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Impact du profil en acides gras de la ration des
vaches laitières sur la teneur en matière grasse du
lait en conditions commerciales
Mémoire
Hanen Mannai
Maîtrise en sciences animales
Maître ès sciences (M.Sc.)
Québec, Canada
© Hanen Mannai, 2015
III
Résumé
L’objectif du projet présenté dans ce mémoire était d’évaluer l’effet des acides gras
alimentaires sur la teneur en gras du lait dans des conditions pratiques d’élevage. Pour ce
faire, les profils en acides gras (16:0, 16:1, 18:0, 18:1 cis, 18:1 trans, 18:2 et 18:3) des
ingrédients ont été combinés aux données d’alimentation et de lactation de vaches Holstein
de la banque de données de Valacta. Les résultats ont confirmé que les effets rapportés en
essais contrôlés sont également observables en pratique avec des rations composées
d’aliments simples. Les apports en acides gras insaturés sont associés négativement alors
que les apports en acide palmitique sont reliés positivement à la teneur en matière grasse du
lait. Le concept « charge ruminale en acides gras insaturés » ne s’est pas montré meilleur
que les apports en acide linoléique seul pour prédire la teneur en matière grasse du lait.
V
Table des matières
Résumé ................................................................................................................... III
Table des matières ................................................................................................... V
Liste des tableaux ................................................................................................. VII
Liste des figures .................................................................................................... IX
Liste des abréviations ............................................................................................ XI
Remerciements .................................................................................................... XIII
Avant-propos ........................................................................................................ XV
Chapitre 1. Introduction générale ............................................................................. 1
Chapitre 2. Revue des travaux antérieurs ................................................................. 3
2.1. La mise en marché actuelle du lait au Québec .................................................. 3
2.2. Biosynthèse de la matière grasse dans la glande mammaire............................. 4
2.3. Matière grasse du lait et régime alimentaire ..................................................... 7
2.3.1. Effet des fourrages ......................................................................................... 7
2.3.2. Effet des concentrés ....................................................................................... 8
2.3.3. Effet de la longueur de la fibre ....................................................................... 9
2.3.4. Effet de la fréquence et de la séquence d’alimentation ................................ 10
2.3.5. Effet des acides gras alimentaires ................................................................ 12
2.4. Taux protéique du lait et alimentation lipidique ............................................. 14
2.4.1 Synthèse des protéines du lait chez les ruminants ........................................ 14
2.4.2 Impact des lipides alimentaires sur la synthèse des protéines dans le rumen15
2.4.3 Effet des supplémentations lipidiques sur la protéine du lait ........................ 15
2.5. Maîtrise quantitative de la matière grasse du lait en modifiant la ration des vaches
laitières ................................................................................................................... 18
2.5.1. Digestion et métabolisme des lipides alimentaires ...................................... 18
2.5.2. CRAGI : La charge ruminale en acides gras insaturés ................................ 21
2.6. Les aliments de base et leur teneur en acides gras .......................................... 22
2.6.1. Les fourrages ................................................................................................ 23
2.6.1.1. Les fourrages fraichement coupés ............................................................. 23
2.6.1.2. Les fourrages conservés ............................................................................ 24
2.6.1.2.1. Le foin .................................................................................................... 24
VI
2.6.1.2.2. Les ensilages ......................................................................................... 25
2.6.2. Les aliments concentrés .............................................................................. 26
2.6.3. Les suppléments d’origine animale ............................................................. 27
2.7. Objectifs du projet de maîtrise ....................................................................... 28
2.8. Liste des ouvrages cités .................................................................................. 31
Chapitre 3. Impact du profil en acides gras de la ration des vaches laitières sur la teneur
en matière grasse du lait en conditions commerciales .......................................... 41
Abstract ................................................................................................................. 43
Résumé .................................................................................................................. 45
3.1. Introduction .................................................................................................... 47
3.2. Matériel et Méthodes ...................................................................................... 48
3.2.1. Création d’une banque de profils en acides gras des aliments .................... 49
3.2.2. Calcul des rations ........................................................................................ 50
3.2.3. Analyse statistique ....................................................................................... 50
3.3. Résultats ......................................................................................................... 51
3.3.1. Relations entre les acides gras ..................................................................... 52
3.3.2. Relation entre les acides gras alimentaires et la teneur en gras du lait ....... 53
3.3.2.1. Relation entre les acides gras individuels et le gras du lait ...................... 53
3.3.2.2. Charge ruminale en acides gras insaturés (CRAGI) et teneur en gras du lait
............................................................................................................................... 55
3.4. Discussion ...................................................................................................... 57
3.5. Conclusions .................................................................................................... 61
3.6. Liste des ouvrages cités .................................................................................. 63
Chapitre 4. Conclusion Générale .......................................................................... 67
Annexes ................................................................................................................. 69
Annexe / Suite ....................................................................................................... 70
Annexe / Suite ....................................................................................................... 71
VII
Liste des tableaux
Tableau 2.1 Effets de la finesse de hachage du fourrage d’une ration (55 % de foin luzerne -
45 % de concentré) sur les performances des vaches laitières .............................................. 9
Tableau 2.2 Variation du taux et du rendement protéique, et de la production laitière suite à
l’ajout d’une supplémentation lipidique par rapport à un témoin ........................................ 17
Tableau 2.3 Taux de gras pour certains aliments des bovins laitiers ................................... 22
Tableau 2.4 Effet du stade de croissance sur la composition des fourrages verts en acides
gras (en % des acides gras totaux) ....................................................................................... 24
Tableau 3.1 Statistiques descriptives des teneurs en gras et en acides gras, et de la charge
ruminale en acides gras insaturés (CRAGI) des rations dans la banque de données ........... 51
Tableau 3.2 Matrice des coefficients de corrélation (r) entre les acides gras dans les rations
retenues dans la banque de données1 ................................................................................... 52
Tableau 3.3 Relation entre les acides gras sélectionnés de la ration et la teneur en gras du
lait ........................................................................................................................................ 54
Tableau 3.4 Résultats des régressions pour la relation entre la teneur en matières grasses du
lait et la CRAGI ou la teneur en 18:2 (g/100g MS) ............................................................. 56
IX
Liste des figures
Figure 2.1 Variation du bénéfice du lait en fonction de la teneur en matière grasse (MG). .. 4
Figure 2.2 La synthèse du gras dans la glande mammaire de la vache laitière comprenant
l’absorption du substrat, la synthèse de novo des acides gras, la désaturation, la synthèse
des triglycérides et la sécrétion de la matière grasse du lait.. ................................................ 5
Figure 2.3 Biohydrogénation des acides gras insaturés par les microorganismes du rumen et
désaturation des acides gras dans la glande mammaire ......................................................... 6
Figure 2.4 Effets de la fréquence d’alimentation sur différents paramètres ruminales et
performances animales ........................................................................................................ 11
Figure 2.5 Voies de la biohydrogénation ruminale de l'acide linoléique et des ALC suite à
une fermentation ruminale normale et une fermentation altérée. CLA : l'acide linoléique
conjugué (ALC); BH : Biohydrogénation ........................................................................... 13
Figure 2.6 Effet de l’incorporation de matières grasses dans la ration sur le taux de protéine
et la production laitière, avant et après le pic de lactation. Les variations représentées sont
les différences entre le taux protéique ou la production laitière suite à l’enrichissement en
lipides par rapport au témoin ............................................................................................... 16
Figure 2.7 Relation entre les teneurs en acides gras du régime et au duodénum chez les
bovins. .................................................................................................................................. 20
Figure 2.8 Comparaison de la composition en acides gras majeurs de différentes plantes
(graines de céréales, protéagineuses, oléagineuses et huile de palme) ................................ 26
Figure 3.1 Relation entre les acides gras et leur répartition en facteurs par l’analyse en
composantes principales (CP) .............................................................................................. 53
Figure 3.2 Relation entre la teneur en 18:2 (g/100 g MS) ou la CRAGI et la teneur en
matières grasses du lait. ....................................................................................................... 55
XI
Liste des abréviations
ACP : Analyse en composantes principales
AFZ : Association Française de la Zootechnie
ALC : Acide linoléique conjugué
CNCPS : Cornell Net Carbohydrate and Protein System
CP : Composantes principales
CRAGI : Charge ruminale en acides gras insaturés
DIM : Days in milk
INRA : Institut National de la Recherche Agronomique
j : Jour
JEL : Jours en lactation
mÉq : Milliéquivalent
MG : Matière grasse
MS : Matière sèche
N : Azote
n : Nombre
NRC : National Research Council
P : Probabilité
peNDF : Fibre efficace
pH : Potentiel hydrogène
R2 : Coefficient de détermination
r : Coefficient de corrélation
RUFAL : Rumen unsaturated fatty acid load
VEE % gras : Valeur d'élevage estimée pour la teneur en matière grasse
$ : Dollar canadien
XIII
Remerciements
Le présent travail a été financé par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en
génie du Canada, Novalait inc., les Producteurs laitiers du Canada, les Producteurs de lait
du Québec, le Ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation du Québec,
Valacta et l’Université Laval auxquels j’adresse mes remerciements.
