D. BOURDON
INRA Station de Recherches
porciiies
Saint-Gilles 35590G’Hermitage
Les nouveaux colzas à basse teneur
en glucosinolates :
composition chimique
et valeur nutritive des tourteaux et graines pour le porc
La teneur élevée
englucosinolates constitue
unfacteur limitant majeur
à l’utilisation des graines et tourteaux de colza dans l’alimentation du porc.
En effet leurs produits de dégradation, générés
au coursdu traitement technologique classiquement pratiqué
enhuilerie, sont responsables
d’effets néfastes : inappétence et désordres physiologiques divers...
La création de nouvelles variétés de colza à basse teneur
englucosinolates,
encore
appelées double zéro, associée à l’amélioration des traitements
technologiques appliqués
auxgraines permet d’accroître la valeur nutritive et les taux d’incorporation du tourteau de colza (jusqu’à 10-20 %)
dans les aliments pour le porc à l’engrais.
La
production française
degraines
de colza aconnu au cours des dix dernières années un
développement spectaculaire :
de 568 000tonnes en 1978, elle a atteint 2 500 000 tonnes
produites
sur 868 500 ha en 1988. Le colzaconstitue ainsi la
première
sourcefrançaise
pour la fourniture d’huile et de tourteau.
Résumé
_________________________Les données de valeur nutritive
(valeurs énergétique
etazotée)
de 30 échantillons de tourteaux etgraines
de colza à haute(HG)
et basse(BG)
teneur englucosino- lates,
obtenues par mesure dedigestibilité
directe sur porc àl’engrais,
sontpré-
sentées par
type
de tourteau(extrait
ausolvant,
depression,
normal etdépelli- culé),
de même que pour lesgraines
traitées. Nos résultatsexpérimentaux
sontcomparés
à un nombreéquivalent
de donnéesbibliographiques disponibles.
Ilspermettent
de mieuxpréciser,
pour le porc, la valeur nutritive desproduits
déri-vés du colza et notamment des nouveaux tourteaux
(BG)
sous forme normale etdépelliculée.
Les teneurs en
glucosinolates
desgraines
de colza et tourteaux dérivés(HG)
et(BG) ayant
étéprécisées,
divers traitementstechnologiques
sont évalués en vued’améliorer la valeur nutritionnelle des tourteaux et
graines
de colza(BG).
Ces données mettent en
évidence,
la marge deprogrès possible
avec l’utilisation de tourteau(BG)
à basse teneur englucosinolates, dépelliculé
dont la valeur nutritive et lespossibilités
d’utilisation sont nettement accrues pour le porc àl’engrais.
Les réserves souvent émises vis-à-vis de l’uti- lisation des
produits
du colza sejustifient
demoins en moins, compte tenu des améliora- tions
acquises
ouenvisageables
à court terme dans les domaines de l’améliorationgénétique,
des traitementstechnologiques
et de laconnaissance de la valeur nutritionnelle des tourteaux.
Ainsi la sélection pour l’amélioration de la
qualité
de l’huile a créérapidement,
en moinsde dix ans, des colzas à faible teneur en acide
érucique,
mais à teneur élevée englucosino- lates, qualifiés
desimple
0(HG).
Par contrel’amélioration de la
qualité
du tourteau, initiéedepuis
une dizained’années,
s’avèreplus
déli-cate. Elle nécessite la création de nouvelles variétés à faible teneur en acide
érucique
et englucosinolates qualifiées
de double 0(BG).
Cet
objectif
a été facilement atteint au Canada avec le colza deprintemps
de type C,wc>i.;!. Cette reconversion constitue unobjectif prioritaire
de la recherche sur lecolza,
en cours de réalisation à l’heure actuelle enEurope
avec les variétés d’hiver. Auplan français
des pro-grès significatifs
ontdéjà
été obtenus par la Station d’Amélioration des Plantes du Centre INRA de Rennes, en collaboration avec les éta- blissementsRingot :
deux variétés de colza BG -T AN n
HM et DAKMox - ont été inscrites dès 1983.
