Brevet FR2289121A1 — publié le 19760528

La présente invention concerne un fourrage à base de protéines protégé contre la désamination bactérienne ayant lieu dans le feuillet des rumInants ainsi que son procédé de préparftion I1 est connu que chez les ruminants, les protéines naturelles présentes dans les fourrages ainsi que les protéines synthétiques et d'autres composés azotés ne sont utilisés que de façon très imparfaite Ceci est principalement dû au fait que les bactéries présentes dans la panse, l'une des poches de l'estomac du ruminant, dégradent les protéines de façon importante jusqu'à l'ammon1as, mais ne sont pas en mesure de transformer la quantité totale de l'ammonIac formé par leur action en protéines spécifiques qui sont ensuite digérées et résorbées dans les autres parties du tube digestif De cette fa çon, une grande partie des protéines du fourrage est perdue et: puisque l'ammoniac se formant dans la panse à partir de ces dernières est évacué avec l'urine par l'organisme La quantité de protéines ou de leurs aminoacides non utilisés varie selon le type de fourrage à base de protéines. Cependant, elle est fréquemment supérieure à 50 % et atteint même parfois 80 % . C'est pourquoi on a déjà fait à plusieurs reprises des propositions pour réduire ce gaspillage de protéines intéressantes et si importantes du point de v;ue de la physiologie de la nutrition. Ainsi, dans le brevet allemand n 1 692 441, on a proposé de faire réagir les protéines avec des substances tannantes comme le tannin ou les aldéhydes de sorte que pratiquement la totalité des groupes amino ou amide sont protégés passent à travers la panse sans dégradation, puis sont disponibles dans les parties suivantes du tube digestifs L'inconvénient de ce procédé est que la protéine est totalement dénaturée et restructurée et que des quantités d'eau considérables et des temps longs sont nécessaires pour cette réaction.Ces quantités d'eau absorbées au cours du gonflement qu précède doivent être à nouveau éliminées dans un processus de séchage ultérieur. En ce qui concerne la température, il faut aiors se limiter à 800 pour éviter une altération des protéines. Cependant, ceci exige de longues durées de séchage et rend donc le procédé cofteux et peu économiqueO La présente invention a pour objet un fourrage à base de protéines protégé contre la désaminatlon bactérienne, qui ne possède pas les inconvénients ci-dessus et qui permet notamment de faire passer la plus grande partie des protéines sans modification chimique dans la caillette et l'intestin et exige pas un séchage uitérieur prolongé pour casser l'eau. Cet objectif est atteInt conformément à l'invention grâce à un fourrage à base de protéines protégé contre la dé- samination bactérienne dans le feuillet des rumi ants, qui est caractérisé par le fait que le fourrage contenant des protéines est protégé de la dégradation dans la panse par une couche superficielle qui est formée par réaction des protéines avec un mélange d'une matière minérale inerte et d'aldéhydes ou de produits engendrant par dissociation des aldéhydes aliphatiques à chaîne courte0 L'avantage très important di fourrage conforme à l'invention réside dans le fait que les particules de protéines sont largement protégées en surface, ne sont donc pas désaminées dans la panse, mais atteignent la caillette et l'intestin sans subir de dégradation et y sont dégradées par fermentation et résorbées.Etant donné que la plus grande partie des protégé nes est protégée par la couche superficielle,mais garde une structure chimique inchangée, ces protéines restent disponibles par ailleurs, sans avoir subi-de préjudice, pour la dégradation par fermentation et la résorption Les protéines natives et intéressantes du fourrage échappent donc à la dégradation microbienne dans la panse qui s'accompagne de grosses pertes et restent totalement disponibles. On accorde à ce fait une grande importance pour deux raisons. D'uae part, les ruminants comme par exemple les boeufs engraissés ont au moment de leur croissance la plus importante un be- soin supplémentaire considérable en aminoacides. -Par ailleurs, le type d'aminoacides des protéines microbiennes dans la panse, qui est ensuite disponible dans la caillette et dans l'intes- tin, n'est pas en accord