Memoire Online - Essai de prévision de la valeur nutritive des feuilles et la pulpe d'arganier

Selon D EMA RQU ILLY et BOISSA U (1978) cité par B ENCHERCHALI (1994), elle constitue la méthode de référence. La mesure de la digestibilité se fait sur 4 à 6 béliers, de préférence castrés, âgé de 2 à 5 ans, en bonne santé et qui représentent une résistance à la cage de métabolisme.

La méthode in sacco consiste à introduire des petits sachets de nylon qui ont une grandeur de 10 - 20 centimètres, une grandeur de pore de 50 um (+/-10) dans le sac ventral de rumen, ces sachets contiennent environ 5 g de l'aliment. La période d'incubation se fait à 0, 3, 6, 9, 12, 24, 36, 48 et 72 heures. Après chaque période d'incubation, les sacs de nylon sont enlevés de rumen et lavés avec l'eau distillée pour enlever le jus de rumen. Puis séchés à 65°C pendant 48 heures (PAMUNGKAS et SEVILLA, 2005).

Généralement, les techniques in vitro sont basées sur la mesure des résidus de fermentation ou les produits non fermentés après incubation dans le jus de rumen. (GETACHEW & al, 2004). Parmi les méthodes les plus exactes et pratiques disponibles celle de TILLEY & TERRY annoncée en 1963 (MABJEESH & al, 2000).

La méthode du gaz test a été aussi utilisée avec succès pour prédire la digestibilité d'un aliment. La mesure du gaz produit donne une meilleure estimation de la valeur nutritive. (GETACHEW & al, 2004)

Appareils	Objectif et utilisation	Verrerie.
Préparation des solutions, titrage, filtration....	Broyeur.
Broyage des échantillons.	Etuve.
Séchage de l'échantillon pour déterminer la MS	Four à moufle.
Incinération pour déterminer la MM	Balance de précision.
La pesée des échantillons à analyser	soxhlet.
Détermination de la MG.	Büchi.
Distillation lors de détermination de la MAT.	Spectrophotomètre UV-V.
Lecture de DO pour déterminer la teneur en ST.	Bain marie.
Fermentation des échantillons.	pH mètre.
Ajustement du pH de milieu de LOWE.	Plaques résistantes
Minéralisation pour convertir l'azote organique en azote minérale.

Avant d'effectuer les analyses, les échantillons sont finement broyés (annexe 01),

et conservés dans des flacons hermétiquement fermés nettoyés et séchés au préalable
Tous les dosages sont effectués en triple, et les résultats sont rapportés par

Les méthodes utilisées sont des méthodes classiques de l'analyse fourragère (annexe 02).

Principe : La teneur en matière sèche par un double séchage des aliments est déterminée conventionnellement par le poids de ces aliments après séchage dans une étuve à circulation d'air.

Principe : La teneur en MM d'un produit est, son résidu après destruction de la matière organique par incinération.

Principe : Les matières grasses des aliments sont obtenues par extraction directe au moyen d'un solvant, puis élimination du solvant par distillation et déssication. Pesé du résidu.

Principe : La teneur en cellulose brute d'un aliment est le résidu insoluble après traitement par un acide puis par une base, elle est déterminée par la méthode de WEENDE, ce procédé a été normalisé aux Etats-Unis, et y utilisé pour établir les tables alimentaires modernes (GAUTIER & al, 1991).

Principe : L'azote total est dosé par la méthode de KJELDAHL : on minéralise le produit par l'acide sulfurique en présence d'un catalyseur ; l'azote organique est transformé en azote ammoniacal ; on déplace l'ammoniac par la soude et on le dose après avoir reçu dans une solution d'acide borique. (Lecoq, 1965).

Principe : La méthode de DUBOIS et al (1956) permet de doser les oses en utilisant le phénol et l'acide sulfurique concentré, en présence de ces deux réactifs, les oses donnent une couleur jaune-orange dont l'intensité est proportionnelle à la concentration des glucides, la densité optique est déterminée entre 450 à 550 nm (NIELSEN, 1997)

La prévision de la valeur alimentaire, particulièrement de la valeur énergétique, des alimentes des ruminants, a toujours été une préoccupation constante de tous ceux qui s'intéressaient à l'élevage et à l'alimentation de ces animaux.