Compte
tenu desprogrès possibles,
la mise surle marché de variétés de colza BG renfermant moins de 20 micromoles de
glucosinolates/g
degraine
entière estenvisagée
dès 1989.Le porc est un consommateur
potentiel privi- légié
des nouveaux tourteaux BG. Nous avonsdonc étudié la valeur nutritive des nouveaux tourteaux et
graines
BG, en référence aux mêmesproduits
issus de colzaclassique
HG.Les différentes voies d’amélioration de la valeur nutritive des tourteaux BG ont
également
étéenvisagées.
Après
unrappel
des teneurs englucosino-
lates des
produits
dérivés et desprincipales
variétés de
colza,
nousprésenterons
les carac-téristiques
decomposition chimique
des pro- duits testés au cours de nosexpériences puis
les résultats relatifs à leur valeur nutritionnelle chez le porc.Ces travaux ont été réalisés en collaboration étroite avec nos
collègues
de l’amélioration desplantes oléagineuses
de l’INRA de Rennes, du CETIOM(Centre Technique Interprofessionnel
des
Oléagineux Métropolitains)
et de l’ONIDOL(Organisation
NationaleInterprofessionnelle
des
Oléagineux)
pour les aspectstechnologi-
ques et de l’Industrie de l’alimentation animale.
1 / Teneurs
englucosinolates
et
enproduits dérivés
Comme chez toutes les
crucifères,
la fractionglucidique
du colza renferme descomposés
soufrés : les
glucosinolates.
Sous l’action d’une enzyme, lamyrosinase présente
dans lagraine
et libérée lors du
broyage,
lesglucosinolates s’hydrolysent
enisothiocyanates (ITC), vinyl-
thiooxazolidone
(VTO), nitriles, thiocyanates...
Ces divers
produits
sontprésents
enquantité
variable selon les variétés. Ils
engendrent
deseffets néfastes
(inappétence,
toxicité, et actionsphysiologiques particulières), auxquels
le porcse révèle
particulièrement
sensible(Calet
1982,Fenwick 1982, Lee et Hill 1983, Bell 1984, Lee
et al 1984).
1.
1 / Graines
nontraitées
Au tableau 1,
figurent
les teneurs englucosi-
nolates totaux des
graines
de colza de diffé- rentes variétés. Les teneurs englucosinolates
totaux varient essentiellement selon :
- le
génotype
à haute(HG)
ou basse(BG)
teneuren
glucosinolates,
- le type de variété d’hiver ou de
printemps.
- l’espèce Napus
ouCampestris.
Les colzas
européens d’hiver,
tousd’espèce Napus, présentent
des teneurs englucosino-
lates
plus
élevées.Cependant
les teneurs desfutures variétés
françaises
de colza d’hiver BG,disponibles
pour la campagne 89-90, seront inférieures à 40micromoles/g
de matière sèchedélipidée
soit moins de 20 micromoles pour lagraine
entière, en conformité avec la normeCEE
exigible
dès 1991.Pour les variétés canadiennes exclusivement de
printemps,
lesespèces Campestris
renfer-ment en moyenne moins de
glucosinolates
que lesespèces Napus.
Les nouvelles variétés de colza canadiennes C,wçn.:v BG desespèces
Cam-pestris
etNapus présentent
des teneurs englu-
cosinolates totaux réduites 3 à 6 fois
comparati-
vement aux variétés HG.
Les
graines
dequelques
variétés euro-péennes
deprintemps,
comme ËKCLu et LINI!:d’origines
allemande etdanoise, présentent
detrès faibles teneurs en
glucosinolates (8
à 15micromoles). Cependant,
la recherche d’une très basse teneur englucosinolates
peut entraî-ner certaines déficiences au
plan agronomique,
notamment un rendement très
faible,
comme cela est observé pour legéniteur
commun àtoutes les variétés de colza BG, Bmvows!c.
1.
2 / Tourteaux
Dans le cas des tourteaux, le nutritionniste
ne s’intéresse pas seulement à la teneur en
glu-
cosinolates totaux, mais
également
auxquanti-
tés de
composés
formés au cours du processustechnologique qui
en conditionnentl’appé-
tence et/ou la toxicité. Parmi les tourteaux extraits au
solvant, qui représentent
leproduit
le
plus
courant, ceux issus de colza BG, essen-tiellement de variété ÏANDHM
présentent
desteneurs en
ITC,
VTO etglucosinolates
totauxrespectivement
2,7 ; 3,4 et 4,4 foisplus
faiblesque ceux issus de colza HG
J L r
NEUF(tableau 2).
