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4. Minéraux et vitamines Patrick Schlegel, Jürg Kessler Table des matières 4.1.

4. Minéraux et vitamines Patrick Schlegel, Jürg Kessler Table des matières 4.1. Minéraux ................................................................................................................................................................ 2 4.1.1. Régulation physiologique .............................................................................................................................. 2 4.1.2. Besoin minéral des microorganismes de la panse ........................................................................................ 2 4.1.3. Besoins en macro-éléments .......................................................................................................................... 3 4.1.4. Besoins en oligo-éléments ............................................................................................................................ 6 4.1.5. Transfert minéral dans les produits ............................................................................................................... 7 4.1.6. Sources minérales supplémentées ............................................................................................................... 7 4.1.7. Indicateurs du statut nutritionnel .................................................................................................................... 9 4.1.8. Carences minérales cliniques ...................................................................................................................... 11 4.1.9. Seuils de tolérance ...................................................................................................................................... 12 4.2. Vitamines ............................................................................................................................................................. 13 4.3. Bibliographie ........................................................................................................................................................ 14 Annexes ............................................................................................................................................................................ 17 Livre vert ǀ Chapitre 4 Minéraux et vitamines 2 4.1. Minéraux Les minéraux sont définis par les éléments restants après calcination de matériaux d'origine animale et végétale (cendres). En fonction de la teneur minérale corporelle, ils sont divisés en macro-éléments (plus de 50 mg/kg de poids vif) et en oligo-éléments (moins de 50 mg/kg). Leur répartition corporelle est inégale, car ~83 % se situe dans l’os, ~10 % dans le muscle et ~7 % dans le reste du corps. Une vache laitière pesant 650 kg contient ~22 kg de minéraux, dont 16 kg de calcium et de phosphore. Les minéraux remplissent des fonctions très variées. En particulier, ils sont constituants d'organes, de tissus et d'enzymes, ils participent à la régulation et au maintien de l'équilibre acido-basique des liquides corporels, comme le sang et la salive, et ils sont des activateurs d'enzymes et d'hormones. Les minéraux essentiels pour le ruminant, ayant une importance pratique, sont rapportés dans le tableau 4.1. Un élément minéral est considéré comme essentiel si son appauvrissement (déplétion) dans le corps provoque des troubles métaboliques qui ne peuvent être évités ou supprimés que par un apport complémentaire de cet élément. Tableau 4.1 Minéraux essentiels qui ont une importance pratique dans l’alimentation du ruminant 4.1.1. Régulation physiologique L’animal peut tolérer des écarts entre la quantité minérale ingérée et celle nécessaire pour couvrir les besoins. En fonction de la grandeur de l’écart et de sa durée, des adaptations physiologiques s’opèrent progressivement, tel que la mobilisation / le stockage de réserves (principalement Ca, P et Zn du squelette; Cu, Mn et Se du foie), la modulation de l’absorption digestive active (Ca, P, Mg), l’adaptation de la réabsorption rénale (Ca, P, Mg, K, Na, Cl, I), des sécrétions intestinales (Cu, Mn, Zn, Se) et, pour certains, l’excrétion via le lait (Se et I). Cette capacité de régulation physiologique dépend de l’élément, la durée et de l’amplitude de l’écart. Lorsque la régulation physiologique ne permet plus de combler l’écart entre apport et besoin, les premiers symptômes physiologiques de carence ou de toxicité peuvent être détectés. Les symptômes de carence ou de toxicité cliniques (visuels) apparaissent lorsque ce type de situation est prolongé dans le temps. 