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Effects of nonstructural carbohydrate concentration in alfalfa on fermentation and microbial protein synthesis in continuous culture

Berthiaume, R.R., Benchaar, C., Chaves, A.V., Tremblay, G.F., Castonguay, Y., Bertrand, A., Bélanger, G., Michaud, R., Lafrenière, C., McAllister, T.A., et Brito, A.F. (2010). « Effects of nonstructural carbohydrate concentration in alfalfa on fermentation and microbial protein synthesis in continuous culture. », Journal of Dairy Science (JDS), 93(2), p. 693-700. doi : 10.3168/jds.2009-2399  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Une carence en énergie rapidement fermentescible associée à la dégradation d’une bonne partie des protéines de la luzerne (Medicago sativa L.) pourrait entraîner une faible utilisation de l’azote du fourrage par les ruminants. Nous voulions comparer l’effet de concentrations très différentes de glucides non structuraux (GNS) dans la luzerne sur la fermentation ruminale et la synthèse protéique microbienne, et, pour ce faire, nous avons utilisé la variabilité génétique intrinsèque et les différences entre les récoltes. Des génotypes du cultivar de luzerne AC Caribou, cultivés près de Québec, au Canada, ont été récoltés individuellement au stade végétatif et tôt durant la floraison, puis séchés à 55 °C, moulus et analysés en vue du dosage des glucides solubles (fructose + sucrose + glucose + pinitol) et de l’amidon. Nous avons regroupé environ 20 génotypes présentant respectivement la plus forte et la plus faible concentration de GNS pour constituer 2 échantillons de 1 kg de fourrage très différents. Les échantillons de luzerne à teneur élevée en GNS (17,9 p. 100 de la matière sèche) et à faible teneur en GNS (7,4 p. 100 de la matière sèche) ont été respectivement répartis dans des fermenteurs à effluent double différents suivant un dispositif complètement aléatoire avec 3 répétitions. L’inoculum ruminal provenait de 4 vaches en début de lactation munies d’une canule ruminale, ayant reçu une ration totale mélangée composée de fourrage et de concentré en parts égales. Nous avons utilisé une période d’incubation de 10 jours, dont les 6 premiers ont servi de période d’adaptation, suivie de 4 jours d’échantillonnage à des taux de dilution solide et liquide dans les fermenteurs réglés à environ 2,0 et 4,3 p. 100/heure, respectivement. Par rapport à la luzerne à faible teneur en GNS, la luzerne à forte teneur en GNS a augmenté de façon significative la digestibilité apparente de la matière organique (59,1 p. 100 pour la luzerne à forte teneur en GNS vs 54,4 p. 100 pour la luzerne à faible teneur en GNS) et celle de la matière sèche (60,0 vs 54,3 p. 100) et la digestibilité véritable de la matière sèche (74,1 vs à 64,7 p. 100). L’augmentation de la concentration de GNS dans la luzerne (à teneur élevée vs à faible teneur) a entraîné une diminution significative du pH ruminal (6,85 vs 7,08) et de la concentration de NH3-N (26,0 vs 33,6 mg/dL) et une augmentation de la concentration totale d’acides gras volatils (94,9 vs 83,0 mM). Les proportions molaires d’acétate, d’isobutyrate et d’isovalérate ont diminué de manière significative, alors que les proportions molaires de propionate et de butyrate ont augmenté de manière significative avec la luzerne à forte teneur en GNS, ce qui a donné lieu à une fermentation glucoformatrice plus importante. Plus important encore, le flux de N microbien (263 vs 230 mg/j) et l’efficacité bactérienne (41,1 vs 29,6 p. 100 de N disponible), mesurés à l’aide du 15N comme marqueur microbien, ont augmenté de manière significative avec la luzerne à forte teneur en GNS. Ces résultats indiquent que l’augmentation de la concentration de GNS dans la luzerne favorise la fermentation glucoformatrice et améliore la synthèse microbienne d’azote dans le rumen.

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