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3 DÉCHETS SCIENCES & TECHNIQUES - REVUE FRANCOPHONE D’ÉCOLOGIE INDUSTRIELLE - N

3 DÉCHETS SCIENCES & TECHNIQUES - REVUE FRANCOPHONE D’ÉCOLOGIE INDUSTRIELLE - N° 61 - 2012 - REPRODUCTION INTERDITE Biotransformation des déchets d’abattoir en vue de leur valorisation dans l’alimentation animale CHENNAOUI Mohammed1,2*, FARID Younes1, HAMDANI Ahmed1, MOUNTADAR Mohammed2 et ASSOBHEI Omar1 1. Laboratoire de Biotechnologies Marine et de l’Environnement (BIOMARE), Faculté des Sciences de l’Université Chouaib Doukkali, BP 20, El Jadida 24000, Maroc. 2. Laboratoire de Chimie Analytique et Génie de l’Environnement, Faculté des Sciences de l’Université Chouaib Doukkali, BP 20, El Jadida 24000, Maroc * Pour correspondance : mbchen66@yahoo.fr RÉSUMÉ Les déchets d’abattoir (sang et contenu du rumen) ont été fermentés par une culture pure de Lactobacillus plantarum. Le produit, avant et après fermentation, a subi des analyses chimiques et microbiologiques. Cette fermen- tation a permis de baisser le pH à 4,0 du produit final obtenu (biostabilisat). Le taux de protéines a été conservé dans le biostabilisat 22,9 % MS contre 24,6 % MS dans les déchets non traités. Les populations microbiennes indésirables ont subi une grande réduction par les processus de fermentation : les entérobactéries, les entérocoques, les staphylocoques et les clostridia se trouvent chacun à des niveaux inférieurs à 10 ufc/g. Le biostabilisat est utilisé ensuite pour substituer les sources de protéines dans la formule alimentaire de trois lots de 5 rats chacun. Trois formules sont préparées à partir du biostabilisat et du maïs (V/V) 0 % (témoin), 25 % et 50 %. Nous avons suivi les prises alimentaires et les taux de croissance des animaux pendant quatre semaines. Les résultats obtenues indiquent que l’incorporation des déchets d’abattoir jusqu’à un taux de 50 % a permis d’obtenir des performances de croissance comparables à la formule conventionnelle. Mots clés : abattoir, déchets, biotransformation, fermen- tation lactique, aliment. ABSTRACT Slaughterhouse wastes (blood and rumen contents) were fermented by a pure culture of Lactobacillus plantarum. The product, before and after fermentation, underwent chemical and microbiological analysis. This fermentation has reduced the pH to 4.0 the final product (biostabilisat). The rate of protein (total nitrogen) has kept in the biostabilisat 22.9% DM against 24.6% DM in the untreated waste. Undesirable microbial populations have suffered a great reduction in fermentation processes: enterobacteriaceae, enterococci, staphylococci and clostridia are each at levels below 10 cfu / g. The biostabilisat is then used to substitute protein sources in the feed formula of three groups of five rats each. Three formulas are prepared from the biostabilisat and maize (V / V) 0% (control), 25% and 50%. We followed the food intake and growth rate of the animals for four weeks. The results obtained indicate that the incorporation of slaughterhouse waste to a rate of 50% yielded growth performance comparable to conventional formula. Keywords: slaughterhouse, waste, bioprocessing, lactic fermen- tation, food. INTRODUCTION Au Maroc, le secteur des abattoirs de préparation des viandes rouges comprend 175 abattoirs et le tonnage des viandes préparé annuellement dans ces établissements est de l’ordre de 325.000 tonnes (Ministère de l’agriculture du Maroc, 2000). Ces abattoirs ne sont pas encore équipés de systèmes de récupération des sous-produits d’abattage en vue d’une éventuelle valorisation. Le sang, le contenu stomacal, urines et fèces des animaux et éventuellement d’autres constituants organiques sont drainés avec les eaux de nettoyage vers le collecteur des eaux usées. Dans la ville d’El Jadida, les déchets de l’abattoir municipal sont rejetés directement en mer sans traitement. Il est regret- table que dans notre pays on continue à jeter ces déchets polluants qui peuvent être valorisés en énergie, en engrais ou en alimentation animale (Skreede et al, 1988 ; Faid et al, 1998 et Chennaoui et al, 2002). C’est dans cet objectif la valorisation des déchets d’abattoir pour usage agricole doit pallier deux problèmes majeurs : l’élimination de pol- luants et l’obtention soit de produits fertilisants de haute qualité soit d’ingrédients riches en nutriments pour l’ali- mentation animale. Les procédés reposant sur la biostabi- lisation sont actuellement des moyens sûrs, simples et éco- nomiques pour bio-transformer et recycler les déchets contaminés par les micro-organismes, car dans certains contextes, l'application des solutions classiques de gestion des déchets, se traduit par des coûts élevés de traitement (Labioui et Cherkaoui 2009). L’importance fondamentale de l’utilisation des bactéries lactiques ou bactéries «GRAS» (Generaly Reconized As Safe), dans les bio- conservations s’avèrent donc justifiée pour récupérer une source riche en matière organique et