Certains tourteaux HG
expérimentés
au coursde nos études furent mal consommés, voire
refusés, lorsqu’ils
étaientincorporés
à taux élevé dans lerégime (20 %).
Enrevanche,
tous les tourteaux BG furent bien consommés mêmeincorporés
à 20 % dans lerégime.
Il est bon depréciser
que ces observations étaient réaliséesau cours d’essais de
digestibilité,
avec desrégimes
distribués sous forme humide cequi place
les porcs dans des conditions d’alimenta- tion très discriminantes pourjuger
del’appé-
tence de ce
type
deproduit.
Trois
produits
moins courants dérivés de colza BG ont étéégalement
étudiés : ils’agit
degraines
entières traitées, de tourteaux de pres- sionexpellers
et de tourteauxdépelliculés
extraits au solvant
(tableau 2).
Leurs teneurs en ITC, VTO etglucosinolates
sontcomparables
àcelles des tourteaux BG
précédents.
Au coursdes
expériences
réalisées sur le porc àl’engrais,
ces trois
produits, incorporés
à taux élevé(20 %)
dans lerégime
furent très bien consom-més.
2 / Valeur nutritive chez le porc
Chez le porc à
l’engrais,
le second facteur limitant àl’emploi
du tourteau de colza est safaible valeur nutritive
comparativement
auxsources de
protéines usuelles,
tourteau desoja, pois,
etc. La teneur élevée en cellulose brute(11
à 15%)
et la richesse en tanins réduisent ladigestibilité
des fractionsénergétiques
et azo-tées. En outre, le tourteau de colza
présente
une teneur en
lysine plus
faible que le tourteaude
soja.
Cette déficience relative enlysine
estbien souvent accentuée du fait d’une
disponibi-
lité réduite de cet acide aminé, suite à
l’applica-
tion d’un traitement
thermique
tropprononcé
en vue d’éliminer ou de neutraliser le maxi-
mum de
composés
dérivés desglucosinolates (Baudet
et al1987).
Nous
présentons
parcatégorie
deproduits,
les résultats moyens de valeur
énergétique
et azotée, obtenus par mesure directe sur porc àl’engrais
encomparaison
avec les donnéesbibliographiques disponibles.
2.i / Tourteaux de colza extraits
ausolvant (tableau 3)
a / Tourteaux
simple
0-HGLes huit tourteaux HG que nous avons testés
sur porc en croissance et/ou en finition
présen-
tent une valeur moyenne du CUDa de
l’énergie quasiment
similaire à celle de labibliographie (68,5
% et 68%)
pour une teneur moyenne enénergie digestible
inférieure de 4 %(3
206 et3 343
kcal/kg MS)
et enénergie
métabolisable voisine(2 974
et 2 995kcal/kg MS).
Les traite-ments
technologiques,
le taux d’introduction du tourteau dans lesrégimes expérimentaux
etl’âge
des porcspeuvent
être àl’origine
de tellesdifférences mineures.
b / Tourteaux double 0-BG
Les données moyennes de valeur nutritive issues de la
bibliographie
relatives à 15 tour-teaux
expérimentaux,
diffèrent assez peu de cellesrapportées précédemment
pour les tour- teaux de colza HG. On observecependant
unelégère
amélioration de ladigestibilité
de l’éner-Les
produits
de
dégradation
des
glucosinolates,
ITC et VTO, conditionnent
l’appétence
etla
toxicité des
graines
et tourteaux
de colza.
Les variétés double zéroen contiennent peu et sont bien
consommées par le porc à
l’engrais.
Les tourteaux de
colza simple
zéro etdouble
zéro ont t sensiblement lamême valeur nutritive
lorsqu’ils
sont
élaborés selon
la mêmetechnologie.
gie (70,4
contre 68,0%)
sans toutefois que le contenu enénergie digestible diffère,
du fait d’une teneur moyenne enénergie
brute réduite de 2 %(4 739
contre 4 830kcal/kg MS).