Je tiens à exprimer ma reconnaissance à Édith Charbonneau, ma directrice de recherche,
pour le soutien moral, le temps qu'elle m'a accordé et pour les précieuses recommandations
et les suggestions pertinentes.
Mes remerciements les plus sincères aussi à mes co-directeurs Yvan Chouinard et Doris
Pellerin qui m’ont accordé souvent de l’aide par leurs conseils et leurs interventions les
plus appropriés et surtout leurs qualités humaines qui m’ont été d’une grande utilité.
J’aimerais aussi souligner l’importante contribution de ma collègue Liliana Fadul Pacheco
dans la réalisation du présent travail dont la base de données a été le point de départ pour
nous deux dans nos recherches. Merci Liliana!
Je dédie aussi ce présent travail
À l’âme de mon père qui ne m’a jamais quittée…
À ma mère, source de tendresse et d’amour, celle qui s’est toujours sacrifiée pour me voir
réussir. J’espère avoir atteint le seuil de vos espérances.
À mes sœurs, restez dans ma vie. Vous représentez tant à mes yeux!
À mes amis pour les encouragements qu’ils m’ont accordés.
À tous ceux qui sont chers pour moi et que je le suis pour eux.
XV
Avant-propos
Ce mémoire contient un chapitre rédigé sous forme d'article scientifique. Je suis l'auteure
principale de cet article, les coauteurs sont les chercheurs Édith Charbonneau, P. Yvan
Chouinard et Doris Pellerin ainsi que l’étudiante au doctorat Liliana Fadul-Pacheco. Toutes
ces personnes se sont impliquées dans les travaux. L’article portant le titre «Impact du
profil en acides gras de la ration des vaches laitières sur la teneur en matière grasse du lait
en conditions commerciales» sera soumis pour publication dans la revue «Journal of Dairy
Science».
Dans cet article, je suis responsable d’une partie de la création de la banque de données et
d’une partie de son nettoyage. Je suis entièrement responsable de l’analyse statistique de la
banque de données et de la rédaction de l’article. Ma collègue Liliana Fadul-Pacheco a
participé au nettoyage de la banque de données et aux discussions lors de son analyse. Ma
directrice Édith Charbonneau et mes codirecteurs P. Yvan Chouinard et Doris Pellerin ont
élaboré le projet, supervisé sa réalisation et participé à la rédaction de l’article.
1
Chapitre 1. Introduction générale
Une entreprise laitière peut maintenir sa durabilité et sa rentabilité non seulement avec la
diminution de ses dépenses mais aussi avec l’amélioration de son revenu. Une des façons
d’améliorer ce revenu est la production de composantes laitières (protéine et gras) en
quantités répondant mieux aux besoins du marché. En effet, le système de paiement
québécois est basé sur la composition du lait. Il devient alors économiquement intéressant
de trouver des moyens techniques permettant de moduler rapidement la teneur des
constituants laitiers.
Avec la sélection génétique, l’augmentation de la teneur en matière grasse du lait est
devenue possible (Palmquist et al., 1993). Par contre, les résultats de cette sélection ne sont
mesurables que sur plusieurs années. La modification du régime alimentaire est pour sa part
un moyen efficace d’agir à court terme sur la teneur en matière grasse du lait. De plus,
selon différentes études réalisées en conditions contrôlées, la synthèse ainsi que la sécrétion
de la matière grasse du lait peuvent être influencées par le profil lipidique des aliments
constituants la ration des vaches laitières (Palmquist et al., 1993; Chouinard et al., 1999;
Bauman et McGuire, 2002; Bauman et Griinari., 2003; He et Armentano., 2011). Il est déjà
établi que les acides gras insaturés de la ration ont un effet inhibiteur sur la teneur en
matière grasse du lait. En effet, avec des apports élevés en 18:2, He et Armentano (2011)
ont observé des diminutions de la quantité de gras du lait (0,86 kg/j comparativement au
traitement témoin à 1,14 kg/j) ainsi que de sa concentration (2,83 vs 3,41 %). Dans la
même étude, des effets négatifs ont été également observés sur la teneur en matière grasse
du lait lors d’apports en 18:1 et en 18:3. Une diminution moyenne de 0,12 kg/j a été
observée pour chacun de ces deux acides gras par rapport au traitement témoin. De même,
le concept de la charge ruminale en acides gras insaturés (CRAGI), qui est égale à la
somme des teneurs en trois acides gras insaturés (18:1, 18:2, 18:3) dans la ration, a été
développé pour refléter l’effet négatif de ces acides gras alimentaires sur la matière grasse
du lait (Jenkins et al., 2009). Le concept donne une idée de la perturbation que peut
entrainer ces acides gras alimentaires sur la fermentation ruminale et les effets négatifs sur
la synthèse et la sécrétion des matières grasses du lait qui en résultent.
2
Contrairement aux acides gras présentés précédemment, le 16:0 a plutôt montré un effet
bénéfique sur la teneur en gras du lait (Mosley et al., 2007; Lock, 2013; Piantoni et al.,
2013). Il est maintenant possible d’ajouter cet acide gras aux rations sur les fermes dans le
but précis d’améliorer le taux de gras du lait (Piantoni et al., 2013).
Bien que sur le plan nutritionnel et métabolique plusieurs relations entre les acides gras
ingérés et la teneur en matière grasse du lait sont connues, il reste encore à démontrer leurs
validités en conditions commerciales. L’objectif de cette étude est donc de vérifier l’impact
des apports en acides gras sur la teneur en matière grasse du lait à partir de l’analyse des
données de fermes laitières québécoises.
Pour ce faire, une revue de la littérature disponible sur le sujet a été réalisée. Elle présente
d’une part le profil lipidique des aliments utilisés dans les rations et d’autre part les
différents processus de digestion, de biohydrogénation et d’isomérisation de ces acides gras
dans le rumen afin de comprendre leurs effets sur la glande mammaire et la synthèse de
gras du lait. Ensuite, un travail d’analyse de banque de données a permis d’évaluer l’impact
des acides gras alimentaires sur la teneur en matière grasse du lait. La démarche utilisée
pour y arriver, les principaux résultats ainsi qu’une discussion sont présentés sous forme
d’article. Finalement, une conclusion générale permet de situer le présent travail par rapport
aux recherches antérieures.
3
Chapitre 2. Revue des travaux antérieurs
2.1. La mise en marché actuelle du lait au Québec
L’industrie laitière occupe une place importante dans le secteur agricole canadien. Elle se
situe en deuxième place après la viande et avant les céréales. Elle représente des recettes de
5,92 $ milliards de dollars à l’échelle du Canada (Commission canadienne du lait, 2013).