Tenant compte du progrès considérable des connaissances acquises depuis 1950, sur les besoins des animaux et sur l'utilisation digestive et métabolique des alimentes, l'INRA proposait en 1978, de nouveaux système pour exprimer les besoins des animaux et la valeur nutritive des aliments (UFL, UFV, MAD...).

Après avoir fait le point des connaissances actuelles sur la composition chimique (constituant glucidiques, azotés, lipidique, minéraux) des fourrages et alimentes concentrés ou composés, nous avons utilisé les équations de l'INRA pour prévoir la valeur énergétique et azotées des sous produits d'arganier étudiées.

La digestibilité des aliments peut être estimée par les méthodes biologiques connues comme les techniques in vitro, qui sont conduites hors de l'animal, ces techniques sont basées sur la mesure des résidus de fermentation.

Les méthodes les plus récentes mesurent les produits de fermentation anaérobique. La fermentation par jus de rumen a pour résultat la production d'acides gras volatils, gaz (le dioxyde de carbone [CO2] et méthane [CH4]) et la masse microbienne. La quantité de gaz produite pendant l'incubation est mesurée pour prévoir la digestion de l'aliment. (GETACHEW & al, 2004).

Vue l'absence des animaux donneurs de jus dans la station expérimentale, nous avons ramené le jus de rumen qu'on a utilisé pour fermenter la pulpe et les feuilles de la battoire de CH L EF, dans un thermos pour le conserver à sa température de sortie.

1er essai, l'animal donneur est un boeuf pesant en moyenne 400 Kg âgé de 4ans.

La principale fonction de salive est ce d'un lubrifiant pour aider la mastication et déglutition, et la plupart des solutions tampon sont basées sur la solution de McDOUGALL reconstitué à partir des analyses de salive d'ovins (McDOUGALL, 1947), et parmi eux le milieu de LOWE, proposé par LOWE et al (1956) qui comporte essentiellement des composants de salive artificielle, solution résazurine et des traces éléments minéraux.

Dans notre expérimentation nous avons utilisé la méthode de « gaz test », où la fermentation aura lieu dans un Erlen Meyer Connecté par un tuyau à un flacon rempli d'eau, et ce dernier connecté à une éprouvette graduée. La quantité de gaz produite et évacuée est proportionnelle au volume d'eau évacué dans l'éprouvette (figure04).

Le jus de rumen est mélangé avec le milieu de LOWE à raison de 1/3 et 2/3 (KHAZAAL, 1995), soit 100 ml jus de rumen et 200 ml de milieu de LOWE plus 500 mg de l'échantillon dans un bain marie réglé à 39°C. (DEMARQUILLY et JARRIGE, 1981et BENCHERCHALI., 1999).

Deux séries de mesures sont effectuées, chaque échantillon est traité en triple, soit six répétitions, deux blanc (jus de rumen + solution tampon) sont utilisés simultanément.

La saturation en CO2 est réalisée à l'aide de la fermentation à la levure de bière (figure05) pour assurer les conditions d'anaérobiose.

Le gaz produit est lu dans des intervalles de temps : 0-4h, 4-8h, 8-12h, 12-24h, 24-36h, 36-48h, 48-72h., 72-96h.

Les résultats de l'analyse fourragère des échantillons étudiés, ainsi que celle de deux fourrages de comparaison soit un fourrage de qualité: luzerne et un aliment médiocre: paille sont répertoriés dans le tableau V.

Tableau V: La composition chimique (% de MS) des sous produits étudiés et deux autres fourrages.

Composant Aliment	MS	MM	MG	MAT	CB	ST
PULPE	85.41 %	9.44 %	8.84 %	4.74 %	8.85 %	15.32 %
FEUILLE	85.56 %	8.04 %	3.37%	12.46 %	5.91 %	2.30%
LUZERNE^*	80 %	2.2 %	0.7 %	16.5 %	33.5 %	19 %
PAILLE^**	93.8 %	6.9 %	-	3.4 %	41.70 %	-

Généralement, les éléments déshydratés présentent une teneur en MS assez importante. La pulpe et les feuilles se rapprochent dans leur teneur en MS soient 85.41% pour la pulpe et 85.56% pour les feuilles. Ces résultats sont légèrement élevés par rapport à ceux obtenus par CHERROUF, (1998) (80% de MS pour la pulpe).cette différence peut être expliqué par les conditions de séchage ainsi que les conditions de culture de nos arganiers.

