Trois essais ont été compilés dans ce travail de thèse afin de produire les connaissances manquantes pour répondre à ces questions de recherche. Dans ces essais, nous avons choisi d’étudier les métabolismes mammaire et splanchnique des AA pour mieux appréhender la répartition de l’utilisation des AA en fonction de leurs apports (apports de tous les AA ou profil spécifique) en interaction avec le niveau d’apports d’ENL. Le Tableau 8 récapitule les caractéristiques des vaches laitières utilisées dans les différents essais. Les trois essais ont été réalisés en utilisant des vaches en milieu de lactation. Cependant, le stade de lactation des vaches en début d’essai était moins avancé dans les essais E0621 et E1721 (86 ± 12 et 114 ± 29 jours de lactation respectivement) que dans l’essai HEPI (158 ± 13 jours de lactation). En comparant les performances des animaux une semaine avant le début de l’essai, on remarque également que les vaches de l’essai E0621 produisaient nettement plus que les vaches des deux autres essais (38,7 kg/j pour E0621 vs. 30,7 kg/j en moyenne pour HEPI et E1721). Des écarts entre les matières protéiques du lait produites ont également été observés entre les essais. En effet, les vaches de l’essai E0621 produisaient en moyenne 1127 g/j de matières protéiques du lait contre 986 et 940 g/j dans HEPI et E1721, respectivement. Les vaches des trois essais étaient des Prim’ Holsteins choisies pour être en 2ème lactation lors des essais pour s’assurer que le sang prélevé au niveau de la « veine du lait » soit exclusivement d’origine mammaire (incompétence des valvules de la veine pudique externe après la 2ème lactation).
Différentes stratégies alimentaires ont été mises en place dans ces trois essais pour faire varier les apports nutritionnels, elles sont présentées dans le Tableau 7 (vis-à-vis p 43). Pour mémoire, dans l’article 2, correspondant à l’essai HEPI, la prédiction des apports en PM et en ENL avait été réalisée selon le système NRC (2001) et, afin de confronter les apports des trois essais, elle est présentée dans cette partie comparative selon le système INRA (2018). Dans deux des trois essais (E0621 et E1721) les apports en ENL ont varié par modification de la ration tandis que dans le troisième essai (HEPI), ces variations ont été créées par des perfusions duodénales de glucose. Il est à noter que, dans l’essai E0621, des variations des quantités distribuées ont permis d’obtenir les variations d’apports en ENL par les rations alors que dans l’essai E1721, les variations d’apports en ENL par les rations étaient créées uniquement par substitution des ingrédients de la ration comme en témoigne la Figure 21. On notera, que dans l’essai E1721, l’apport d’ENL dans les traitements amenant un bas niveau d’énergie (E-) correspondait à l’apport élevé en ENL des deux autres essais (Figure 21) alors que les vaches produisaient moins de lait et de matières protéiques du lait avant l’essai que dans l’essai 0621 (Tableau 8). En terme de bilan énergétique (différence entre l’apport en ENL et le besoin en ENL des animaux, Tableau 9 page suivante), cela se traduit par des bilans énergétiques dans les traitements « E- » de l’essai E1721 moins négatifs (- 2,5 Mcal/j) que ceux des traitements « BE » de l’essai E0621 (- 3,7 Mcal/j). Tandis que les bilans énergétiques de ces deux essais étaient négatifs ou positifs selon le niveau d’énergie, il est intéressant de remarquer que les bilans énergétiques dans l’essai HEPI étaient toujours positifs et augmentaient avec le niveau d’énergie (0,7 en moyenne dans les traitements Ctrl et AACN et 7,1 en moyenne dans les traitements EGlc et AACN+EGlc). Les variations d’apports en AA ont été réalisées en faisant varier l’apport total en
Tableau 9 : Bilan énergétique (UFL) et protéique (PDI) estimés à partir d’INRA (2018) en considérant les performances des animaux.
1 estimé par le système INRA (2018) ; 2 estimée à partir du calcul proposé dans INRA (2018) sans considérer les variations des réserves corporelles ; 3 estimé par le système INRA (2018) en fixant une « efficience-pivot ».
Abréviations des traitements :
E0621 : BEBP : régime Bas ENL/Bas PPM ; HELP : Haut ENL/Bas PM ; BEHP : Bas ENL/Haut PM ; HEHP : Haut ENL/Bas PM.
HEPI : Ctrl : régime contrôle ; AACN : perfusion de caséine ; EGlc : perfusion de glucose ; AACN + EGlc : perfusion de caséine et de glucose.