La production laitière est aussi la production animale la plus importante au Québec avec
près du tiers des recettes agricoles de la province (Bourbeau et al., 2010).
La production laitière au Canada est régie par un système de gestion de l’offre. Le
gouvernement limite les importations des produits laitiers et accorde un prix du lait basé sur
le coût de production. En contrepartie, les producteurs doivent réaliser une production qui
satisfait aux besoins du marché et assume la responsabilité financière en cas de surplus de
production (Bourbeau et al., 2010). Ce système de gestion de l’offre a permis aux
producteurs, tant au Canada qu’au Québec, d’obtenir un prix du lait à la ferme parmi les
plus élevés des pays développés, se situant en troisième place après celui du Japon et de la
Norvège (Fédération internationale de laiterie, 2010).
À la ferme, la gestion de l’offre se traduit par l’imposition d’un quota de production. Le
concept de quota représente un droit de produire calculé à partir des livraisons de matière
grasse journalière. De plus, les producteurs laitiers sont payés en fonction de la production
des différentes composantes de leur lait. En septembre 2014, le prix était de 9,83 $/kg pour
la matière grasse, 8,43 $/kg pour la protéine et 1,68 $/kg pour le lactose et les autres solides
(PLQ, 2014). Aussi, en 2013-2014, les producteurs devaient produire un lait avec un
rapport solides non gras sur gras inférieur à 2,35 (PLQ, 2014). Au-delà de ce rapport, les
solides non gras produits ne sont pas rémunérés. Un surplus de solides non-gras ou une
teneur trop faible en gras vont diminuer ce rapport et occasionner une baisse de revenu.
L’impact sur le bénéfice net d’une baisse de la teneur en gras du lait, lorsque la
composition en solides non-gras est constante, est illustré à la
Figure 2.1.
4
Figure 2.1 Variation du bénéfice du lait en fonction de la teneur en matière grasse (MG)
(adapté de Charbonneau, 2011).
Pour ces raisons, la modulation de la teneur en matière grasse du lait demeure un outil
important pour répondre aux besoins du marché et améliorer le revenu des entreprises
laitières. Parmi les moyens disponibles aux producteurs, il y a la modification de
l’alimentation qui peut avoir un impact rapide sur le taux de gras du lait. Il a entre autres été
démontré que la matière grasse du lait dépend du type de gras des aliments composant la
ration, de la biohydrogénation d’une partie de ces gras dans le rumen et de la biosynthèse
des acides gras dans la glande mammaire.
2.2. Biosynthèse de la matière grasse dans la glande mammaire
La matière grasse du lait des ruminants se caractérise par sa richesse en acides gras à courte
chaine carbonique (environ 50 % de la totalité des acides gras). Globalement, elle est
constituée d'environ 400 acides gras de différentes origines, telles que la matière grasse des
aliments directement ou après biohydrogénation ruminale, des tissus adipeux ou de la
synthèse de novo dans la glande mammaire; ces acides gras seront par la suite réincorporés
au sein de triglycérides par la glande mammaire (Palmquist et Jenkins, 1980).
5
Chilliard et al. (2010) et Bauman et al. (2011) mentionnent que les acides gras prélevés du
sang par la glande mammaire sont sous forme non estérifiée ou de triglycérides, et
contiennent généralement de 16 à 18 carbones. Les acides gras synthétisés, principalement
à partir d’acétate et de β-hydroxybutyrate issus de la fermentation glucidique dans le
rumen, sont des acides gras de 4 à 16 carbones (Figure 2.2).
Figure 2.2 Synthèse du gras dans la glande mammaire de la vache laitière comprenant
l’absorption du substrat, la synthèse de novo des acides gras, la désaturation, la synthèse
des triglycérides et la sécrétion de la matière grasse du lait. L’enzyme Δ-9 désaturase est
capable d’insérer une double liaison à la fois pour les acides gras saturés et insaturés. Un
rôle clé du glucose est de fournir des équivalents réducteurs (NADPH) pour la synthèse de
novo des acides gras (non représenté). ACC : acétyl-CoA carboxylase; βHBA : β-hydroxy-
butyrate; ER : réticulum endoplasmique; FABP : protéines liant les acides gras; FASN :
acides gras synthase; FATP : protéines de transport des acides gras; glycérol-P : phospohate
de glycérol; LPL : lipoprotéine lipase; MFGM : membrane du globule de gras du lait;
NEFA : acides gras non estérifiés; SFA : acides gras saturés; TAG : triglycérides; UFA :
acides gras insaturés (Tirée de Bauman et al. 2011).
Le métabolisme des lipides dans le rumen (lipolyse, biohydrogénation et synthèse
lipidique) donne les acides gras qui seront absorbés par les intestins pour se retrouver dans
la circulation sanguine (Cuvelier et al., 2005). Selon une synthèse de Bauman et al. (2011),
les lipides alimentaires subissent deux processus importants dans le rumen. Premièrement,
les acides gras estérifiés sont hydrolysés par les bactéries du rumen pour générer des acides
gras libres. Deuxièmement, à cause de leur toxicité pour de nombreuses bactéries du rumen
6
et de leur nuisance sur le taux de fermentation, les acides gras insaturés libres sont
biohydrogénés. L’hydrolyse et la biohydrogénation dans le rumen entrainent la sortie
d’acides gras saturés, dont l’acide stéarique (18:0) est le plus important (Sauvant et Bas,
2001).
Le profil des acides gras absorbés par la paroi intestinale présente donc des teneurs en
acides gras saturés plus importantes que celui des acides gras ingérés (Cuvelier et al.,
2005). Cependant, les acides gras qui composent la matière grasse du lait sont moins
saturés que ceux contenus dans les triglycérides des lipoprotéines du sang. Ce phénomène
s’explique par le fait que dans la glande mammaire, le 18:0 subit une désaturation par
l’enzyme ∆-9 désaturase pour donner l’acide oléique (18:1) cis9 (Figure 2.3; Chouinard,
2005). De la même façon, le 18:1 trans11 est désaturé sur le carbone 9 pour donner l’acide
linoléique (18:2) cis9, trans11 (acide linoléique conjugué : ALC).
Figure 2.3 Biohydrogénation des acides gras insaturés par les microorganismes du rumen et
désaturation des acides gras dans la glande mammaire (Tirée de Chouinard, 2005).
7
2.3. Matière grasse du lait et régime alimentaire
Pour modifier la teneur en gras du lait rapidement, il n’est pas possible d’agir sur les
facteurs intrinsèques à l’animal (génotype, stade de lactation, etc.). Par contre, la
composition de la ration (sa nature et sa quantité) est un levier important fourni aux
éleveurs pour gérer la composition du lait.
2.3.1. Effet des fourrages
Les fourrages représentent une source de cellulose et d’hémicelluloses, composés reconnus
comme des substrats intéressants pour la flore microbienne du rumen. Leur fermentation
favorise la production d’acétate et de butyrate dans le rumen (Cuvelier et al., 2005). Ces
derniers sont les précurseurs de la synthèse de la matière grasse du lait.
Il y a toutefois des variations dans l’impact des fourrages sur la teneur en gras du lait. À
titre d’exemple, des taux de matières grasses plus faibles ont été rapportées avec des rations
à base d’ensilage de maïs en comparaison à des rations à base d’ensilage de graminées
(Gall et al., 1995; Housin et al., 2000; 2003). Housin et al. (2000) rapportent une chute
significative du taux de gras du lait (P = 0,01) pour un premier essai avec des teneurs en
gras passant de 44,4 g/kg à 40,9 g/kg en changeant une ration à base d’ensilage d’herbe par
celle à base d’ensilage de maïs (-3,5 g/kg). Ces auteurs rapportent aussi une baisse de 3
g/kg (P = 0,001) lors d’un deuxième essai où deux rations, soit une à base d’ensilage
d’herbe et une à base d’ensilage de maïs, ont été comparées. Aussi en 2006, Brito et
Broderick ont trouvé des diminutions du taux de gras du lait (P ≤ 0,05) passant de 3,81 %
avec une ration à base d’ensilage de luzerne à 3,38 % et 3,34 % pour des rations avec des
ratios ensilage de luzerne : ensilage de maïs respectivement de 24:27 et 10:40.