Les analyses ont révélé des compositions minérales respectives de la pulpe et les feuilles : 9.44 %MS et 8.04 %MS ces valeurs sont nettement supérieures à celle obtenues par CHERROUF (1998) (4.1% MS) et DEBBOU & CHOUANA (2003) (2.58% MS) du fait que une part de nos échantillons proviennent d'arbres cultivés à MOSTAGANEM pour la pulpe et à CHLEF pour les feuilles où les sols sont relativement riches en minéraux.

La fraction lipidique des aliments concentrés est d'une importance primordiale puisque leurs valeurs nutritives en dépend et que son état de conservation peut avoir un effet direct sur l'appétibilité de ces aliments. La connaissance de cette composition est donc intéressante.

Selon MORAND-FEHR (1979) la teneur en MG des aliments concentrés se situent entre 15 et 65g/Kg de MS, mais il existe d'autres aliments plus riches comme les graines oléagineuses et notre échantillon de pulpe a une valeur nettement supérieure soit 88.4 g/Kg de MS, cette valeur se rapproche plus ou moins des valeur apporté par CHERROUF (1998) soit 60g/Kg de MS, mais relativement faible par rapport au résultat de DEBBOU & CHOUANA (2003) soit 31,20%MS.

Nos résultats révèlent que les feuilles sont trois fois moins riche que la pulpe en MG soit de 3.37% MS à ce moment les feuilles ne peuvent pas être considérées comme une source lipidique en alimentation animale bien quelles soient plus riches que la luzerne (0.7 %MS) (JARRIGE & al, 1995).

Nos résultats n'appellent pas de commentaires particuliers, comparés aux résultats de CHERROUF (1998) la teneur en sucre de la pulpe est assez proche soit 15.32%MS contre 18.5%MS, alors que par rapport aux résultats de DEBBOU & CHOUANA (2003) on se trouve avec des valeurs trois fois plus élevée (49.83%MS),

Les feuilles présentent une valeur faible comparée à la pulpe, cette différence peut être expliquée par l'état physiologique de es feuilles prélevées d'arbres très jeunes en début de leur développement.

On constate que la pulpe présente une valeur comparable à celle de la luzerne (1 9%MS).

Contrairement a ce qu'a été observé pour les composants précédents on distingue une faible teneur en CB soit 8.85%MS par rapport au résultat de CHERROUF (1998) qui est de l'ordre de 12.9% MS et celle obtenue par DEBBOU & CHOUANA (2003), 10.94%MS. Cette différence pourrait s'expliquer par l'état de la maturité de la pulpe et le moment de récolte des fruits.

La faible valeur en CB des feuilles (5.91 %MS) pourrait avoir les mêmes raisons que
pour la faible teneur en ST ; Comparé à la luzerne et aux pailles qui ont respectivement

les valeurs de 33.5%MS et de 41%MS, les sous produits de l'arganier sont considérés comme des aliments très riches en éléments solubles et pauvres en CB.

L'apport d'azote dans les sous produits de l'arganier étudié est considérablement variable, plus élevé dans les feuilles (12.46 % MS) et faible dans la pulpe (4.74 %MS), ce dernier résultat concorde avec celui obtenu par CHERROUF (1998) (5.9%MS) ainsi que celui DEBBOU.B & CHOUANA.T (2003) (5.35%MS).

De point de vue valeur azotée les feuilles de l'arganier se rapprochent à la luzerne (1 6.5%MS), elles sont donc considérés comme une source d'azote non négligeable pour les ruminants des zones sahariennes où les fourrages de qualité font défaut et compléter ainsi des rations à base de paille qui n'apportent que de faibles quantités en azote soit 3.4%MS.

La pulpe est moins riche que les feuilles en azote et selon JARRIGE & al (1995) de très nombreuses protéines se trouvent au niveau de feuilles dont la plupart ayant des activités enzymatiques, les chloroplastes à eux seuls contiennent plus de la moitié des protéines foliaires en plus des protéines membranaires.

