Efficacy of exogenous xylanases for improving in vitro fermentation of forages.

He, Z.X., Yang, L.Y., Yang, W.-Z., Beauchemin, K.A., Tang, S.X., Huang, J.Y., Zhou, C.S., Han, X.F., Wang, M., Kang, J.H., Odongo, N.E., et Tan, Z.L. (2015). « Efficacy of exogenous xylanases for improving in vitro fermentation of forages. », Journal of Agricultural Science, 153(3), p. 538-553. doi : 10.1017/S0021859614000860  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Nous avons utilisé des cultures en discontinu de microorganismes mixtes du rumen pour évaluer différents produits enzymatiques ayant une forte activité xylanase (EPX). Quatre des produits examinés étaient des produits développementaux recombinés à activité xylanase (EPX1–EPX4, produits des gènes de xylanase dérivés respectivement des organismes suivants : Trichoderma harzianum, Trichoderma reesei, Orpinomyces et Aspergillus oryzae), choisis pour leur capacité d’améliorer, in vitro, la fermentation ruminale de trois fourrages [fourrage de maïs (Zea mays), FM; paille de riz (Oryza sativa), PR; et graminée Guimu no 1 (Pennisetum americanum×Pennisetum purpureum, GM)]. Le produit enzymatique EPX5, dérivé du Trichoderma longibrachiatum a servi de témoin positif qui pouvait améliorer la fermentation in vitro des fourrages. Les enzymes ont été ajoutées aux doses suivantes : 0 (témoin), 20 (faible), 50 (moyenne) et 80 (élevée) unités enzymatiques de xylanase/g de matière sèche. Il n’y avait pas d’interaction entre l’EPX et la dose pour les caractéristiques de fermentation évaluées. L’augmentation de la dose d’EPX a donné lieu à une augmentation linéaire des paramètres cinétiques de la production de gaz (PG) [c.-à-d. PG asymptotique (VF); demi-vie quand la PG est la moitié du maximum théorique (t0,5) et vitesse initiale de dégradation fractionnelle] de même qu’à une augmentation linéaire de la production de méthane (CH4) avec la PR et la GM à 24 heures, à une dégradabilité accrue de la matière sèche du FM et de la PR à 24 heures. Avec l’augmentation de la dose d’EPX, nous avons observé une augmentation linéaire de la dégradabilité des fibres insolubles dans les détergents neutres (NDF) des trois types de fourrages à 24 heures, mais à 48 heures, seule la dégradabilité des NDF de la PR était accrue. Nous avons constaté des différences dans les effets des EPX sur la dégradabilité de la matière sèche et des NDF de la PR à 24 h, celle–ci étant la plus élevée avec l’EPX4 et la plus faible avec l’EPX1. De plus, l’augmentation de la dose d’EPX a entraîné une augmentation linéaire de la proportion d’acétate à 24 h et de celle des acides gras volatils totaux (AGVT) à 48 h avec le FM. Avec la PR, l’augmentation de la dose d’EPX a également donné lieu à une augmentation linéaire des AGVT à 24 h, de même qu’à une augmentation linéaire de la concentration d’azote ammoniacal (NH3-N) à 48 h. Quant à la GM, nous avons observé des effets linéaires ou quadratiques de la dose sur les concentrations d’acétate et de butyrate à 24 et 48 h. Les résultats de cette étude montrent que l’application d’EPX à des fourrages de moindre qualité peut améliorer leur dégradabilité dans le rumen et leur utilisation. De plus, selon la source des EPX, leurs effets ont varié, pour une même dose, les réponses étant propres aux fourrages. Avec la PR, l’EPX dérivé d’A. oryzae est le produit enzymatique qui a eu les meilleurs effets sur la dégradation du fourrage, alors qu’avec le FM et la GM, la source microbienne de laquelle le gène EPX était issu n’a pas influé sur la dégradation, et nous n’avons vu que peu de différence selon les EPX examinés.

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