De plus, il est connu qu’une ration à base d’ensilage de maïs diminue le pH ruminal et peut
entraîner une diminution du taux de biohydrogénation ruminale et aussi altérer différentes
étapes de cette biohydrogénation (Chilliard et al., 2010). Ainsi, une biohydrogénation
incomplète survient, ce qui est liée à une diminution du taux de gras du lait.
8
Par contre, avec une interaction entre l’ensilage d’herbe et celui de maïs (ration mixte), une
augmentation de la quantité de la matière grasse produite a été enregistrée dans des études
antérieures (Chilliard et al., 2010). Cette augmentation a été expliquée par des
améliorations observées au niveau de l’ingestion et par un meilleur équilibre qui a été
maintenu au niveau du rumen (pH adéquat). Avec un pH adéquat, les performances et
l’efficacité du milieu microbien sont améliorées (Chilliard et al., 2010). Selon Hu et al.
(2004), le pH et l’efficacité du milieu microbien sont très liés.
2.3.2. Effet des concentrés
Les effets d’une complémentation des fourrages par les aliments concentrés ne dépendent
pas seulement de leurs natures mais aussi de leurs quantités. Plusieurs études ont montré
que la variation du ratio fourrages : concentrés dans les rations des vaches modifie la
proportion de matières grasses du lait produit (Journet et Chilliard, 1985; Hoden et Coulon,
1991). Des chutes du taux de gras du lait sont généralement associées à des régimes riches
en concentrés en comparaison à ceux riches en fourrages (Brunschwig et al., 2000;
Shingfield et Griinari, 2007).
Une proportion de concentrés entre 40 et 65 % et plus (Hoddon et Colon, 1991), ou
dépassant les 37 % (Chilliard et al., 2010) de la matière sèche de la ration peut résulter en
une baisse de la matière grasse du lait. Cet effet est variable en fonction du type de
concentrés et des apports en fibres (Hoddon et Colon, 1991). En 2007, Yang et Beauchemin
ont montré que pour des régimes faibles en fourrages (un ratio fourrages : concentrés de 35
: 65) le taux de gras du lait diminue (P = 0,01) par rapport aux régimes riches en fourrages
(un ratio fourrages : concentrés de 60 : 40).
Lors d’un apport excessif en aliments concentrés, Loor et al. (2005) ont remarqué une
augmentation de la teneur en 18:1 trans de la matière grasse laitière et une diminution des
18:0 (produit final de la biohydrogénation). Cette variation de la teneur en 18:1 trans est
associée à une dépression de la matière grasse du lait (Chilliard et al., 2007).
9
2.3.3. Effet de la longueur de la fibre
Selon Hoden et Coulon (1991), plus la taille des particules est fine (avec le hachage des
fourrages ou l’augmentation de la part des concentrés dans la ration), moins il y a de
mastication par la vache. Cette diminution de la rumination entraine une baisse de la
quantité de salive atteignant le rumen, nuisant ainsi à l’atteinte d’un milieu favorable à la
fermentation et aux microorganismes du rumen en diminuant le pouvoir tampon et le pH du
rumen (Lessire et Rollin, 2013). Grant et al. (1990) ont vérifié l’impact de la longueur de
hachage des fourrages sur les performances des vaches (Tableau 2.1). Ils ont noté une teneur
en matière grasse plus faible avec un hachage fin en comparaison à un hachage grossier.
Selon Sauvant et al. (1990), le taux de gras du lait est proportionnel à l'indice de fibrosité
(temps de mastication et de rumination) d’une ration. Ainsi, pour une diminution de
l’indice de fibrosité de dix minutes du temps de mastication par kilogramme de matière
sèche ingérée, le taux butyreux du lait diminue de 3 g/kg. De même, pour chaque
diminution du diamètre des particules alimentaires de 1 mm sous le seuil de 5 mm, le taux
butyreux diminue de 2 g/kg (Sauvant, 2000). Pour cette raison Undersander (2011)
recommande d’ajouter de 1 à 2 kg d’un fourrage long (foin ou paille) pour compléter la
ration, lorsque la longueur des particules n’atteint pas ou est près des seuils recommandés.
Tableau 2.1 Effets de la finesse de hachage du fourrage d’une ration (55 % de foin luzerne -
45 % de concentré) sur les performances des vaches laitières
Hachage
Fin Grossier
Lait (kg/j) 28,6 28,5
Teneur en gras du lait (%) 3,0b 3,5a
Teneur en protéine du lait (%) 3,1 3,2
a, b : une différence de lettre sur la même ligne signifie un effet significatif à P < 0,01.
(Adapté de Grant et al., 1990)
Le concept de fibre efficace (peNDF) est aussi utilisé pour s’assurer d’éviter les problèmes
associés à des longueurs de particules trop faibles dans la ration. Zebeli et al. (2012)
mentionnent que pour prévenir une chute de pH dans le rumen, il faudrait viser plus de
31,2 % de fibres présentes dans la ration plus grande que 1,18 mm, ou plus de 18,5 % de
10
fibres plus grande que 8 mm. Par contre, selon ces mêmes auteurs, des rations à plus de
14,9 % de fibres plus grande que 8 mm peuvent résulter en une diminution de la prise
alimentaire. Ils mentionnent donc le besoin de continuer la recherche pour préciser les
stratégies alimentaires à viser.
Selon Einarson et al. (2004), le hachage de l’ensilage d’orge résulte en moins de particules
d’une ration totale mélangée (faible ou élevée en concentré) qui sont retenues sur les tamis
à mailles de 8 et 19 mm du séparateur de particules de l’université Penn State (Penn State
Particle Separator). Dans leur expérience, ils ont observé une interaction (P = 0,09) entre la
teneur en concentrés de la ration et la longueur de fibres. En effet, une plus grande longueur
de fibres permettait d’augmenter le taux de gras du lait seulement avec les rations plus
faibles en concentrés. Il est à noter que la teneur en gras du lait était faible (3,05 % et
2,82%) peu importe la longueur des fibres lorsque la ration était haute en concentrés. Ces
résultats sont en accord avec ceux de l’étude de Yang et Beauchemin (2005) où trois
teneurs en fibres efficaces ont été évaluées (faible, moyenne et élevée) avec de l’ensilage de
maïs comme ration de base. Dans cette étude, tous les traitements ont obtenu de très faibles
taux de gras (≤ 3,02 %) et aucun effet n’a été observé, ni sur la production du lait, ni sur sa
teneur en gras. Les auteurs attribuent ce résultat à un pH ruminal très faible. Il y a donc une
limite à l’efficacité de moduler la teneur en fibre efficace pour augmenter le taux de gras du
lait. Yang et Beauchemin (2007) ont aussi vérifié l’effet de la fibre efficace dans les rations
en utilisant deux longueurs de coupe. Bien que la fibre efficace ait amélioré les conditions
du rumen, ils n’ont observé aucun effet de la longueur de coupe des fourrages sur le taux de
gras du lait.
2.3.4. Effet de la fréquence et de la séquence d’alimentation
La teneur en matière grasse du lait est aussi influencée par le nombre d’apport des aliments
pendant la journée. Dans le cas où la proportion de concentrés est de 40 % et plus de la
matière sèche ingérée une fréquence trop faible d’alimentation peut résulter en une baisse
de la matière grasse du lait. Ce phénomène est dû à une trop grande variation de l’énergie
disponible dans le rumen (Hoden et Coulon, 1991). Le rumen est plus stable lorsque le
nombre de repas distribués par jour est augmenté (Pitt et Pell, 1997). Les réductions du gras
11
du lait sont le résultat d’une augmentation brusque de la concentration en acides gras
volatils dans le rumen ce qui entraîne des fluctuations du pH (Sutton et al., 1986; Peyraud
et Apper-Bossard, 2006). La figure 2.4 illustre la relation entre la fréquence d’alimentation
et la production laitière.