autres éléments dont l’intérêt peut être véritable au niveau de l’alimentation animale (Petersen et al, 2003). Ces bactéries ont fait l’objet de très nombreuses études (Klaenhammer, 1993 ; Piard et Desmazeaud, 1992 ; Ennahar et al., 1999 ; Elotmani et al., 2001) car elles peuvent intervenir à plusieurs niveaux technologiques surtout par leurs aptitudes acidifiantes, aromatisantes, texturantes et antagonistes. Dans ce travail nous avons étudié la possibilité de transformer les déchets liquides d’abattoir par un procédé biotechnologique en aliment de bonne qualité hygiénique et sa valorisation comme ingrédient dans l’alimentation animale. MATERIELS ET METHODES I- Essai de biotransformation I-1 : Préparation du mélange de fermentation et inoculation Les déchets liquides d’abattoir (sang et contenu de rumen) sont récupérés à l’abattoir municipal des viandes rouges de la ville d’El Jadida. Ces déchets sont mélangés avec 10 % de mélasse de betterave à sucre utilisée comme source de carbone pour favoriser la croissance de l’inoculum dans le système de fermentation. Le mélange est acidifié à pH 6,5 par une solution d’acide lactique à 0,2 %. Nous avons acidifié le mélange de fermentation en vue d’arrêter le développement de la flore indésirable et de diminuer ainsi la compétitivité pour la source de carbone avec l’inoculum (Chennaoui et al., 2002). Le mélange est ensuite inoculé par des cultures pures de souches de Lactobacillus plantarum à raison de 5 %. Les essais inoculés sont ensuite incubés à 30 °C pendant 10 jours. I-2 : Préparation de l’inoculum Lactobacillus plantarum de la collection du Laboratoire BIOMARE (faculté des sciences, El Jadida) a été cultivée sur bouillon MRS (DeMan, Rogosa et Sharpe). Après 48 heures d’incubation à 30 °C, le bouillon est centrifugé pour concentrer la biomasse microbienne utilisée comme inoculum du mélange. I-3 : Analyses microbiologiques La flore mésophile aérobie totale (FMAT) est énumérée sur PCA (Plate Count Agar), après incubation à 30 °C pen- dant 48 heures. La numération des entérobactéries est réalisée sur DCL (Desoxycholate Citrate Lactose Agar), après incubation à 37 °C pendant 24 heures. Les entéro- coques sont dénombrées par la méthode du nombre le plus probable (NPP), sur milieu liquide, en utilisant trois tubes par dilution, les cultures sont effectuées sur milieu Azide Dextrose Broth et transférées sur milieu Azide Ethyl Dextrose Broth, après incubation à 37 °C pendant 24 heures. La recherche des salmonelles a été effectuée sur milieu SS (Salmonella-Shigella), après incubation à 37 °C pendant 24 heures. L’identification des isolats caractéristiques est réalisée par la galerie API 20E (BioMérieux). Les spores de Clostridium ont été dénombrées sur RCA (Reinforced Clostridium Agar) : l’échantillon est chauffé à 80 °C pendant 10 min en vue d’activer les spores, l’incubation est réalisée à 44 °C pendant 24 heures. Les levures sont dénombrées sur milieu PDA (Potato Dextrose Agar), acidifié à pH 3,5 par de l’acide lactique stérile, après incubation à 30 °C pendant 72 heures. I-4 : Analyses chimiques Le pH est déterminé par un pH-mètre type Crison Micro- pH 2000. L’azote non protéique (NNP) est déterminé par la même méthode sur le produit brut après précipitation par l’acide trichloracétique à 0,2 %. La matière grasse est déterminée par la méthode du Soxhlet en utilisant l’hexane comme solvant. Les protéines totales sont déter- minées par la méthode de Bradford. Le dosage des sucres totaux est effectué par la méthode de phénol préconisée par Sattler (1948). La détermination de la teneur en fibres alimentaires (ADF et NDF) est donnée selon la méthode décrite par de Van Soest (1963). La matière sèche est déterminée par séchage de 10 g d’échantillon mis à 105 °C pendant 24 heures. La matière minérale totale est déterminée, par calcination d’une masse exactement pesée de l’échantillon à analyser, dans un four à moufle à une température de 550 °C pendant 24 heures. II- Essai d’alimentation Le test in vivo, permettant d’évaluer la faisabilité et les limites de la méthode, vise à s’assurer de la qualité hygiénique (toxicologie) et alimentaire (nutrition) des déchets d’abattoir traités incorporés dans l’alimentation d’animaux tests fragiles et exigeants comme dans le cas des rats de laboratoire de souche commerciale «Wistar» âgés d’un mois issus de l’animalerie de la Faculté des Sciences d’El Jadida (Maroc). II-1 : Préparation des formulations et essai expérimental Deux formules alimentaires ont été préparées à partir du « biostabilisat » et du maïs. Les rations alimentaires qui seront distribuées aux lots de rats sont comme suit : Produit stabilisé (%) Maïs (%) Aliment commercial (%) Témoin 1 0 0 100 Témoin 2 0 100 0 Régime F1 25 75 0 Régime F2 50 50 0 Aucune correction (vitamines, etc.) n’a été apportée aux formules alimentaires préparées à partir du «biostabilisat». Ces formules ont été testées sur 4 lots de 5 rats : - deux uploads/Industriel/ chennaoui.pdf