E1721 : E- LMH- : traitement Bas ENL sans perfusion de Lys, Met et His ; E- LMH+ : traitement Bas ENL avec perfusion de Lys, Met et His ; E+LMH- : traitement Haut ENL sans perfusion de Lys, Met et His. E+ LMH+ : traitement Haut ENL avec perfusion de Lys, Met et His.
Essais
Essai 0621 Essai HEPI Essai 1721
BEBP HEBP BEHP HEHP Control EGlc AACN AACN + EGlc E-LMH- E+LMH- E-LMH+ E+LMH+
Bilan UFL1, Mcal/j -3,1 1,7 -4,3 -0,5 1,2 8,1 0,3 6,1 -2,5 0,9 -2,4 1,3
Efficience d'utilisation des PM2 0,77 0,96 0,45 0,55 0,73 0,80 0,56 0,63 0,72 0,69 0,77 0,72
101 AA, c’est-à-dire les apports en PM (E0621 et HEPI) soit par la ration (E0621) soit par des perfusions de d’AA au profil de caséine (HEPI) ou en faisant varier l’apport en certains AA (Lys, Met et His abrégé en « LMH ») avec l’objectif que l’apport total en AA (ration + perfusion d’AA) reste constant (E1721). Il est important d’essayer de situer les apports en PM ou AA totaux par rapport à niveau de production de matières protéiques des vaches. Dans le système INRA 2007, une efficience de 0,64 était attribuée au besoin des animaux pour la production de protéines du lait. Le signe du bilan PDI permettait de savoir si l’efficience réelle avait été supérieure à 0.64 (bilan négatif) ou inférieure (bilan positif), et ce en considérant que chez les vaches au milieu de leur deuxième lactation, il n’y avait quasiment pas de mobilisation protéique ou d’accrétion protéique pour la croissance. Un bilan négatif traduisait donc un apport limité en PM par rapport à l’objectif de production des matières protéiques selon le système INRA (2007) à efficience 0,64, un bilan positif traduisait, au contraire, un apport excédentaire par rapport à cet objectif de production. Dans le système INRA (2018), comme il n’y a plus à proprement parlé de « besoins PDI » mais une loi de réponses (comme décrit dans le paragraphe 1.3.6), il est possible de situer les régimes des vaches multipares en milieu de lactation des 3 essais en comparant leur efficience d’utilisation des PM à l’efficience pivot égale à 0,67 dans ce nouveau système. Il est également possible, pour retrouver des repères par rapport au système de 2007 (INRA), de calculer le bilan protéique (Tableau 9) avec les valeurs des rations établies avec le système INRA (2018) en se plaçant à une « efficience-pivot » fixée à 0,67 (par similitude avec l’efficience égale à 0,64 définie dans le système INRA en 2007). Un bilan protéique négatif traduira une efficience supérieure à 0,67 et un bilan protéique positif, une efficience inférieure à 0,67. Ainsi, l’essai E0621 présentait un bilan protéique à efficience 0,67 fortement négatif (- 386 g PDI/j) dans les traitements BP et donc des efficiences supérieures à 0,67 dans ces deux traitements. Au contraire, cet essai avait un bilan protéique à efficience 0,67 fortement positif (+ 442 g PDI/j) dans les traitements HP et par conséquent des efficiences inférieures à 0,67 dans ces deux autres traitements. Ces écarts étaient moindres dans l’essai HEPI bien qu’un bilan négatif (- 284 g PDI/j) ou positif (+ 129 g PDI/j) soit observés dans les traitements Ctrl et EGlc ou AACN et AACN + EGlc respectivement. Ainsi, les traitements Ctrl et EGlc se caractérisaient par des efficiences supérieures à l’ « efficience-pivot » tandis que les traitements AACN et AACN + EGlc par des efficiences inférieures à cette « efficience-pivot ». Par contre, l’essai E1721, qui permettait d’étudier l’effet du profil en AA et non de l’apport total en AA, a présenté des bilans protéiques toujours négatifs (inférieurs à - 165 g PDI/j), caractérisés par des efficiences supérieures à 0,67. La Figure 22 (page précédente) combine sur le même graphique les variations d’apports en ENL et en PM prédits par INRA (2018). On remarque que l’essai HEPI était parfaitement orthogonal entre les traitements du fait de l’utilisation uniquement de perfusions pour créer les écarts d’apports nutritionnels. L’essai E0621, dont les écarts ont été créés par les rations, était un peu moins orthogonal et présentait en particulier une augmentation des apports en ENL statistiquement significative (P < 0,01), de l’ordre de 0,9 Mcal/j, avec l’augmentation des apports en PM selon INRA (2018) alors qu’à la conception de l’essai (en 2006), le système d’alimentation des ruminants utilisé (INRA, 1989) ne prédisait pas cette augmentation des apports en ENL (13,8, 18,3, 13,5 et 18,6 Mcal/j, pour BEBP, HEBP, BEHP et HEHP, respectivement). Cette différence de prédiction entre les systèmes peut s’expliquer par une meilleure prise en compte des interactions digestives dans le nouveau
Figures 23 : Variations des apports en acides aminés digestibles dans l’intestin (AADI, g/j) en fonction de l’apport en protéines métabolisables (g PDI/j) dans les essais du travail de thèse. a. Variations des apports en Lysine digestible dans l’intestin (LysDI) ; b. Variations des apports en Méthionine digestible dans l’intestin (MetDI) ; c. Variations des apports en Histidine digestible dans l’intestin (HisDI) ; d. Variations des apports en acides aminés indispensables digestibles dans l’intestin autres que Lys, Met et His (autres AAIDI que LMH)
Abréviations des traitements :
E0621 : BEBP : régime Bas ENL/Bas PM ; HEBP : Haut ENL/Bas PM ; BEHP : Bas ENL/Haut PM ; HEHP : Haut ENL/Bas PM.