Figure 2.4 Effets de la fréquence d’alimentation sur différents paramètres ruminales et
performances animales (Nocek, 1990 adaptée par Raggio, 1999).
La séquence d’alimentation a également un impact sur l’écosystème du rumen. La
distribution du fourrage avant les céréales est une technique souvent pratiquée pour
maintenir l’équilibre de l’ensemble de l’écosystème microbien dans le rumen et éviter la
chute de la matière grasse du lait (Macleod, 1993). Par contre, la séquence de distribution
du concentré (avant ou après le foin) n’a pas eu d’effet significatif sur le gras du lait dans
l’expérience de Chassaing (1996). Cela a été expliqué par le fait que la quantité (50 % de la
ration) du concentré utilisée dans cette expérience n’a pas été suffisante pour faire diminuer
le gras du lait.
Aussi, les rations totales mélangées peuvent être une option pour maintenir le pH plus
stable dans le rumen en évitant les fluctuations causées par des apports inégaux en énergie
pendant la journée (Hoden et Coulon, 1991).
12
2.3.5. Effet des acides gras alimentaires
Selon Bauman et al. (2011), plusieurs régimes alimentaires des vaches laitières ont été
associés à une diminution de la teneur en matière grasse du lait à cause de leur composition
en certains acides gras. Ainsi, les régimes contenant des huiles de poissons riches en acides
gras polyinsaturés, des huiles végétales comme celles de maïs et de soya entrainent souvent
une dépression de la matière grasse du lait.
Bauman et al. (2011) ont expliqué que le syndrome de chute de gras du lait est en réalité le
résultat de la combinaison de deux conditions, soit des changements dans les processus
microbiens du rumen suite à une modification de son environnement par un régime
spécifique, et la présence d’un niveau important d’acides gras polyinsaturés. Plus
spécifiquement, la baisse de la teneur en matière grasse du lait est associée à
l’augmentation de la concentration du lait en acides gras 18:1 trans (Bauman et McGuire,
2002). En plus de l’impact de la quantité initialement trouvée dans les aliments, cette baisse
est aussi due aux changements dans l’isomérisation des acides gras lors de leur formation.
Selon Chilliard et al. (2010), des augmentations dans le lait d’isomères d’acides gras
marqueurs d’une inhibition de la lipogenèse mammaire ont été observées avec des rations
déstabilisant l’environnement du rumen. Ces marqueurs produits sont les acides gras 18:1
trans10 et 18:2 trans10 cis12. En effet, certaines rations altèrent le sentier typique de
biohydrogénation du 18:2 (Figure 2.3), et stimulent la production d’autres intermédiaires,
dont le 18:2 trans10 cis12 qui est reconnu comme un inhibiteur de la synthèse de la matière
grasse (Bauman et Griinari, 2003); c’est la « Théorie de la biohydrogénation » (Figure 2.5).
Ce sentier peut être stimulé par une supplémentation en gras dans la ration.
13
Figure 2.5 Voies de la biohydrogénation ruminale de l'acide linoléique et des ALC suite à
une fermentation ruminale normale et une fermentation altérée. CLA : l'acide linoléique
conjugué (ALC); BH : Biohydrogénation (Bauman et Griinari, 2003).
Sept traitements ont été comparés par He et al. (2012) pour évaluer l’effet des acides gras
18:1 et 18:2 alimentaires sur la teneur en gras du lait. Les régimes alimentaires contenaient
des concentrations faibles de 18:1 et 18:2, faibles en 18:1 et intermédiaires en 18:2, faibles
en 18:1 et riches en 18:2, intermédiaires en 18:1 et faibles en 18:2, intermédiaires en 18:1 et
18:2 et riches en 18:1 et faibles en 18:2. Les résultats ont montré qu’avec l’augmentation
des concentrations de 18:1 et 18:2, la teneur ainsi que la quantité de matière grasse du lait
étaient diminuées. De plus, pour des régimes riches en 18:2, la teneur et le rendement en
gras du lait ont diminué de manière plus importante que ceux des régimes riches en 18:1.
Ces résultats indiquent que le 18:2 pourrait induire plus fortement la dépression de la
matière grasse du lait que le 18:1.
De même, He et Armentano (2011) ont évalué deux rations auxquelles des suppléments
riches en 18:2 ont été ajoutés : 1) 5 % d’huile de maïs et 2) 5 % d’huile de carthame riche
en 18:2 à la ration de vaches laitières. La production et la teneur en gras du lait ont été
diminuées significativement par ces suppléments, comparativement à une ration témoin où
aucune huile végétale n’a été ajoutée. En effet, ils ont obtenu des productions de 0,98 et
0,86 vs 1,14 kg/j et des teneurs de 3,05 et 2,83 vs 3,41 % de gras, respectivement pour les
14
rations enrichies en huile de maïs et en huile de carthame vs la ration témoin. Pour leur
part, Griinari et al. (1998) ont montré qu’une supplémentation en huile de maïs, comme
source d’acides gras polyinsaturés, pour deux régimes faibles ou riches en fibre a eu un
effet négatif sur la matière grasse du lait, mais seulement avec un régime faible en fibre.
He et Armentano (2011) cherchaient aussi à évaluer l’effet de l’acide linolénique (18:3) en
utilisant 5 % d’huile de lin dans la ration. Les résultats ont montré que l’effet de cet acide
gras sur la matière grasse du lait est similaire à celui du 18:1 (huile de carthame riche en
18:1).
Les acides gras de la ration peuvent également améliorer la teneur en gras du lait. En effet,
un régime alimentaire riche en acide palmitique (16:0) induit une augmentation de la
matière grasse du lait (Lock et al., 2013). Cette conclusion a été rapportée dans quelques
autres études (Mosley et al. 2007; Piantoni et al., 2013). Entre autres, dans l’étude de
Mosley et al. (2007) le pourcentage de gras du lait est passé de 3,44 % (ration témoin) à
3,95 % pour trois niveaux d’apports (500, 1000 ou 1500 g/j) d’une fraction d’huile de
palme concentrée en 16:0 (86,6 % de 16:0). Pour leur part, Piantoni et al. (2013) ont
observé une augmentation du gras du lait de 3,29 % (ration témoin) à 3,40 % avec des
régimes supplémentés par le 16:0 (99 % de 16:0). Par contre, He et Armentano (2011)
n’ont pas observé de modifications au niveau du rendement ou de la teneur en matière
grasse du lait suite à l’ajout de 16:0 dans la ration.
2.4. Taux protéique du lait et alimentation lipidique
2.4.1 Synthèse des protéines du lait chez les ruminants
Pour synthétiser les protéines du lait, la glande mammaire a besoin d’une grande quantité
d’acides aminés. Ces derniers proviennent principalement de la protéine alimentaire dont
une portion sert à la production de protéine microbienne (protéine dégradée dans le rumen)
et une portion est non dégradée dans le rumen et passe à l’intestin (Pélissier et Ribadeau-
Dumas, 1986). Les acides aminées provenant des protéines dégradées servent aux microbes
15
du rumen pour fabriquer les protéines microbiennes (Lapierre et al., 2002). Les facteurs qui
nuisent à la synthèse bactérienne peuvent faire diminuer la synthèse des protéines dans la
glande mammaire, par exemple l’incorporation des lipides dans la ration. La portion
absorbée des peptides et des acides aminés provenant des protéines non dégradées dans le
rumen et des protéines microbiennes est transmise par voie sanguine vers la glande
mammaire (Pélissier et Ribadeau-Dumas, 1986).
2.4.2 Impact des lipides alimentaires sur la synthèse des protéines dans le rumen
L’incorporation de sources de gras est souvent utilisée, surtout pour les vaches hautes
productrices et en début de lactation, pour les aider à combler leur déficit énergétique.