4.1.2. Besoin minéral des microorganismes de la panse Les minéraux sont essentiels aux microorganismes (bactéries, protozoaires, champignons) vivant dans la panse. L’apport alimentaire minéral doit donc non seulement couvrir le besoin de l’animal, mais aussi garantir un apport suffisant sous forme soluble (en milieu aqueux) pour couvrir le besoin des microorganismes de la panse. Pour certains éléments, tel que Co et S, l’activité optimale des microorganismes est le facteur limitant tandis que pour d’autres éléments, le besoin des microorganismes est en général couvert par celui de l’animal. A titre d’exemple, l’apport en Mg nécessaire pour obtenir développement optimal des microorganismes se situe vers 1.5 g/kg matière organique digestible (Durand et Komisarczuk, 1988) soit un apport d’environ 1.0 g/kg MS qui est largement couvert par l’apport recommandé à l’animal. Si l’apport en Mg supplémenté est proportionnellement élevé, sa bonne solubilité en milieu aqueux doit être suffisante pour être à la fois disponible pour les microorganismes et pour être absorbable à travers la paroi de la panse. Le besoin en phosphore des microorganismes peut représenter plus du double du besoin d’entretien de l’animal. Pour le couvrir, le ruminant recycle, via la salive, une quantité importante de l’élément (équivalent à environ 7.5 g P/kg MS ingérée chez la vache laitière en lactation). Le P salivaire, sous forme de phosphate solubilisé, est rapidement disponible pour les microorganismes. Un apport en P insuffisant aux microorganismes de la panse affecte, en premier lieu, les bactéries cellulolytiques ce qui provoque une baisse de la dégradation des fibres alimentaires et entraine une baisse de l’ingestion de l’animal. Avec des rations permettant une rumination adéquate, le besoin en P des microorganismes est susceptible d’être couvert par le recyclage salivaire du P. Toutefois, une carence en P des microorganismes peut être provoquée par des rations induisant des perturbations de la rumination (p. ex. acidose ruminale), malgré un apport alimentaire en P suffisant pour l’hôte. Ce type de ration (p. ex. rations à base d’ensilage de maïs plante entière) peut contenir une part importante du P alimentaire sous forme de phosphate, qui nécessite une bonne solubilité dans la panse (donc dans l’eau) pour apporter en premier lieu du P aux microorganismes. Macro-éléments Oligo-éléments Calcium Ca Phosphore P Magnésium Mg Potassium K Sodium Na Chlore CI Soufre S Cuivre Cu Fer Fe Manganèse Mn Zinc Zn Molybdène Mo Cobalt Co Iode I Sélénium Se Livre vert ǀ Chapitre 4 Minéraux et vitamines 3 Les microorganismes de la panse possèdent la particularité de pouvoir synthétiser des acides aminés à partir d’azote non protéique. Une présence insuffisante en soufre peut constituer un facteur limitant à ces synthèses. Le besoin en S des micro-organismes est estimé entre 2.5 et 3.1 g/kg matière organique digestible (Durand et Komisarczuk, 1988), ce qui représente un apport d’environ 2 g/kg MS. Lorsque l’apport protéique est en partie effectué à l’aide d’urée, l’apport en S est réduit. De ce fait, il faut ajouter 30 - 40 g S /kg d’urée supplémentée. Les bactéries de la panse peuvent synthétiser la vitamine B12 à partir du cobalt alimentaire. Sur le principe, cette synthèse est optimale avec un apport alimentaire de 0.10 à 0.15 mg Co /kg MS. Le Co favorise aussi l’attachement des bactéries cellulolytiques à leur substrat et la dégradation de ce dernier (Lopez-Guiza et Satter, 1992). Toutefois, l’apport de 0.30 mg Co /kg MS n’a pas amélioré la digestibilité de la cellulose, de la paroi cellulaire, ni de la lignocellulose comparé à 0.10 mg Co /kg MS (Kessler et Arrigo, 1996). Avec des rations pauvre en fibres, tel que celles riche en ensilage de maïs, l’apport en Co nécessaire pour obtenir une performance zootechnique et une teneur sanguine en vitamine B12 maximale, est plus élevé pour se situer entre 0.15 - 0.20 mg Co /kg MS (Schwarz et al., 2000; Stangl et al., 2000). 4.1.3. Besoins en macro-éléments Les besoins en macro-éléments (excepté S) sont estimés au moyen de la méthode factorielle qui consiste à additionner les flux sortants et retenus, pour chaque élément séparément. Les besoins nets ou absorbés en macro-éléments (tableau 4.2.) sont la somme des: Besoins d’entretien = Pertes fécales endogènes et urinaires inévitables. Les pertes via la sueur sont prises en compte pour K et Na. Besoins de production = Croissance: éléments retenus lors de la croissance = Gestation: éléments retenus par l'utérus et le fœtus = Production laitière: éléments excrétés par le lait Tableau 4.2. Besoin net d’entretien et de production en macro-éléments chez le bovin, ovin et caprin Ca P Mg K 6) Na 6) Cl Bovin Entretien1) En lactation [g/j] 0.90 * MSI 0.90 * MSI 0.22 * MSI 0.15 * PV 0.023 * PV 0.035 * PV En croissance [g/j] 0.90 * MSI 0.90 * MSI 0.22 * MSI 0.10 * PV 0.015 * PV 0.023 * PV Hors lactation et croissance [g/j] 0.85 * MSI 0.90 * MSI 0.22 * MSI 0.10 * PV 0.015 * PV 0.023 * PV Croissance2) <200 kg PV [g/kg GMQ] 15.0 7.5 0.40 1.60 1.40 1.00 >200 kg PV; <500 kg PVAdulte [g/kg GMQ] 11.0 6.0 0.40 1.60 1.40 1.00 >200 kg PV; >500 kg PVAdulte [g/kg GMQ] 12.0 6.7 0.40 1.60 1.40 1.00 Gestation3) 8 à 3 semaines avant mise-bas [g/j] 6.5 4.5 0.15 1.00 1.20 1.00 dès 3 semaines avant mise-bas [g/j] 9.0 5.2 0.30 1.00 1.20 1.00 Production laitière4) [g/kg lait/j] 1.22 1.00 0.10 1.55 0.40 1.15 Caprin Entretien1) En lactation [g/j] 0.90 * MSI 1.10 * MSI 0.25 * MSI 0.15 * PV 0.023 * PV 0.035 * PV En croissance [g/j] 0.90 * MSI 1.10 * MSI 0.25 * MSI 0.10 * PV 0.015 * PV 0.023 * PV Hors lactation et croissance [g/j] 0.85 * MSI 1.10 * MSI 0.25 * MSI 0.10 * PV 0.015 * PV 0.023 * PV Croissance2) <50 kg PV [g/kg GMQ] 9.5 5.5 0.40 2.00 1.20 1.00 >50 kg PV [g/kg GMQ] 7.5 4.5 0.40 2.00 1.20 1.00 Gestation5) [g/fœtus/j] 1.0 0.6 0.03 0.25 0.15 0.40 Production laitière4) [g/kg lait/j] 1.20 0.90 0.10 2.00 0.35 1.30 Ovin Entretien1) En lactation [g/j] 0.90 * MSI 1.10 * MSI 0.25 * MSI 0.15 * PV 0.023 * PV 0.035 * PV En croissance [g/j] 0.90 * MSI 1.10 * MSI 0.25 * MSI 0.10 * PV 0.015 * PV 0.023 * PV Hors lactation et croissance [g/j] uploads/Sante/ alimentation-minerale 1 .pdf