HEPI : Ctrl : régime contrôle (avec une perfusion d’eau dans le duodénum) ; AACN : perfusion de caséine ; EGlc : perfusion de glucose ; AACN + EGlc : perfusion de caséine et de glucose.
E1721 : E- LMH- : traitement Bas ENL avec une perfusion d’AANI (sans perfusion de Lys, Met et His) ; E- LMH+ : traitement Bas ENL avec perfusion de Lys, Met et His ; E+LMH- : traitement Haut ENL avec une perfusion d’AANI (sans perfusion de Lys, Met et His) ; E+ LMH+ : traitement Haut ENL avec perfusion de Lys, Met et His.
a. b.
102 système INRA (2018). Bien que deux essais aient été réalisés avant 2018 (E0621 et HEPI), il semblait important que les apports de tous les essais soient prédits avec le nouveau système d’alimentation (INRA, 2018). En effet, ce nouveau système permettait d’une part d’améliorer la prédiction des apports en PM, en AA et en ENL (Sauvant et al., 2016) et d’autre part d’avoir une prédiction des différentes protéines exportées (protéines endogènes fécales, protéines liées aux phanères et azote urinaire endogène), indispensable pour les calculs d’efficiences. Enfin, dans l’essai E1721, une augmentation des apports en PM de l’ordre de 120 g/j a été observée entre les deux niveaux d’apports en ENL. Cet effet n’était pas attendu d’autant qu’à la formulation des régimes de cet essai, nous avions pris le soin de faire des mesures de dégradabilité enzymatique des protéines (DE1) selon la méthode de Aufrère et al. (1991) pour pouvoir estimer les concentrations en PM des concentrés énergétiques (E- : 91,7 et E+ : 90,9 g/kg de MS). Avec les quantités offertes prévisionnelles (20,6 kg/j de MS), les apports de PM, exprimés en PDI, auraient dû être constants entre les régimes E- et E+ (1948 g/j de PDI). La prédiction des concentrations en PM des deux concentrés énergétiques par la mesure in situ de la dégradabilité théorique de l’azote, réalisée par la technique des sachets nylon (concentré E- : 70 et concentré E+ : 51 %) selon la méthode de Michalet-Doreau et al. (1987), a mis en évidence des écarts beaucoup plus importants qu’escomptés (E- : 86,5 et E+ : 93,5 g/kg de MS).
Enfin, dans le cas des essais E0621 et HEPI qui ont étudié des variations d’apports totaux en AA, les apports en grammes d’AA par jour étaient liés à l’augmentation des apports en PM (Figure 23). Par contre pour l’essai E1721, qui faisait varier l’apport uniquement de LMH à apports totaux en AA constants (modification du profil pour LMH), les apports de LMH en grammes d’AA par jour augmentaient entre les régimes sans perfusion des trois AA (LMH-) et les régimes dans lesquels ces AA étaient perfusés (LMH+) et ce pour un même niveau d’apports en PM. On notera, que la variation d’apport en g/j de Lys, Met et His créée dans l’essai E1721 restait plus faible que celles créées dans les deux autres essais (Figures 23a, b et c). De plus, les apports des AAI autres que LMH augmentaient beaucoup plus dans les essais E0621 et HEPI qu’entre les régimes LMH- et LMH+ de l’essai E1721 (Figure 23d), leur augmentation résultant de l’augmentation, non souhaitée, de 120 g/j de PM.
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