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A fibrolytic enzyme additive for lactating Holstein cow diets: Ruminal fermentation, rumen microbial populations, and enteric methane emissions

Chung, Y.-H., Zhou, M., Holtshausen, L., Alexander, T.W., McAllister, T.A., Guan, L.L., Oba, M., et Beauchemin, K.A. (2012). « A fibrolytic enzyme additive for lactating Holstein cow diets: Ruminal fermentation, rumen microbial populations, and enteric methane emissions. », Journal of Dairy Science (JDS), 95(3), p. 1419-1427. doi : 10.3168/jds.2011-4552  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Cette étude visait à déterminer si la supplémentation de la ration des vaches laitières avec un additif d’enzyme fibrolytique exogène (Econase RDE; AB Vista, Marlborough, Wiltshire, R.-U.) modifie la fermentation, le pH ou les populations du mircrobiote dans le rumen, ou encore les émissions de méthane (CH4) entérique. Dans une étude connexe, l’ajout de cette enzyme a permis d’améliorer l’efficacité de la production de lait normalisé de façon proportionnelle à la quantité administrée, et ce, jusqu’à 11 %, chez les vaches en début de lactation. Nous avons utilisé neuf vaches Holstein en lactation pourvues d’une canule ruminale suivant un dispositif en carré latin 3 x 3 répété avec des périodes de 21 jours. Les traitements étaient les suivants : 0 mL (témoin), 0,5 mL (quantité faible) et 1,0 mL (quantité élevée) d’enzyme/kg de matière sèche de ration totale mélangée. Nous avons prélevé le contenu ruminal aux jours 15 et 19, surveillé le pH du rumen en continu sur 6 jours (du jour 13 au jour 18) au moyen d’un dispositif à demeure et mesuré la production de CH4 entérique pendant 3 jours (du jour 16 au jour 18) par la technique à l’hexafluorure de soufre. L’ajout d’enzyme n’a pas eu d’effet sur les acides gras volatils, le NH3, le pH ni sur la densité des populations totales de protozoaires, de bactéries et de méthanogènes dans le liquide ruminal. Le supplément d’enzyme a toutefois influé sur la densité de certaines populations bactériennes, paramètre que nous avons déterminé d’après le nombre de copies d’ARNr 16S propres à l’espèce. Ainsi, la densité de la population de Ruminobacter amylophilus a augmenté et celle des Fibrobacter succinogenes a eu tendance à augmenter avec l’ajout de la plus grande quantité d’enzyme. La population de Selenomonas ruminantium a eu tendance à augmenter de façon linéaire avec la quantité d’enzyme ajoutée, mais ce n’est qu’avec la supplémentation la plus grande que la densité s’est accrue numériquement. Le nombre de Streptococcus bovis a, quant à lui, eu tendance à diminuer avec la plus faible quantité d’enzyme. L’augmentation de la supplémentation a également donné lieu à un accroissement linéaire de la production de CH4 entérique, même lorsque celle-ci était ajustée en fonction de la prise alimentaire ou de la production laitière (19,3, 20,8 et 21,7 g de CH4/kg de matière sèche ingérée ou 12,9, 13,6 et 15,1 g de CH4/kg de lait, respectivement, pour le témoin, la quantité faible et la quantité élevée d’enzyme). Ces changements dans les communautés bactériennes du rumen et les émissions accrues de CH4 pourraient signifier une digestion accrue des aliments dans le rumen, une hypothèse, qu’il faudrait cependant vérifier par des études à plus long terme. Mots clés : additif d’enzyme fibrolytique exogène, bactéries ruminales, émissions de méthane entérique, technique à l’hexafluorure de soufreCette étude visait à déterminer si la supplémentation de la ration des vaches laitières avec un additif d’enzyme fibrolytique exogène (Econase RDE; AB Vista, Marlborough, Wiltshire, R.-U.) modifie la fermentation, le pH ou les populations du mircrobiote dans le rumen, ou encore les émissions de méthane (CH4) entérique. Dans une étude connexe, l’ajout de cette enzyme a permis d’améliorer l’efficacité de la production de lait normalisé de façon proportionnelle à la quantité administrée, et ce, jusqu’à 11 %, chez les vaches en début de lactation. Nous avons utilisé neuf vaches Holstein en lactation pourvues d’une canule ruminale suivant un dispositif en carré latin 3 x 3 répété avec des périodes de 21 jours. Les traitements étaient les suivants : 0 mL (témoin), 0,5 mL (quantité faible) et 1,0 mL (quantité élevée) d’enzyme/kg de matière sèche de ration totale mélangée. Nous avons prélevé le contenu ruminal aux jours 15 et 19, surveillé le pH du rumen en continu sur 6 jours (du jour 13 au jour 18) au moyen d’un dispositif à demeure et mesuré la production de CH4 entérique pendant 3 jours (du jour 16 au jour 18) par la technique à l’hexafluorure de soufre. L’ajout d’enzyme n’a pas eu d’effet sur les acides gras volatils, le NH3, le pH ni sur la densité des populations totales de protozoaires, de bactéries et de méthanogènes dans le liquide ruminal. Le supplément d’enzyme a toutefois influé sur la densité de certaines populations bactériennes, paramètre que nous avons déterminé d’après le nombre de copies d’ARNr 16S propres à l’espèce. Ainsi, la densité de la population de Ruminobacter amylophilus a augmenté et celle des Fibrobacter succinogenes a eu tendance à augmenter avec l’ajout de la plus grande quantité d’enzyme. La population de Selenomonas ruminantium a eu tendance à augmenter de façon linéaire avec la quantité d’enzyme ajoutée, mais ce n’est qu’avec la supplémentation la plus grande que la densité s’est accrue numériquement. Le nombre de Streptococcus bovis a, quant à lui, eu tendance à diminuer avec la plus faible quantité d’enzyme. L’augmentation de la supplémentation a également donné lieu à un accroissement linéaire de la production de CH4 entérique, même lorsque celle-ci était ajustée en fonction de la prise alimentaire ou de la production laitière (19,3, 20,8 et 21,7 g de CH4/kg de matière sèche ingérée ou 12,9, 13,6 et 15,1 g de CH4/kg de lait, respectivement, pour le témoin, la quantité faible et la quantité élevée d’enzyme). Ces changements dans les communautés bactériennes du rumen et les émissions accrues de CH4 pourraient signifier une digestion accrue des aliments dans le rumen, une hypothèse, qu’il faudrait cependant vérifier par des études à plus long terme.

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