Toutefois, des quantités importantes (plus de 5 à 7 % de la MS totale) entrainent un effet
négatif sur la croissance microbienne et sur la digestion dans le rumen (Vérité et al., 1986).
La diminution de synthèse des protéines microbiennes dans le rumen engendre alors une
baisse de l’apport en acides aminés à la glande mammaire (Doreau et Chilliard, 1992). Ce
phénomène est expliqué de manière différente par Tamminga et Doreau (1990) qui ont
rapporté qu’un apport en lipides dans la ration ne modifie pas le flux d’azote sortant du
rumen d’une manière direct. C’est plutôt la substitution des glucides par des lipides qui fait
diminuer l’énergie fermentescible et limiterait la synthèse des protéines microbiennes.
Selon Sutton et al. (1983) et Vérité et al. (1986), une quantité de gras ajoutée dans la ration
des vaches inférieure à 5 à 7 % de la MS totale améliore la synthèse des protéines
microbiennes. Ces auteurs expliquent cet effet bénéfique par une meilleure efficacité
microbienne due à des productions de méthane et d’ammoniac moindre ainsi qu’à une
augmentation de la quantité de propionate.
2.4.3 Effet des supplémentations lipidiques sur la protéine du lait
L’incorporation des lipides dans les rations augmente leur concentration en énergie. Cette
augmentation favorise généralement la production laitière, mais a un impact négatif sur la
teneur en protéine résultant en une relation inversement proportionnelle entre la
supplémentation lipidique et la teneur en protéine du lait (Hoden et Coulon, 1991 ;
Chilliard et al., 1993). Cette relation est toutefois dépendante du stade de lactation et de la
production laitière. En effet, la diminution du taux protéique est plus accentuée après le pic
16
de lactation (Michalet-Doreau et Cerneau., 1991 ; Doreau et Chilliard, 1992 ; Chilliard et
al., 1993) (Figure 2.6). Dans leur compilation, Doreau et Chilliard (1992) ont noté que,
dans certaines études, il y avait de légères augmentations du taux protéique dans le lait suite
à l’ajout de gras à la ration par rapport aux témoins avant le pic de lactation (Doreau et
Chilliard, 1992).
Figure 2.6 Effet de l’incorporation de matières grasses dans la ration sur le taux de protéine
et la production laitière, avant et après le pic de lactation. Les variations représentées sont
les différences entre le taux protéique ou la production laitière suite à l’enrichissement en
lipides par rapport au témoin. Supplément des lipides : essais 1 et 2 : 3-3,5 % de sels de
calcium ; essai 3 : 6 % de matière grasse saturée cristallisée ; essai 4 : 6 % de graisse d’os ;
essai 5 : 3 % de sels de calcium ; essai 6 : 6 % de sels de calcium ; essai 7 : 3,75 % de sels
de calcium ; essai 8 : 3,75 % de graines de colza extrudées. Rations à base d’ensilage
d’herbe (essais 1 et 2) ou de maïs (essais 3 à 8) (Doreau et Chilliard, 1992).
Pour les différents essais de la figure 2.6, l’ajout de lipides aurait résulté en un effet de
dilution des protéines dans le lait. Leur incorporation a induit l’augmentation de la
production laitière et ainsi la diminution du taux protéique. Pour la même raison, Chilliard
17
et al. (1993) et Ben Salem et al. (2004) ont enregistré une diminution des taux protéiques
du lait lors de l’utilisation de supplémentations en lipides protégés (Tableau 2.2).
De plus, d’après Casper et Schingoethe (1989) et Casper et al. (1990), un effet indirect des
lipides alimentaires est aussi en cause faisant diminuer la somatotropine (hormone
protéinique stimulant la croissance et la reproduction des cellules) chez les vaches lorsque
le prélèvement des acides aminés par la glande mammaire devient limitant suite à la
diminution de la synthèse des protéines microbiennes.
Tableau 2.2 Variation du taux et du rendement protéique, et de la production laitière suite à
l’ajout d’une supplémentation lipidique par rapport à un témoin
Référence
Supplément lipidique
Protéine du lait
Production
laitière (kg/j) Nature g/j g/kg g/j
Ben Salem et al., 2004 SC d’huile de
palme
600 -1 +68* +3,2*
Chilliard et al., 1993a
HV
encapsulée
693±410 -0,8b - -0,04c
GA
encapsulée
941±440 -1,8**d - +0,97*e
SC d’huile de
palme
593±183 -1,2**f - +0,94**g
SC : Sels de calcium; HV : Huile végétale; GA : Graisse animale.
a : Les valeurs sont l’effet moyen de différentes observations; b : 16 observations; c : 20 observations;
d : 24 observations; e : 26 observations; f : 25 observations; g : 29 observations.
*P < 0,05; **P < 0,01;
He et al. (2012) n’ont rapporté aucune variation significative au rendement en protéines du
lait lors d’ajout de différentes concentrations de 18:1 et 18:2 dans les rations des vaches
(soit: des concentrations faibles de 18:1 et 18:2, faibles en 18:1 et intermédiaires en 18:2,
faibles en 18:1 et riches en 18:2, intermédiaires en 18:1 et faibles en 18:2, intermédiaires en
18:1 et 18:2 et riches en 18:1 et faibles en 18:2). Des résultats similaires ont été observés
dans les études de Leonardi et al. (2005) et Abdelqader et al. (2009) avec des
supplémentations sous forme d’huiles dans la ration ou des perfusions abomasales. En
contrepartie, une relation linéaire positive entre la quantité de 18:1 ou 18:2 ajoutée et la
concentration en protéine du lait a été observée dans l’étude de He et al. (2012). C’est
plutôt une diminution qui a été observée dans les études de Leonardi et al. (2005) et
d’Abdelqader et al. (2009). Dans toutes ces études, la variation du taux de protéine de lait
18
est en lien avec les variations dans la quantité de lait produite, ce qui corrobore le lien avec
l’effet de dilution qui a été proposé précédemment (Chilliard et al., 2009).
Dans l’étude de He et Armentano (2011) où différents suppléments d’huiles (équivalents
chacun à 5 % de la MS) étaient incorporées aux rations des vaches laitières pour faire varier
les apports en acides gras 16:0, 18:1, 18:2 et 18:3 aucun effet des traitements n’a été
observé sur la production journalière de protéine du lait. Par contre, le taux de protéine du
lait était moins élevé avec le traitement témoin et l’ajout d’huiles riches en 16:0, 18:1 et
18:3 qu’avec l’huile riche en 18:2, ce qui serait toutefois lié toutefois à la réduction de la
quantité de lait produite. Les résultats avec l’ajout de 16:0, où aucun effet n’a été observé
sur la protéine du lait, sont en accord avec ceux de Piantoni et al (2013). Par contre, Mosley
et al. (2007) ont observé des augmentations significatives dans le rendement protéique,
mais une tendance de diminution dans le pourcentage de protéines lors de l’ajout de
différents niveaux d’un supplément concentré en 16:0.
2.5. Maîtrise quantitative de la matière grasse du lait en modifiant la
ration des vaches laitières
Le lait livré par les producteurs de lait québécois contenait en moyenne 4,0042 kg matière
grasse/hl en 2013 (Les Producteurs de lait du Québec, 2014). Cette matière grasse peut être
modifiée par l’alimentation des vaches. Comme mentionné précédemment, les acides gras
de la ration peuvent influencer le taux de gras du lait. Il est donc pertinent de connaitre la
composition en acides gras des aliments composant les rations pour être en mesure de
prévoir quelle influence elles pourraient avoir dans le rumen.
2.5.1. Digestion et métabolisme des lipides alimentaires
Les principaux acides gras dans l'alimentation typique des ruminants sont le 18:3 provenant
principalement des fourrages et le 18:2 présent dans les concentrés et les huiles végétales.