avec le type d'amincacide optimal pour le ruminant et est par exemple caractérisé par xme valeur assez faible en métaionineO Pour cette raison, la méthionine est un facteur limitatif dans la nutrition des ruminants. L'addition de méthionine synthétique dans la ration de fourrage est sans objet, cette méthionine est ensuite également dégradée par les bactéries, est utilisée en partie en tant que source de soufre, mais n'est pas incorporée de toute façon en totalité dans les protéines bactériennes, de sorte qu'on ne peut pas améliorer la composition des protéines bactériennes par des additions de méthionine. D'autre part, la farine de poisson contient une quantité relativement grande de méthionine, de sorte que la quantité de méthionine effectivement disponible pour le ruminant est considérablement augmentée lorsque les protéines de la farine de poisson atteignent la caillette protégées par la couche de protection superficielle conforme à l'invention. I1 est en outre très avantageux que grâce à l'augmentation de la quantité d'aminoacides dans la caillette et l'intestin, une quantité plus importante d'urée endogène passe du cycle de rumination dans la panse et y soit disponible en supplément. On n'utilise avantageusement pour I 'affouragement que jusqu'à 70 % en poids au maximum de la totalité des protéines nécessaires sous forme protégée de la dégradation dans la panse et le reste provient du fourrage de base comme le mais ou liherbe ensilés et ie blé. Les bactéries de la panse disposent ainsi de suffisamment d'azote pour maintenir leur méta boulisme. Un élément très important de l'invention réside dans le procédé de production de la protection uniquement superficielle des protéines. En aucun cas, comme dans le procédé connu auparavant, un gonflement et une réaction totale des protéines ne doivent & re assurés par utilisation de quantités d'eau importantes et de temps d'action prolongés, ce qui entraînerait tous les inconvénients susmentionnés et nécessiterait une dépense de sechage pour éliminer les quantités d'eau considérables utilisées. Le procédé préféré pour préparer un fourrage à base de protéines protégé contre la désamination bactérienne dans le feuillet des ruminants consiste à traiter le fourrage contenant des protéines avec un mélange d'une matière minérale inerte ayant une surface spécifique élevée et d'aldéhydes ou de composés engendrant par dissociation des aldéhydes aliphatiques à chaîne courte, ce qui a lieu avantageusement par mélange pendant une durée allant de 10 à 3Ô minutes, On ne s'explique pas dans le détail sur quoi repose l'aptitude remarquable de la matière minérale inerte à la production de la couche superficielle Elie réside probablement tout d'abord dais le fait que la matière minérale inerte d'une part est en mesure de fixer de grandes quantités des aldéhydes aliphatiques à channe courte et d'autre-part, au cours du pro ressuis de mélange avec les protéines, amène les aldéhydes ou les composés engendrant des aldéhydes sur les protéines. Les aldéhydes sont alors disponibles de façon optimale pour la réaction en surface et en outre la dispersion par la matière minérale inerte entraîne que la réaction reste superficielle et qu'aucune pénétration à l'intérieur de la totalité des particules de protéines n'a lieu comme lorsqu'on opère en solution aqueuse Gn préfère donc utiliser seulement les faibles quantités d e a u absolument nécessaires pour un bon malaxage et une bonne manipulation du mélange d'une parts et pour l'incorporation de quantités suffisantes d'aldéhydes d'autre part Dans le cas d'une solution de formaldéhyde à 30 à 40 % utilisée de préférence pour l'insolubilisation, une quantité d'eau comprise entre 15 et 25 % en poids est suffisante dans la totalité du mélange Cette quantité d'eau est tellement faible que vraisemblablement, une quantité importante de l'aldéhyde s'évapore au cours du processus de mélange lorsque la temperature augment et agit ainsi sous forme de gaz sur les protéines, et ce fait revit probablement une importance considérable pour la qualité et les propriétés du fourrage à base de protéines protégé de la désamination La quantité d'eau est en outre si faible qu' elle n3 a pas à être éliminée dans un stade opératoire par tlculier, mais le fourrage à