Maisde nombreux résultats sont obtenus avec des tourteaux issus de
graines
de variété BRONOWSKI,géniteur originel
des nouvelles variétés de colza BGqui
diffère notablement de ces der- nières.Nos résultats
expérimentaux,
obtenus sur 8 échantillons de tourteaux issus degraines
de nouvelles variétés de colza BG(REGENT
et T,aN-DEM
),
reflètentbeaucoup
mieux ce que l’on esten mesure d’obtenir avec les nouveaux tour- teaux de colza. En accord avec les résultats de
Rundgren
1983, les tourteaux de colza BGpré-
sentent en moyenne des
caractéristiques
nutri-tives
légèrement plus
favorables que leurshomologues
HG : + 5,8 % pour le CUD del’énergie,
+ 4,5 % pourl’énergie digestible,
4,1 % pour la teneur en
énergie
métabolisable et 7,9 % pour le CUDA de l’azote. Toutefois ceslégères
différences peuvent résulter de la meil- leureprécision
de la mesure de la valeur nutri- tive des tourteauxBG,
du fait d’un taux d’incor-poration plus
élevé dans lesrégimes expéri-
mentaux
(20
% au lieu de 10%).
Latechnologie
mise en œuvre
peut également expliquer
enpartie
les améliorations observées : une cuisson moinspoussée
entraîne un accroissement sen- sible de ladigestibilité
del’énergie
et de l’azotedu tourteau
(Baudet
et al1987).
Selon les don- néesrapportées
par Picard etDarcy-Vrillon (1985),
les tourteaux HG et BGprésentent
descompositions
en acides aminés similaires.Ainsi,
lorsqu’ils
sont élaborés selon la mêmetechnologie,
les tourteaux BG et HG diffèrentpeu en ce
qui
concerne leurscaractéristiques
nutritionnelles. Même s’ils sont nettement mieux consommés et tolérés par les porcs, la valeurénergétique
ainsi que les teneurs en pro- téines et enlysine
des tourteaux BG restent fai-bles
comparativement
au tourteau desoja.
2.
2 / Graines de colza entières
L’utilisation de
graines
de colzaentières,
trai-tées selon divers
procédés technologiques
estpossible
chez le porc et leporcelet.
Au tableau4
figurent
les données moyennes decomposi-
tion
chimique
et de valeur nutritive degraines
de colza traitées.Compte
tenu de leurs caracté-ristiques
nutritives, lesgraines
de colza sont essentiellement destinées auporcelet, exigeant
un
régime
riche enénergie,
et à un moindredegré
au porc en croissance. Pour cedernier,
letaux
d’incorporation
doit êtreplus
modéré afin d’éviter dedégrader
ledegré
de saturation du gras. Nos donnéesexpérimentales
concordentavec les données moyennes de la
bibliographie,
à
l’exception
d’une teneur enénergie
brute unpeu
plus
faible(6 502 kcal/kg
MS contre 7 066kcal/kg MS)
vraisemblablement en raison d’uneperte
d’huile en cours debroyage. Après
un
aplatissage
et unchauffage modéré,
lesgraines
de colza BGprésentent,
pour le porc àl’engrais,
une teneur moyenne enénergie digestible qui
s’élève à 5 400kcal/kg MS,
asso-ciée à une
digestibilité
moyenne de la fraction azotée de 83,7 %.Toutefois,
comme c’estgénéralement
le caspour les
graines oléagineuses,
l’huile reste leproduit
noble le mieux valorisé. C’estpourquoi
il
peut
êtreenvisagé
une extractionpartielle
parpression
de l’huile contenue dans lesgraines
sans extraction finale au solvant. L’obtention de tourteaux
Expellers,
à teneur élevée en huilerésiduelle,
peut constituer une voie d’utilisa- tion des colzas BG.2.
3
/ Tourteaux de colza double 0-BG obtenus par pression
type Expellers
Les
caractéristiques
decomposition
chimi-que et de valeur nutritive de tourteaux de colza double
pression (8
% d’huilerésiduelle)
et sim-ple pression (15
% d’huilerésiduelle) figurent
au tableau 5. Ces tourteaux à teneur élevée en
Le
dépelliculage
améliore la valeur
nutritivedu
tourteaude
colzadouble zéro, qui devient
voisine’
de
celledes
tourteaux de
soja.
lipides,
posent desproblèmes
de conservation et nécessitent l’addition d’unantioxydant,
etun vieillissement. Selon nos résultats
expéri-
mentaux, ces deux facteurs associés permettentnon seulement de
sauvegarder
maiségalement
de
potentialiser
la valeur nutritive des tour- teaux depression.