Bien qu’en majorité ces deux acides gras soient totalement hydrogénés vers le 18:0, il
existe également, à la sortie du rumen, des petites quantités des produits intermédiaires de
la biohydrogénation tels que les ALC, qui sont également absorbés et incorporés dans les
graisses corporelles et les matières grasses du lait (Bauman et McGuire, 2002).
19
En plus de l’hydrogénation et de l’isomérisation dans le rumen, il y a aussi une synthèse
endogène des lipides faite par les microorganismes. Les teneurs en lipides des bactéries du
rumen peuvent atteindre en moyenne 10 à 15 % de la MS et parfois même jusqu’à 30 %,
selon le régime alimentaire (Sauvant et Bas, 2001). Sur une base de quantité, ce sont les
bactéries attachées aux fractions alimentaires qui sont les plus riches en acides gras (surtout
en 16:0 et en 18:0) en comparaison avec les rations elles-mêmes (Sauvant et Bas, 2001).
Bien que l’hydrolyse et la biohydrogénation définissent la transformation des lipides dans
le complexe réticulo-rumen, le flux des acides gras acheminés vers le duodénum reste
quantitativement dépendant de celui ingéré (Sauvant et Bas, 2001). Une équation a été
établie par Sauvant et Bas (2001) qui montre cette forte relation :
Flux d’acides gras au duodénum (%MSI) = 0,83 (flux ingéré (%MSI)) + 0,84
Où MSI = matière sèche ingérée (kg/j)
De plus, Sauvant et Bas (2001) mentionnent qu’avant l’absorption intestinale des acides
gras, deux tiers des doubles liaisons de ces derniers subissent une biohydrogénation dans le
rético-rumen. Cette relation serait inversement proportionnelle à la quantité des concentrés
dans la ration.
Selon Bauchart (1993), les lipides post-ruminaux sont composés d’environ 70 % d’acides
gras non estérifiées saturés et de 10 à 25 % de phospholipides. De plus, il mentionne que la
digestibilité des acides gras non estérifiées saturés dans l’intestin est de 65 à 75 % et de
80 à 92 % pour les acides gras polyinsaturés.
Dans l’intestin grêle, la digestion des lipides se déroule dans un milieu biphasique : une
phase particulaire insoluble où les acides gras libres sont attachés aux particules et une
phase micellaire soluble où ils sont dissous (Jarrige et al., 1995). La séparation, la
solubilisation et le transfert des acides gras libres vers la phase micellaire se fait grâce aux
sels biliaires, au fur et à mesure que le digesta avance dans les différentes parties de
l’intestin grêle (duodénum, jéjunum, iléon; Bauchart, 1993; Cuvelier et al., 2005). Ce
20
transfert est réalisé par le maintien d’un gradient de concentration entre les milieux.
Toujours selon les mêmes auteurs, les phospholipides, répartis de façon égale dans les deux
phases (liquide et solide) du digesta duodénal, sont hydrolysés par les phospholipases
pancréatiques. Ainsi, les acides gras libérés après cette hydrolyse sont solubilisés dans la
phase micellaire.
Selon une base de données créée par Sauvant et Bas (2001) à partir de 25 publications (125
résultats concernant les flux d’acides gras au duodénum) un lien entre le flux d’acides gras
au duodénum et la teneur en acides gras alimentaires ingérée a été défini (Figure 2.7). Les
résultats de cette étude révèlent que le flux duodénal d’acides gras augmente avec l’apport
en acides gras (Sauvant et Bas, 2001).
Figure 2.7 Relation entre les teneurs en acides gras du régime et au duodénum chez les
bovins. (Sauvant et Bas, 2001)
Non seulement la teneur en acides gras atteignant le duodénum est en relation avec la
matière grasse alimentaire, mais sa composition est aussi influencée par le type d’acides
gras consommés. Ainsi, d’après les équations de prédictions élaborées par Sauvant et Bas
21
(2001), les flux duodénaux de 18:0 et 18:1 sont aussi significativement dépendants des
entrées en acides gras insaturés dans le rumen. C’est le processus de biohydrogénation des
acides gras insaturés qui en est la cause. Pour leur part, les acides gras 18:1 trans au
duodénum atteignent jusqu’à 42,0 ± 13,4 % des acides gras 18:1 et 6,2 ± 4,6 % des acides
gras totaux. Ces valeurs sont encore plus importantes lorsque la matière grasse ajoutée dans
le régime alimentaire est riche en 18:1 trans ou en 18:2 (Sauvant et Bas, 2001).
2.5.2. CRAGI : La charge ruminale en acides gras insaturés
Selon Jenkins et al. (2009), la CRAGI (RUFAL en anglais) a un impact important sur la
teneur en gras du lait des vaches. Les acides gras insaturés considérés dans la CRAGI sont
ceux les plus dominants dans les fourrages et dans les concentrés: le 18:1, le 18:2 et le 18:3.
Le 18:1 existe surtout dans les graisses d’origine animale, certaines variétés de tournesol et
dans le canola ajoutés dans les rations des ruminants. Le 18:2 est l’acide gras
caractéristique des aliments concentrés. Pour sa part, le 18:3 est principalement présent
dans les fourrages et la graine de lin.
La formule qui définit la CRAGI est la suivante :
CRAGI = Σ A. oléique (18:1), A. linoléique (18:2), A. linolénique (18:3) (Lock, 2010)
Selon plusieurs chercheurs (Bauman et McGuire, 2002; Cooke et al., 2007; Relling et
Reynolds, 2007; Lock, 2010; 2013), la CRAGI cause une perturbation de la fermentation
entérique. Cette perturbation se manifeste par un changement dans le métabolisme des
lipides vers le sentier altéré de la biohydrogénation (Figure 2.5). Il y a ainsi une
augmentation de la production des isomères de 18:2, tel que le 18:2 trans10, cis12, un agent
causant une inhibition de la synthèse des matières grasses du lait. C’est pourquoi selon
Jenkins et al. (2009) et Lock (2010) la CRAGI est un bon indicateur pour la chute de la
teneur en matière grasse du lait, mieux que de considérer uniquement le pourcentage des
lipides totaux dans l’alimentation.
22
2.6. Les aliments de base et leur teneur en acides gras
La détermination du profil en acides gras nécessite une analyse de la fraction lipidique des
aliments; celle-ci dépendant elle-même d’un dosage par extraction éthérée (Morand-Fehr et
Tran, 2001). Habituellement, une ration distribuée aux vaches peut contenir de 3 à 6 % de
matière grasse sur une base de matière sèche et, rarement, plus de 10 % (Morand-Fehr et
Tran, 2001). Au-delà de cette quantité, le milieu du rumen est déséquilibré et une
détérioration des performances zootechniques (ingestion, production…) de l’animal
apparait (Doreau et Ferlay, 1994).
Le Tableau 2.3 présente des taux en extrait éthéré pour des aliments majeurs utilisés dans la
ration des vaches laitières au Québec et dont les informations sont disponibles dans le
Cornell Net Carbohydrate and Protein System (CNCPS, V6.1, Cornell University, Ithaca
NY).
Tableau 2.3 Taux de gras pour certains aliments des bovins laitiers
Aliment Taux de gras (% MS)
Graine de canola 46,0
Graine de lin 36,0
Soya traité 18,8
Avoine 5,8
Maïs 4,0
Orge 2,6
Blé 2,0
Graisse animale 100,0
Megalac régulier 84,5
Huile végétale 100,0
Ensilage des graminées mi-mature 4,1
Ensilage des légumineuses mi-mature 4,8
Ensilage de maïs mature 3,2
Ensilage de céréales mi-mature 3,1
23
2.6.1. Les fourrages
2.6.1.1. Les fourrages fraichement coupés
D’après Hawke (1963), les fourrages frais sont plus riches en extrait éthéré (EE) quand ils
sont au stade végétatif plus jeune et que la proportion des feuilles et des lipides
chloroplastiques est encore importante. Généralement, leur teneur en EE varie entre 4 et
12 % de la MS. Ces résultats sont confirmés par Gervais et St-Pierre (1979), Gervais (1991)
et Boufaïed et al. (2003), qui ont montré que, chez la fléole des près et d’autres graminées
fourragères, la concentration en EE est inversement proportionnelle à la maturité. Ainsi,
une variation de 3,3 à 1,8 unité de pourcentage sur une base de MS a été enregistrée pour la
concentration en matière grasse, mesurée en EE, de la fléole des prés entre le stade
montaison et le stade de floraison (Gervais et St-Pierre, 1979); et de 5,3 à 3,2 unité de
pourcentage sur une base de MS pour celle de l’herbe fraîche coupée à environ 5 cm
d’hauteur et le moment de la maturité des graines (Brouwer, 1944).