base de protéines protégé super- ficiellement conformément à l'invention peut tre transformé ulr térieurement directement, per exemple par pressage et incorporation dans d'autres fourrages pour l'obtention d'un fourrage prêt à ltemploiO En outre une parie du liquide est évaporée en raison de l'élévation de température se produisant au cours du processus de pressage et surtout le reste d'aldéhyde est chassés Comme matière minérale inerte ayant une surface tè' cifique élevée, on utilise de préférence la silice amorphe Ci présente par rapport à d'autres matières également appropriées comme l'alumine &gamma;; les avantages suivants. Elle possède un très grand pouvoir d'absorption, de sorte que par exemple avec lne solution de formaldéhyde à 30 à 40 % (formaline) on peut préparer des molanges très concentrés On utilise de pre- férence pour lt traitement des protéines des mélanges de 30 à 50 Yo en poids de silice amorphe et de 70 à 50 % en poids d'une solution de formaldéhyde à 30 à 40 %, de préférence un rapport silice : formaline de 40 : 60 La silice amorphe est physiologiquement neutre et est tolérée par la réglementation sur les fourrages en tant qu' adjuvant améliorant la fluidité.Entant donné que la silice n'engendre-pas de liaison chimique par exemple avec la formaline, elle est en fait suffisamment fixée pour le transport sur les protéines, mais en raison de sa plus grande affinité pour les substances organiques, elle est facilement cédée et fixée par les protéines. Comme aldéhydes ou comme substances engendrant des aldéhydes par dissociation, on mentionne principalement tous les aldéhydes aliphatiques inférieurs comme le formaldéhyde, l'acétaldéhyde, le glyoxal, le glutaraldéhyde ou par exemple comme composés engendrant des aldéhydes l'hexaméthylènetétra- mine Cependent, c'est le formaldéhyde sous sa forme commerciale de solution à 30. à 40 % (formali-.1e) qui s'est avéré le plus approprié en raison de sa solubilité considérable dans l'eau et donc de sa facilité de manipulation, et en outre, il présente encore vraisemblablement l'avantage~de réagir du moins partiellement par l'intermédiaire de la forme vapeur'-. L'action de protection superficielle ainsi obtenue repose pro bablement sur le fait que des ponts-téthylèrLe se forment entre les groupes de peptides, ces pots méthylène bloquant la désamination bactérienne dans la panse, mais étant à nouveau décomposés dans le milieu acide de la caillette Le produit de réaction avec le formaldéhyde se montre également supérieur à celui obtent avec les autres aldéhydes en ce quí concerne la facilité po libérer à nouveau la protéine dans la caillette. La quantité d'aldéhyde nécessaire dépend largement du type et de la structure chimique des protéines à protéger et du type de fourrage à base de protéines utilisés Ainsi par exemple pour la farine de poisson, la quantité d'aldéhyde nécessaire est environ le triple de celle-qui est nécessaire pour la farine de soja. La farine de lin exige une quantité d'aldéhyde se situant approximativement entre les dieux. Le fourrage lui-meme contient, après mélange et production de la couche de protection superficielle, la matte minérale inerte utilisée à- cet effet inchangée et est donc Ca- ractérisé par une teneur de 1,5 à 15 % en poids de matière minérale inerte en tant que véhiculeur d'aldéhydej sur la base du poids des protéines initiales, cette teneur étant de préférence comprise entre 2 et 9 % en poids.Elle est nécessairement fonction du type de protéines contenues dans le fourrage car les différents types de protéines exigent différentes quantités d'aldéhyde, ce qui peut etre déterminé empiriquement par des essais simples Pour les raisons déjà mentionnées ci-dessus, le fourrage contient comme véhiculeur d'aldéhyde une matière minérale, de préférence de la silice amorphe. Le procédé de production du fourrage à base de protéines. selon l!