On observe en outre, pour cetype de tourteau, une meilleure
digestibilité
apparente de la fractionazotée,
du fait d’un traitementthermique
moinsdrastique
et de lateneur élevée en
lipides.
Etant donné le
poids économique
de la frac- tionhuile,
la fabrication de tourteaux de pres- sion ne peuts’envisager
que dans des circons- tanceséconomiques conjoncturelles spécifi-
ques, l’extraction maximale de l’huile étant
généralement pratiquée.
C’estpourquoi
le«
dépelliculage
» desgraines
avant triturationapparaît
comme le meilleur moyen d’accroître les valeursénergétique
et azotée du tourteau de colza en réduisant la fraction celluloseindiges-
tible chez le porc.
2.
4 / Tourteaux de colza double 0-BG
dépelliculés extraits
ausolvant
Le
dépelliculage
améliore lacomposition
chi-mique
et par voie deconséquence
la valeurnutritive : en matières azotées : + 15
% ;
en cel- lulose brute : - 45% ;
enénergie digestible :
+18
% ;
enénergie
métabolisable : + 17 % et res-pectivement
pour l’utilisationdigestive
appa- rente del’énergie
et de l’azote : + 18 % et + 6 %. Les valeurs nutritives des tourteauxdépel-
liculés ou non sont
présentées
sur lafigure
1,en
comparaison
avec celles des tourteaux desoja.
Ainsi pour une
composition chimique
voi-sine de celle du tourteau de
soja
44, les tour- teaux de colza BGdépelliculés présentent
enmoyenne pour le porc une valeur nutritive
proche
de celle du tourteau desoja
48. Seule ladigestibilité
de la fraction azotée estplus
faible(85,1
contre 88%),
associée à une teneur moin- dre enlysine.
Enrevanche,
ils sont mieux pour-vus en acides aminés soufrés
(méthionine
+cystine)
et en thréonine(tableau 6).
Conclusion
Dans la situation actuelle, le tourteau de
colza,
issu degraines
de colza HG,présente
des facteurs limitants(inappétence,
faible valeur nutritive,toxicité...) qui
réduisent auplan prati-
que à 3,5 % ses
possibilités d’incorporation
dans les aliments pour le porc à
l’engrais.
L’uti-lisation de colza BG associée au
dépelliculage
des
graines permet
d’obtenir des tourteaux de meilleure valeur nutritive, dont les taux d’intro- duction dans les aliments pour le porc sontnotablement accrus
(jusqu’à
10-20%).
Eneffet,
ces nouveaux tourteaux de colza
dépelliculés présentent
une valeur nutritivecomparable
àcelle des tourteaux de
soja, excepté
unléger
déficit azoté au
plan quantitatif
etqualitatif.
Remerciements
A M. Calet pour son action d’incitation et de coordi- nation dans le cadre de la Mission Protéines de 1981 à 1986.
Nous remercions le Ministère de
l’Agriculture,
leMinistère de l’Industrie et de la Recherche Scientifi- que, le CETIOM, l’ONIDOL et SOFIPROTEOL pour les encouragements et l’aide financière à la réalisa- lion de ce programme
d’expérimentation.
Egalement
nous ne saurions oublier l’ensemble dupersonnel technique
animalierd’expérimentation,
delaboratoire et des ateliers
technologiques
des diffé- rents organismes, auxquels nous adressons nosplus
vifs remerciements. l’lus
particulièrement
MmeAnnie Barbeau et J. Chevallier sont remerciés pour leurs contributions respectives dans la recherche
bibliographique
et la composition des tableaux.Références bibliographiques
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Brigitte MICHALET-DOREAU,
D. SAUVANT. Influence of nature of concentrate, cereals or beetpulp,
on ruminantsdigestion.
Nature of the concentrate in diets for ruminants, cerats or beet
pulp,
involves modifications1°) in flow of
digesta leaving
the rumen and absorbed in small intestine ;2")
in the nature and amount of ruminalend-products.
These modifications have been discussed to
explain
thepossible
digestive interactions between forages and concentrates.In the same ruminal conditions, feeds rich in digestible cell walls are degraded in the rumen more slowly than wheat and barley. So, with beet pulp, the decrease in pH is lower than with cereals and the digestive interactions are reduced. In opposite, concentrates rich in digestible cell
walls have a
high
short-term acidogenic function. Moreover, digestion of maize is very different of this of other cereals. As a consequence, it is difficult to opposite the digestion of cereals and beetpulp.
