La biomasse pariétale des fourrages et sa valorisation par les herbivores

法语. Au sein de la biomasse végétale, les composés à teneur élevée en parois constituent une source d’aliments que seuls les herbivores peuvent utiliser. Parmi les herbivores, le Ruminant a été de loin le plus étudié. Les processus de dégradation anaérobie des composés lignocellulosiques dans le rumen mettent en jeu le rôle spécifique des micro-organismes (bactéries, protozoaires, champignons). Les produits du métabolisme microbien sont directement utilisés par l’animal hôte comme source d’énergie (acides gras volatils) ou comme principal fournisseur d’acides aminés (protéines microbiennes synthétisées dans le rumen) ou de vitamines (vitamines B). La teneur en lignine élevée de certains fourrages est cause d’une médiocre dégradation par les micro-organismes du tube digestif. Il est possible d’améliorer leur utilisation par trois moyens. Les traitements technologiques sont très nombreux mais seuls ceux aux alcalis, surtout à l’ammoniac, et, dans certains cas le broyage et les traitements hydrothermiques sont économiquement rentables et se développent dans la pratique. Les procédés aux moisissures blanches doivent encore être développés. Les autres traitements chimiques (oxydants, SO2) physiques (irradiation) et biologiques (enzymes, bactéries apportant des nutriments), ne sont pas suffisamment rentables. Les améliorations apportées par les meilleurs traitements ne permettent pas cependant de dépasser une digestibilité de 0,5 - 0,6 pour les résidus très lignifiés. Les recherches futures doivent développer d’autres voies tout en perfectionnant (efficacité, économie) les procédés actuels. L’optimisation de l’activité microbienne dans le rumen peut être atteinte en fournissant aux microbes les nutriments dont ils ont besoin. En outre, l’emploi du génie génétique ouvre des perspectives dans l’amélioration de la production d’enzymes microbiennes particulièrement efficaces à l’égard des parois ou en permettant le développement de certaines activités microbiennes dans des conditions de milieu peu favorables (cellulolyse en milieu de pH faible). L’optimisation des fermentations peut être atteinte en choisissant le type d’herbivore dont les caractéristiques morphologiques et physiologiques des réservoirs de fermentation sont optimisées, en premier lieu par leur position (rumen ou gros intestin) puis en sélectionnant divers critères (capacité, temps de séjour des aliments, répartition des phases liquides et solides, ...). Cette approche est d’un intérêt considérable pour les pays qui s’orientent vers un système d’utilisation des résidus très lignifiés de l’agriculture.

英语. Cell-wall carbohydrates arising from photosynthesis produce large amounts of biomass. Some of this lignocellulose can only be effectively used by herbivores thank to the microorganisms living in the digestive tracts. The ruminant is the most studied herbivore. It was used in the studies as a model for the process of anaerobic degradation of lignocellulosic compounds and to study the specific role of the different micro-organisms in the rumen (bacteria, protozoa, fungi). The products of the microbial metabolism (volatile fatty acids - vitamins) are used by the host animal. Furthermore, the microbial biomass constitues the main supply of animo-acids to the ruminant. Some very lignified forages are not easy hydrolysed by the microorganisms. The main difficulty is the large amount of lignin they contain. It is possible to improve their degradation by three methods. 1°) Using of appropiate technology. Alkali treatments are economic and, especially ammonia, increasingly used, whereas grinding and steam treatment are only attractive in certain situations. Sometimes, white fungi treatments have produced interesting results but are still at laboratory and pilot stage and need further improvements. Other chemical (oxidants, SO2), physical (irradiation) and biological (enzymes, bacterial protein enrichment) treatments are presently uneconomic and only partially tested on animals, but they have provided interesting information on the relationship between cellwall structure and degradability. In any event, upgrading of crop residues by best treatments presently available only increases digestibility to 0.5 - 0.6. 2°) Optimization of the bacterial activity in the rumen can be achieved by providing the organisms optimum quantities of the nutrients they need. In addition, genetical engineering opens up prospects for the improvement of bacterial muralytic enzymes activity, especially in unfavourable media (cellulolysis in low pH media). 3°) Optimization of morphologic and physiologic characteristics of the digestive tract can be attained examining the possibilities offered by different animals according to the position of the fermentation chamber (herbivores with fermentor at the beginning or at the end of the digestive tract) and by the characteristics of the fermentor (capacity, retention time of solid particles, turn over rate of liquid, distribution of liquid and solid phases...). This approach is particulary interesting for countries oriented towards the utilization of low quality crop residues