-invention sera mieux illustré à l'aide de l'exemple qui suite Dans un mélangeur largement étanche à 1' air, on mélange 2 kg de silice amorphe et 3-kg d'une solution de formaldéhyde à 30 * et on introduit dans ce prémélange formaline-silice un mélange de 43 kg de farine de soåa et 7 kg de farine de poisson, puis on mélange pendant 20- minutes. Pour la préparation d'un fourrage riche, on ajoute à 680 kg du mélange de protéines protégées ainsi obtenu 90 kg de phosphate dicalcique, 30 kg de bicarbonate de sodium, 40 kg de carbonate de chaux, 70 kg de mélasse et 40 kg- d'un prémélange de matières minérales, d'oli-go-éléments et de vitamines et on comprime ce mélange pour obtenir des boulettes d'une taille de 7 à 9 mm. Pour un animal ayant unpoids vif de 400 à 500 kg, on mélange à la ration de fourrage journalière constituée de 22 kg de mas ensilé et de 2 kg de blé 500 g de ce fourrage enrichi. On exécute les essais comparatifs suivants sur le fourrage à base de protéines traité et le fourrage à base de protéines non traité. On laisse incuber (à 38 C) les échantillons d'abord-pendant 15 heures dans le suc naturel de la panse et on détermine la fraction de protéine libérée. Les résidus sont ensuite introduits à nouveau pendant 15 heures dans du suc gastrique artificiel selon Merck et le résidu ainsi obtenu est à nouveau incubé dans du suc intestinal artificiel selon Merck. B 430 g de farine de 430 g de farine de soja soja 70 g de farine de 70g de farine de poisson pio (non traités) (traités selon le procédé de l'in vention) Teneur en protéines : 44,96 % *2,28 % Quantité incorporée dans le suc de la panse 20 g 20 g Suc de la panse 180 ml 180 ml Quantité de protéines introduite 8,99 g 8,46 g Protéines dissoutes : 2,3 g = 25,58 % 0,2 g ^ 2,36 % Protéines non dissoutes : 6,6 g s 73,41 % 8,3 g - 98,10 % -' Quantité incorporée dans le suc intestinal 4,84 g 5,27 g après incubation dans le su gastrique Protéines dissoutes : 1,97 g 1,63 g Protéines non dissoutes : 2,94 g = 60% 3,54 g = 67 % I1 ressort clairement de ces essais que les protéines traitées selon le procédé conforme à l'invention ne scnt dissoutes dans le suc de la panse qu a raison de 2,36 %, tandis que les protéines non traitées ayant la même composition sont dis- soutes à raison de 25,58 % ç En outre, il ressort qu'après traitement dans le suc gastrique et le suc intestinal artificiels, la fraction de protéines dissoutes et non dissoutes dans les deux échantillons atteint approximativement les mimes valeurs. Cependant, il faut indiquer que ces essais comparatifs exécutés in vitro ne peuvent pas eAtre assimilés aux processus in vivo beaucoup plus complexes, dans lesquels par exemple les pertes d'azote par dégradation dans la panse sont encore beaucoup plus importantes X Cependant, ces essais montrent du moins l'action de protection remarquable obtenue gracie au traitement conforme à l'invention à la lumière de l'indice de solubilité des protéines. RVEfl I C AT IONS 1. Fourrage à base de protéines protégé contre une désamination bactérienne dans le feuillet des ruminants, caractérisé par le fait que le fourrage contenant des protéines est protégé de la dégradation dans la panse par une couche superficielle qui est formée par réaction des protéines avec un mélange d'une matière minérale inerte et d'aldéhydes ou de composés engendrant par dissociation des aldéhydes aliphatiques à channe courte. 2. Fourrage selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il est constitué par un mélange de protéines protégées superficiellement et de 1,5 à 15 % en poids d'une matière minérale inerte comme véhiculeur d'aldéhydes, sur la base du poids des protéines initiales. 3. Fourrage selon les revendications 1 et 2, ce- ractérisé par le fait que la matière minérale inerte est de la silice amorphe. 4. Procédé de fabrication d'un fourrage à base de protéines protégé contre une désamination bactérienne dans le feuillet des ruminants selon l'une quelconque is revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le fourrage à base de protéines est mélangé avec un mélange d'une matière minérale inerte ayant une surface spécifique élevée et d'aldéhydes aliphatiques à channe courte pendant 10 à 30 minutes. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le fourrage à base de protéines est mélangé dans un récipient étanche aux gaz avec un mélange de silice amorphe et d'une solution aqueuse de formaldéhyde à 30 à 40 6. Procédé selon les revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que le fourrage à base de protéines est mélangé aveo un mélange de 30 à 50 % en poids de silice amorphe et 70 à 50 % en poids d'une solution de formaldéhyde à 30 à 40 %.