Pour une étude comparative entre la composition chimique des feuilles et celle de la pulpe, les résultats sont représentés sous forme d'histogrammes (figure N°06)

Figure 06 : comparaison de la composition chimique des sous produits étudiés.

De point de vue valeur alimentaire, nous constatons que la pulpe est une source énergétique assez intéressante vue sa richesse en MG et en ST comparé aux feuilles qui apportent une quantité considérable en MAT ; l'idéal serait que les animaux consomment les deux produits en même temps pour en faire une ration complète.

Dans le cas du développement de l'extraction de l'huile d'argan la pulpe pourrait être utilise comme concentré pour compléter les rations pauvres en produits rapidement fermentescibles.

Vue la difficulté de la détermination de la digestibilité et de la valeur nutritive due à la faible quantité d'échantillon disponible nous avons jugé intéressant d'utiliser les équations de prévision de l 'INRA en utilisant les résultats de l'analyse fourragère, en effet la valeur énergétique ou azotée d'un aliment dépend avant tous de sa composition chimique et particulièrement sa teneur en MAT.

Les équations que nous avons utilisées sont le fruit d'un très grand nombre de travaux (JARRIGE, 1980 et MORRISON (1976), le choix de ces équations ne rencontre aucun inconvénient vue la faible teneur en CB (SAUVANT, 1981).

En remplaçant dans les équations chaque paramètre par une moyenne rapportée à 100g de MO, les résultats sont répertoriées dan le tableau VI.

Comparé aux différents aliments concentrés dont la valeur énergétique varie de 1,17 à 0,16 pour les UFL et de 1,26 à 0,07 pour les UFV la pulpe est considérée comme un aliment de qualité ayant 0,93 UFL et 0,92 UFV.

En vue de développement de la production de l'huile d'argan il serait intéressant d'utiliser ce sous produit comme aliment pour toute type de productions.

Nous avons fait de même pour la prévision de la valeur azotée de la pulpe, on utilisant les équations (VERITE et SAUVANT, 1981).

Les résultats obtenus n'appellent pas de commentaire particulier car comme pour tous les aliments lorsque la teneur en MAT est faible la quantité en MAD l'est aussi, nous constatons une légère surestimation lorsque les équations n'utilisent pas la CB.

Pour prédire la valeur énergétique des feuilles des équations de prévision de

En remplaçant, chacun des paramètres de l'équation par les valeurs moyennes trouvées, les résultats sont répertoriés dans le tableau IIX.

La majorité des foins ont une valeur énergétique située entre 1,03 à 0,16 pour les UFL et de 0,99 à 0,16 pour les UFV donc les feuilles peuvent être considérées comme un bon foin ayant 0,85 UFL et 0,77 UFV.

La richesse des feuilles en MAT et leur faible teneur en CB explique la valeur élevée de la dMO (0.72%), cette valeur est comparable à celles des fourrages de qualité.

Grâce à sa teneur élevé en UFL, les feuilles peuvent être utilisées en alimentation des ruminants en vue de la production laitière dans les régions où pousse l'arganier. 2.2.2 Valeur azotée

Pour la prévision de la valeur azotée des feuilles, nous avons utilisé l'équation suivante :

Ce résultat n'appelle pas de commentaires particulier car il est naturel que la quantité en MAD des feuilles soit élevée soit environ 10g/kg de MO vue leur teneur en MAT qui est supérieur à 13% MO.

Comparée aux valeurs de la table INRA (1988) les feuilles ont la même valeur azotée que la plupart des légumineuses, à cet effet les feuilles de l'arganier peuvent êtres considérer comme une source d'azotée compensant ainsi la rareté des fourrages de qualité dans les zones désertiques.

Les résultats bruts du gaz test sont représentés en annexe (02), le tableau X présente la production moyenne de gaz de 500mg d'échantillon.

Tableau X: Résultats de la fermentation des échantillons [volume de gaz produit (en ml) pendant des intervalles de temps].

Temps	0 - 4	4 -8	8 - 12	12 - 24	24 - 36	36 - 48	48 - 72	72 - 96
	h	h	h	h	h	h	h	h
Ech
Pulpe	136,83	139	98,66	115,5	67,5	42,33	31,33	5,16
Feuille	146,83	147,33	89,5	121,33	90,16	70,83	42	14,83
Blanc	76,5	84	82	79	43	27.5	10	00

L'évolution de la cinétique de la production de gaz durant la fermentation des échantillons est représentée par la figure (07).

