Fiche de révision : Besoins azotés et nutrition animale

📋 Plan du Cours

1. Niveaux énergétiques chez les monogastriques
2. Mesure et estimation de l’énergie nette
3. Énergie alimentaire chez les volailles
4. Équilibre énergétique et unités
5. Mesure des apports azotés
6. Digestibilité des acides aminés
7. Facteurs limitants et protéine idéale
8. Minéraux, vitamines et besoins
9. Régulation de la consommation
10. Aliments selon les phases de croissance
11. Stratégies alimentaires du porc
12. Formulation des aliments
13. Besoins nutritionnels selon le stade
14. Programmation linéaire et optimisation
15. Choix entre rations équilibrées

📖 1. Niveaux énergétiques chez les monogastriques

🔑 Notions clés & Définitions

• Énergie brute : Énergie de l’aliment ingéré et niveau de référence, fixé à 100 % dans le bilan énergétique.

📝 Points essentiels

📐 Formule - L’énergie digestible est calculée par $ED = EB - EF$, où EF désigne l’énergie des fèces.

📐 Formule - L’énergie métabolisable est calculée par $EM = EB - (EF + EU + EG)$, où EF, EU et EG désignent respectivement les énergies des fèces, de l’urine et des gaz.

📖 2. Mesure et estimation de l’énergie nette

📝 Points essentiels

• Les systèmes de mesure reposent sur l’énergie métabolisable, car le gain de précision apporté par l’énergie nette est relativement faible au regard du travail nécessaire pour l’estimer.

📐 Formule - L’énergie nette estimée en kcal suit la relation $EN = 0.703 \times ED + 15.8 \times MG + 4.8 \times Amidon - 9.8 \times MAT - 9.8 \times CB$, avec EN et ED en kcal et MG, amidon, MAT et CB en pourcentage.

📌 L’énergie digestible et l’énergie métabolisable sous-estiment la valeur énergétique des matières premières riches en matières grasses et en amidon, mais la surestiment pour celles riches en protéines et en fibres.

💡 Astuce mémo

L’énergie nette estime mieux la valeur vraie, mais l’énergie métabolisable est plus pratique à mesurer.

📖 3. Énergie alimentaire chez les volailles

📝 Points essentiels

• Chez les volailles, le mélange des urines et des fèces rend difficile la mesure de l’énergie digestible, qui n’est donc pas utilisée comme niveau énergétique courant.

💡 Astuce mémo

Cloaque et caeca → fèces peu informatives et énergie digestible difficile à mesurer.

📖 4. Équilibre énergétique et unités

📝 Points essentiels

• Lorsque l’énergie de la ration dépasse les besoins énergétiques, l’animal stocke l’énergie supplémentaire sous forme de lipides, ce qui engraisse les carcasses.

• Lorsque l’énergie de la ration est insuffisante, l’animal satisfait d’abord ses besoins d’entretien, puis ses besoins de production.

• Chez les monogastriques, la teneur énergétique est exprimée par kilogramme d’aliment, tandis que chez les ruminants elle est exprimée par kilogramme de matière sèche d’aliment.

💡 Astuce mémo

Excédent énergétique → stockage lipidique ; déficit → entretien prioritaire sur la production.

📖 5. Mesure des apports azotés

🔑 Notions clés & Définitions

• Nutriment indispensable : ANSES - Nutriment essentiel qui ne peut être synthétisé de novo à une vitesse suffisante pour maintenir les fonctions biologiques associées à son essentialité.
• Acides aminés conditionnellement indispensables : Acides aminés dits non indispensables dont la synthèse de novo ne suffit pas à couvrir le besoin net dans certaines situations.
• Protéines brutes : Protéines contenues dans l’aliment, estimées par la matière azotée totale.

📝 Points essentiels

• La teneur en protéines brutes s’exprime en g/kg d’aliment ou en pourcentage ; chez le porc, elle se situe entre 140 et 220 g/kg, soit entre 14 et 22 %.

• Les acides aminés d’un aliment s’expriment en g/kg d’aliment pour les calculs de ration ; la lysine totale se situe entre 5 et 10 g/kg et la méthionine totale autour de 2 g/kg.

📖 6. Digestibilité des acides aminés

🔑 Notions clés & Définitions

• Acide aminé total : Pour un acide aminé particulier, la quantité de cet acide aminé présente dans la ration et mesurée directement dans l’aliment.
• Acide aminé digestible : Pour un acide aminé particulier, la quantité de cet acide aminé présente dans la ration et utilisée par l’animal.

📝 Points essentiels

📐 Formule - La quantité d’acides aminés digestibles est égale aux acides aminés totaux moins les acides aminés non digestibles : $AA_{digestibles}=AA_{totaux}-AA_{non\ digestibles}$.

📌 La digestibilité fécale estime les acides aminés non digestibles à partir de ceux présents dans les fèces ; la digestibilité iléale les estime à partir de ceux présents à la jonction iléo-caecale, après la zone d’absorption.

📐 Formule - La digestibilité d’un acide aminé correspond au rapport entre sa quantité digestible et sa quantité totale : $\text{Digestibilité} = \frac{AA_{digestible}}{AA_{total}}$.

💡 Astuce mémo

Comparer les acides aminés ingérés à ceux retrouvés dans les fèces ou à la jonction iléo-caecale.