MICHALET-DOREAU Brigitte, SAUVANT D., 1989. Influence de la nature du concentré, céréales ou pulpe de betterave, sur la digestion chez les
ruminants. INRA Prod. Anim., 2
(4), 235-244.
J.L.
TROCCON, C.DEMARQUILLY.
Condensed sugar beet molasses solubles for ruminants.Condensed sugar beet molasses solubles are
by-products
of the molasses fermentation industry. Their chemical composition(ash,
crude protein)and the
digestibility
of the nutrients (on the basis of dry matter, organic matter, energy, crude protein) by ruminants variesgreatly
according tomanufacture and origin.
Their mean energetic values are 0.82 UFL and 0.75 UFV/kg DM. The crude protein contents,
essentially
as non-protein compounds(betaine, glutamic
acid, ammonia), are high. These solubles are a good nitrogen source for cattle andsheep.
The use of theseproducts
in rations with aPDIN deficit is made easier when potassium and sulfur are eliminated.
TROCCON J.L., DEMARQUILLY C., 1989. La vinasse de mélasse de betterave pour les ruminants. INRA Prod. Anim., 2 (4), 245-248.
P. HERPIN. Metabolic and
physiological
basis of cold acclimation in thepiglet.
Cold-induced metabolic
adaptations
and their consequences onpiglet
growth areanalysed
in terms ofregulatory
mechanisms of thermogenesis.Zootechnical, biochemical, hormonal and bioenergetic aspects are successively presented.
Acclimation to cold requires an increase in food intake and results in an enhanced heat production ; when piglets are
pair-fed,
theirgrowth
ratesare reduced by cold exposure. Cold-induced modifications of
body
composition depend ondietary
conditions.The key role of
lipids
and white adipose tissue(uptake, synthesis,
storage and mobilization of fattyacids)
suggested by zootechnical data, is demonstratedby
enzyme activity measurements(lipoprotein lipase, lipogenesis, lipolysis)
which suggest an increased rate of fatty acid turnover.The energetic role of
carbohydrates
is also of some importance. Catecholamines andthyroid
hormones are the mainregulatory
effectors of ther- mogenesis in the cold.As brown
adipose
tissue is absent in swine, muscles seem toplay
a major role in utilization and oxidation offatty
acids released by white adi-pose tissue. In addition to
shivering,
somespecific
mechanisms of heatproduction
which contribute efficiently to the regulation ofbody
tem- perature, takeplace
in muscles :loose-coupled
mitochondria from rhomboïdeus muscle, Na+ /K+ -pump stimulation in intercostal muscle.HERPIN P., 1989. Bases
métaboliques
et physiologiques de l’acclimation du porcelet au froid. INRA Prod. Anim., 2 (4), 255-265.D. BOURDON. The new low
glucosinolate rapeseeds :
chemicalcomposition
and nutritive value ofrapeseed
meals and whole seeds forgrowing-finishing pig.
The nutritive value
(Energy
and proteinvalue)
of 30samples
ofrapeseed
oilmeals and whole seeds of high (HG) and low giucosinolate(LG)
con-tent was determined
by
direct measurement of thedigestibility
in growing-finishing pigs. The results obtained arereported
for each type of meal(solvent
extracted,expeller,
normal andhulled)
and for the treated seeds.They
were compared to data available in the literature and enabled aprecise determination of the nutritive value of rapeseed derivate products and
particularly
of the new low glucosinolate normal and hulled oil- meals for the pig.The
glucosinolate
content of rapeseed seeds(HG)
and(LG),
and derivate oil meals are indicated. Varioustechnological
treatments are evaluated with the aim of improving the nutritional value ofrapeseed
meals andseeds -(LG).
These data show thepossible
range of progress obtained with the use of low glucosinolate(LG)
hulledrapeseed
meal whose nutritive value andpossibility
of utilization aremarkedly
increased for the grow-ing-finishing pig.
BOURDON D., 1989. Les nouveaux colzas à basse teneur en glucosinolates : composition
chimique
et valeur nutritive des tourteaux et grainespour le porc. INRA Prod. Anim., 2 (4), 267-273.