Improvement in saccharification yield of mixed rumen enzymes by identification of recalcitrant cell wall constituents using enzyme fingerprinting.

Badhan, A., Wang, Y., Gruninger, R.J., Patton, D., Powlowski, J., Tsang, A., et McAllister, T.A. (2015). « Improvement in saccharification yield of mixed rumen enzymes by identification of recalcitrant cell wall constituents using enzyme fingerprinting. », BioMed Research International, 2015(Article number 562952). doi : 10.1155/2015/562952  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

La détermination des facteurs récalcitrants limitant la digestion des fourrages ainsi que la mise au point de méthodes enzymatiques améliorant l’hydrolyse pourraient jouer un rôle clé dans l’amélioration de l’efficacité de la production de viande et de lait chez les ruminants. Nous avons eu recours à l’empreinte enzymatique de l’orge ensilée donnée aux génisses et aux résidus de fibres indigestibles de tout le tube digestif (RFIT) recueillis dans les matières fécales pour identifier les composantes de la paroi cellulaire résistantes à la digestion dans tout le tube digestif. Les résultats de l’empreinte enzymatique ont permis d’établir que des acétyl‑xylane estérases étaient déterminantes pour faciliter la digestion ruminale. L’analyse des RFIT donnait aussi à penser que des polymères à liaisons transversales de la paroi cellulaire seraient les principales composantes des résidus de fibres non digérées présents dans les matières fécales. D’après les données sur la structure obtenues avec les empreintes enzymatiques et les RFIT, un prétraitement enzymatique visant à accroître le rendement en glucose de la paille d’orge et du foin de luzerne après l’exposition à un mélange d’enzymes ruminales a été mis au point. Nous avons analysé les effets de la préhydrolyse d’hydrolases fongiques fibrolytiques recombinantes au moyen d’essais sur microplaques, en association avec un plan d’expérience statistique. Des enzymes auxiliaires et des hémicellulases recombinantes ont amorcé la dégradation des polysaccharides structuraux des végétaux après leur application et amélioré la saccharification in vitro du foin de luzerne et de la paille de blé par le mélange d’enzymes ruminales. Les résultats de la validation ont montré que l’essai sur microplaques, en association avec le plan d’expérience statistique, peut réussir à prédire quels sont les prétraitements enzymatiques efficaces capables d’améliorer la digestion de la paroi cellulaire des végétaux par un mélange d’enzymes ruminales.

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