📖 7. Facteurs limitants et protéine idéale

🔑 Notions clés & Définitions

• Facteur limitant : Nutriment présent en trop faible proportion dans la ration, qui pénalise les performances de l’animal ; chez un animal en croissance, il peut réduire le gain moyen quotidien.
• Protéine idéale : Proportions de chaque acide aminé dans un aliment permettant de n’avoir aucun acide aminé limitant ni en excès ; elle s’exprime en proportion de chaque acide aminé par rapport à la lysine.

📝 Points essentiels

• Chez les monogastriques, la lysine est souvent le premier facteur limitant, car cet acide aminé essentiel est présent en faible quantité dans les graines de céréales.

💡 Astuce mémo

Dans le tonneau, la planche la plus courte fixe le niveau d’eau ; la réparer révèle la planche limitante suivante.

📖 8. Minéraux, vitamines et besoins

🔑 Notions clés & Définitions

• Approche factorielle : Décomposition des besoins totaux de l’animal en besoin d’entretien et besoin de production, ce dernier pouvant correspondre à la croissance, à la gestation ou à la lactation.

📝 Points essentiels

• Les minéraux s’expriment en g/kg ou en mg/kg, et les vitamines en mg/kg ou en unités internationales.

• Le calcul des besoins d’un animal nécessite de tenir compte de son stade physiologique et des besoins qui lui sont associés.

• Quel que soit l’animal et son stade physiologique, il a toujours des besoins d’entretien.

📖 9. Régulation de la consommation

📝 Points essentiels

• Les besoins animaux sont calculés par une approche factorielle et exprimés par jour.

• Pour un porc en croissance de 75 kg consommant 2,5 kg d’aliment par jour, les besoins quotidiens sont de 23,7 MJ d’énergie nette et de 16,0 g de lysine totale, soit un aliment à 9,5 MJ d’énergie nette/kg et 6,5 g de lysine totale/kg.

• Les monogastriques régulent leur consommation d’aliment selon la teneur en énergie ingérée, dans une certaine fenêtre, afin de couvrir leurs besoins énergétiques.

📌 Dans cette fenêtre, plus l’aliment est riche en énergie, moins l’animal en consomme ; plus il est pauvre en énergie, plus il en consomme.

📖 10. Aliments selon les phases de croissance

📝 Points essentiels

• Les aliments successifs sont :

  • démarrage
  • croissance
  • finition 1
  • finition 2

• Pour la croissance des porcs, on utilise 3 à 7 aliments différents, dont les aliments de 1er âge, de 2ème âge, de croissance, de finition et des aliments intermédiaires.

📌 Plus le nombre de phases alimentaires augmente, plus les apports nutritionnels de l’aliment se rapprochent des besoins de l’animal.

📖 11. Stratégies alimentaires du porc

📝 Points essentiels

📌 Avec un aliment unique, les apports ne sont pas ajustés aux besoins : des carences peuvent apparaître au début de l’engraissement, puis l’azote est en excès au milieu et à la fin.

📌 L’alimentation biphase ajuste mieux les apports aux besoins que l’aliment unique : les apports sont adaptés en début de croissance et de finition, mais l’azote reste excédentaire au milieu et à la fin de ces phases.

• L’alimentation triphase ajuste encore mieux les apports aux besoins que l’alimentation biphase et réduit davantage les rejets azotés ainsi que légèrement le coût alimentaire.

• L’alimentation multiphase ajuste le mieux les apports aux besoins et entraîne moins de rejets azotés que l’alimentation triphase, avec un coût alimentaire légèrement plus faible.

📖 12. Formulation des aliments

🔑 Notions clés & Définitions

• Formulation : Réalisation d’un mélange de matières premières qui couvre les besoins en nutriments des animaux et constitue une ration.

📝 Points essentiels

• La détermination des besoins dépend :
  • du niveau de production recherché
  • du potentiel génétique
  • du système d’élevage
  • des caractéristiques individuelles
  • des modèles existants
  • des bases de données disponibles

📖 13. Besoins nutritionnels selon le stade

📝 Points essentiels

• Le porc en croissance présente des valeurs ED, EM et EN plus faibles que la truie, car son système digestif plus jeune valorise moins bien l’aliment, notamment les fibres.

• Chaque ligne d’un tableau de besoins correspond à une contrainte nutritionnelle.

📌 Les besoins alimentaires sont des recommandations ou des seuils à respecter, et non des valeurs exactes; ils peuvent fixer un minimum ou un maximum.

📖 14. Programmation linéaire et optimisation

🔑 Notions clés & Définitions

• Programmation linéaire : La programmation linéaire représente la formulation d’une ration par des contraintes nutritionnelles appliquées aux quantités de matières premières, avec une fonction objectif à optimiser.

📝 Points essentiels

📌 Les quantités de matières premières doivent être non négatives, et leurs apports combinés doivent satisfaire les besoins nutritionnels minimaux de l’animal.

• Le coût à minimiser dans le modèle simplifié est $P_1x_1 + P_2x_2$, où P₁ et P₂ sont les prix des matières premières et x₁ et x₂ leurs quantités.

💡 Astuce mémo

Besoins à couvrir → contraintes sur les ingrédients → minimisation du coût.

📖 15. Choix entre rations équilibrées

📝 Points essentiels

• Plusieurs rations peuvent respecter simultanément l’ensemble des contraintes nutritionnelles.

📌 Parmi plusieurs rations équilibrées, on privilégie celle qui minimise le prix de la formule.

• La formulation alimentaire vise à couvrir les besoins de l’animal tout en minimisant le prix de l’aliment.