Figure 07: Evolution de la production du gaz pendant l'incubation de la pulpe et des feuilles de l'arganier.

La figure montre une production importante de gaz pendant les premières heures d'incubation (140 à 150 ml), ceci est due en grande partie à la composition de jus utilisé pour la fermentation, qui atteint à lui seul environ 80ml, ce dernier doit être très riche en produits solubles (concentré) rapidement fermentescibles, ce qui nous a amené à faire une correction en considérant que le blanc ne produit que très peu ou pas de gaz au cours de l'incubation, les résultats après correction et en comparaison avec deux aliments de valeurs nutritives très distinctes sont représentés dans la figure 08.

Figure 08 : Evolution de la production de gaz des produits de l'arganier après correction.

La dégradation des aliments dans le rumen s'accompagne d'une importante production de gaz, le CO2 (60 à 70 %) qui provient des bicarbonates apportées par la salive et de nombreux processus de fermentation, et du CH4 (25 à 35%) qui provient de la réduction du CO2 par l'hydrogène avec toutefois de fortes variations (JARRIGE, 1980 & JOUANY & al (1995).

Les résultats de NOURA(2001) pour les pailles et de GETACHEW & al (2004) pour le foin de luzerne montrent que l'évolution de la production de gaz suit une progression linéaire où les courbes représentent trois parties distinctes :

-Une partie de démarrage où les valeurs initiales sont relativement faibles bien que la luzerne démarre avec une production de 27 ml par rapport à une valeur relativement nulle pour les pailles;

-Après un séjour en contact de la flore ruminale, la production augmente progressivement jusqu'à une valeur optimale ; atteinte après 12h pour le foin de luzerne et 48h pour la paille;

Pour l'évolution de la production de gaz de nos échantillons, nous observons une allure tout à fait différente, où on distingue quartes parties:

Fraction A : son intervalle se situe entre 0 et 8h pour la pulpe alors que pour les feuilles c'est entre 0 à 12h, la production de gaz démarre avec une production maximale puis diminue, la fermentation des feuilles est plus importante (70ml) par rapport à celle de la pulpe (60ml), cela peut être argumenté par la présence des éléments rapidement fermentescibles (ST, MG et MAT) par rapport à la paille et le foin de luzerne, la différence entre les feuilles et la pulpe peut être expliquée par la teneur élevée en MAT des feuilles.

Fraction B : limitée entre 8 -12h, se caractérise par une production constante alors que pour les feuilles, l'évolution se stabilise entre 12 et 24h. Cet état peut être expliqué par la résistance des particules insolubles à l'attaque microbienne et le temps d'adhésion sur les parois.

Fraction C : cette troisième partie se limite dans l'intervalle de [12 _ 48h] pour la pulpe où on observe une diminution très nette de la production de gaz, ce qui reflète l'activité microbienne qui devient de plus en plus faible en conséquence de l'épuisement rapide de la MO ; pour les feuilles l'intervalle se situe entre [12 _ 36h] et contrairement à la pulpe on observe un rebondissement de la courbe due à sa richesse en azote.

Fraction D : à partir de 36h, on constate une diminution progressive du volume de gaz produit, expliquée également par la diminution de l'activité microbienne et la solubilisation complète de la MO contenues dans les feuilles;

La pulpe, riche en MG et en CB, permet durant cette phase une augmentation de la production de gaz qui dure environ 12h, suivie d'une diminution ayant les mêmes raisons que pour les feuilles.

Par comparaison de la cinétique de production de gaz entre nos échantillons et celle de la paille ou de foin de luzerne, la différence réside dans le temps de latence très important pour ces derniers soient respectivement plus de 48h et plus de 12h. Cette différence s'explique par la teneur de ces derniers en CB soit respectivement 41 .7%MS 33.5%MS contre 8.85%MS et 5.91%MS pour la pulpe et les feuilles ; en effet la teneur en CB conditionne la vitesse de la production de gaz et la fermentation des produits solubles.

Essai de prévision de la valeur nutritive des feuilles et la pulpe d'arganier

V. Méthodes microbiologiques

5.1 Méthodes directes (in vivo)