fluide ruminal (20 %) et une solution tampon. Les conclusions de Varel et Kreikemeier (1995) montrent que la méthode in vitro présente des temps de latences des bactéries plus longs et une dégradation plus lente de la NDF (P < 0,01). Ceci peut être expliqué par la quantité inférieure de microorganismes dans l'inoculum, comparativement à la quantité retrouvée dans le rumen. Pour Huhtanen et al. (1994), les récupérations fécales de la iNDF et iADF sont plus acceptables lors de l’incubation in situ de 288-h que la méthode in vitro dans du fluide ruminal à 96-h.

Le temps d’incubation, la grosseur des particules ainsi que la grosseur de pores des sachets à incuber sont des facteurs important lors de la détermination de la quantité de marqueur interne iNDF après l’incubation. La détermination de la quantité de fibre iNDF d’aliments suite à une incubation de 288-h in situ semble être un meilleur indicateur que d’autres temps d’incubation plus courts (Huhtanen et al., 2006; Krizsan et Huhtanen, 2013; Krizsan et al., 2015). Le NorFor (Nordic Feed evaluation system) recommande en 2007 une incubation in situ de 288-h, avec une grosseur de pores de 12 µm pour les sachets (Saatifil PES 12/6) et une grosseur de particules de 2-mm pour obtenir de meilleurs résultats. Ces recommandations ont ensuite été améliorées par Åkerlind et al. en 2011. Selon ces derniers, une grosseur de pores se situant dans un intervalle entre 10 et 15 µm est idéale.

Krizsan et Huhtanen (2013) présentent des résultats d’incubation d’aliments pour une période de 288 heures et une quantité de concentrés plus faible dans la ration (190 g/kg MS vs 625 g/kg MS) (Figure 1.3.). En effet, plus le temps d’incubation est long, plus la concentration finale en iNDF est stable, car la fibre digestible NDF est épuisée à son maximum. De plus, les facteurs extrinsèques comme la quantité de concentrés distribué peuvent affecter la digestibilité des parois par les microorganismes (Krizsan et Huhtanen, 2013). Une ration plus riche en concentrés diminue le pH du milieu ruminal, affectant les bactéries fibrolytiques et les protozoaires. Cela dit, une diminution de la digestion de la fibre NDF peut erroner la concentration finale en iNDF, puisque la fibre NDF ne sera pas totalement dégradée suite à la diminution de la flore

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fibrolytique. Il est donc suggéré dans cet article d’avoir un temps d’incubation très long (288 heures) avec une quantité raisonnable de concentrés pour ne pas affecter la flore fibrolytique.

Figure 1.3. Effet de la variation du temps d’incubation (144. 216 et 288 h) sur la concentration en NDF indigestible (iNDF) pour tous les ingrédients incubés chez des vaches consommant une quantité faible (190 g/kg MS), modéré (421 g/kg MS) et élevé (625 g/kg MS) en concentrés. Chaque colonne représente la quantité réelle en iNDF de l’étude. Erreur-type = 1,2 g/kg MS.

Adapté de Krizsan et Huhtanen, 2013. La quantité de iNDF retrouvée après incubation dépend aussi de la grosseur de pores des sachets utilisés. Huhtanen et al. (1994) comparent des pores de 41-µm et 6-µm pour une incubation de fèces de 288-h in situ. Les sachets de 41-µm ont eu de faibles récupérations de fèces à la fin de l’incubation, étant donné que les pores sont plus gros. L’étude de Krizsan et al. (2015) compare des grosseurs de particules d’aliments de 0,8 mm et 2,0 mm avec des grosseurs de pores de sachets de 6, 11, 12 et 17 µm, (12 µm : Saatifil (PES 12/6), autres pores : SEFAR). Les particules de 0,8 mm sont moins récupérées à la fin du temps d'incubation que celles de 2-mm, peu importe la grosseur de pores des sachets. Ces propos permettent d’arriver à la conclusion que la taille des particules de 2-mm est mieux adaptée pour ce type d’expérience.

1.2.2.2.2 Estimation de l’azote fécale à partir de la fibre iNDF

En déterminant la fibre iNDF de chaque aliment de la ration et des fèces avec la méthode des sachets incubés, la quantité de fèces produite par jour peut être estimée. L’estimation de la quantité de fèces permet de calculer le nombre de grammes d’azote excrété dans les fèces suite à l’analyse du pourcentage d’azote avec la méthode de Kjeldahl. L’azote fécal (g/j) pourra ensuite être utilisé comme sortie de l’azote pour le calcul du bilan azoté. En connaissant l’ingestion de matière sèche, le pourcentage de iNDF des aliments (RTM et foin) et en supposant que l’iNDF

19 ingéré dans les aliments est la même dans les fèces, on peut déterminer la quantité de fèces produites par jour. Un exemple de calcul est présenté ci-dessous.

Exemple de calcul :

Pour une vache recevant une ration à base d’ensilage d’herbe et de tourteau de soya, le pourcentage de iNDF a été déterminé avec la méthode d’incubation de sachets in situ pour 288 heures.

RTM consommée = 18,89 kg MS/jour Foin consommé = 0,88 kg MS/jour

% iNDF de la RTM (calculée séparément pour chacun des aliments) = 8,90 % iNDF % iNDF du foin = 20,16 % iNDF

% iNDF fèces = 25,15 % iNDF % N total fèces (Kjeldahl) = 2,75 % N

1- Calcul de la consommation du nombre de kg iNDF/j de la RTM et du foin (base MS) :

Si la RTM contient 8,90 % de iNDF et que la vache consomme 18,89 kg MS/j de RTM, alors : 8,90 % iNDF

100 % iNDF =

1,68 kg MS j!!

18,89 kg MS j!!

Si le foin contient 20,16 % de iNDF et que la vache consomme 0,88 kg MS/j de foin, alors : 20,16 % iNDF

100 % iNDF =

0,18 kg MS j!!

0,88 kg MS j!!

Le total consommé kg iNDF/jour (RTM + foin) =

1,68 kg MS/j (RTM) + 0,18 kg MS/j (foin) = 1,86 kg iNDF/j (base MS)

2- Estimation de la production de fèces (kg/j) :

Si les fèces contiennent 25,15 % de iNDF et en supposant que la iNDF des aliments est la même retrouvée dans les fèces, alors :

25,15 % iNDF 100 % iNDF =

1,86 kg MS j!!

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La vache a produit 7,40 kg fèces/j (base MS). 3- Calcul de la quantité d’azote excrété dans les fèces (g/j) :

Si la vache produit 7,40 kg fèces /j (base MS) et que l’azote totale des fèces est 2,75% avec la méthode de Kjeldahl, alors :

2,75 % N total 100 % N total =

0,203 kg N 7,40 kg fèces j!!

La vache excrète 203 g N/j dans ses fèces. Ce résultat est utilisé comme sortie d’azote fécal dans le calcul du bilan azoté.