Sutton et al. (1970), Nada et Delic (1976) et Bauchard et al. (1985) mentionnent que cette
teneur en EE est toujours plus grande que la teneur en acides gras. En effet, une différence
de 45 à 65 % existe et est due à l’importance de la teneur en lipides complexes dans les
fourrages verts et surtout en pigments. Ces derniers représentent le tiers de l’extrait éthéré
(Hudson et Warwick, 1977).
Les fourrages frais se caractérisent aussi par leur richesse en certains acides gras tels que
les polyinsaturés: en majorité le 18:3 qui représente 50 % des acides gras totaux et, en
moindre pourcentage (10 à 20 %) le 18:2. On trouve également des acides gras saturés avec
des pourcentages équivalents au 18:2 (Morand-Fehr et Tran, 2001).
Hawke (1963), Gonda et al. (1992) et Boufaïed et al. (2003) ont montré que le 18:3 des
fourrages des graminées diminue avec la maturité contrairement aux acides gras saturés et
au 18:1 (Tableau 2.4). Gray et al. (1967) mentionnent que cette modification est la
conséquence d’un changement au niveau de l’activité photosynthétique du tissu végétal et
de sa teneur en chlorophylle.
24
Tableau 2.4 Effet du stade de croissance sur la composition des fourrages verts en acides
gras (en % des acides gras totaux)
Ray-grass
Hawke 1963
Ray-grass
Gonda et al 1992
Fléole des prés
Boufaïed et al 2003
stade jeune :
montaison
mature :
début épiaison
jeune :
montaison
mature :
début épiaison
jeune:
montaison
mature:
début
floraison
Acides
gras
14:0 0,6 1,0 2,4 6,5 0,7 0,9
16:0 11,8 16,2 20,5 33,3 18,2 19,7
16:1 1,5 1,5 2,3 2,0 1,9 2,0
18:0 0,9 1,3 5,7 11,4 2,3 2,4
18:1 1,6 2,6 4,1 10,7 6,2 7,7
18:2 8,4 11,9 14,5 13,5 22,0 23,3
18:3 74,8 64,9 46,3 15,5 48,4 43,4
La teneur et la composition des plantes fourragères fraîches en certains acides gras sont peu
modifiées avec une fertilisation phosphorique ou potassique contrairement à une
fertilisation azotée qui a un effet plus marqué. En effet, Boufaïed et al. (2003) ont montré
qu’une fertilisation azotée (120 vs 0 N kg/ha) tend à augmenter de 18 % le 16:0, de 11,5 %
le 18:1, de 12 % le 18:2, de 40 % le 18:3 et de 26 % les acides gras totaux pour la fléole des
prés.
2.6.1.2. Les fourrages conservés
2.6.1.2.1. Le foin
Une fois séché sous forme de foin, les plantes fourragères contiennent un maximum de 5 %
d’EE sur une base de MS, ce qui est inférieur à celui des fourrages verts. Ceci s’explique
par le séchage qui cause la polymérisation ainsi que l’oxydation des lipides polyinsaturés
des fourrages (Morand-Fehr et Tran, 2001) et par les pertes lors du préfanage (Boufaïed et
al., 2003).
Le séchage des foins entraine également une modification au profil en acides gras des
fourrages. En effet, la proportion de 18:2 augmente alors que celle de 18:3 diminue par
rapport à ce qui est rapporté pour les fourrages verts (Morand-Fehr et Tran, 2001).
Comparativement à l’herbe fraîche, les méthodes de séchage font diminuer les teneurs en
25
matière grasse ainsi que les concentrations de la majorité des acides gras par rapport à
celles de l’état original (Boufaïed et al., 2003; Morel et al., 2006b). Cette réduction des
teneurs en acides gras suite au séchage pourrait être causée par le préfanage des fourrages
d’après Boufaïed et al. (2003). De plus, selon Outen et al. (1975), un séchage rapidement
fait par séchoir ou bien un broyage des foins (exceptionnellement fait pour la réalisation de
l’expérience) n’induisent pas une aussi grande modification dans la composition en acides
gras des fourrages. Ceci est expliqué par le fait qu’avec le broyage, il y aura une limitation
de l’oxydation destructive (Outen et al., 1974; Dewhurst et King, 1998).
2.6.1.2.2. Les ensilages
En générale, l’ensilage a une composition en acides gras très peu différente de celle de
l’herbe fraîche. Toutefois, un préfanage fait avant la mise en silo peut affecter cette
composition (Boufaïed et al., 2003). D’après Boufaïed et al. (2003), l’ensilage de fléole des
prés a, sur une base de MS, des concentrations (mg g-1) plus élevées en 16:0, 18:2, 18:3 et
en acides gras totaux par rapport à l'herbe fraîche. Selon ces auteurs, cette variation pourrait
être due à une diminution de composants solubles ou volatils au cours de la fermentation,
induisant ainsi une augmentation de la concentration des autres constituants.
L’ensilage de maïs diffère des autres fourrages par des concentrations importantes en 18:2
et en 18:1, mais faibles en 18:3 (Givens et al., 2000). Cette composition se rapproche plus
de celle du maïs-grain. Cependant, comparativement aux grains, l’ensilage de maïs contient
une teneur en 18:2 plus faible alors que celles des acides gras saturés (18:0 et 16:0) et du
18:3 sont plus élevées (Givens et al., 2000).
Pour les acides gras trans, en général les fourrages en contiennent des concentrations très
faibles voire négligeables. Selon Kalsheur et al. (1997a), l’ensilage de maïs ne contient que
des traces de 18:1 trans. Dans un autre article, Kalsheur et al. (1997b) ont précisé que
l’isomère 18:1 trans représente 1 % d’acides gras totaux de l’ensilage de maïs. Pour leur
part, Lough et Anderson (1973) ont rapporté que les isomères 18:1 trans et 18:2 trans
étaient plus élevés dans un mélange d’ensilage de graminées par rapport au fourrage non
ensilées.
26
2.6.2. Les aliments concentrés
La teneur en extrait éthéré des céréales et des graines protéagineuses varie entre 1,2 et
2,2 % de MS à l’exception du maïs et des coproduits de meunerie où cette teneur est de 4,2
à 4,4 % (Figure 2.8). L’acide gras 18:2 domine les autres acides gras pour la majorité de ce
type d’aliments (± 50 %) suivi par les acides gras saturés ( ≥ 20 %), dont le 16:0 est le plus
important dans cette catégorie (Morand-Fehr et Tran, 2001).
Figure 2.8 Comparaison de la composition en acides gras majeurs de différentes plantes
(graines de céréales, protéagineuses, oléagineuses et huile de palme) (Tirée de : Morand-
Fehr et Tran, 2001).
D’après la Figure 2.8, on peut constater que la composition en acides gras des oléagineuses
(soja, colza, tournesol, lin et palme) est fortement liée à l’espèce elle-même. En effet, la
graine de soja est une source de 18:2 et en moindre mesure de 18:1. La graine de colza est
une source de 18:1 qui représente plus de 50 % de la totalité de ses acides gras. Pour la
graine de tournesol, c’est le 18:2 qui représente plus de 50 % des acides gras. La graine de
lin est définie comme une grande source de 18:3 d’où le nom d’acide linolénique pour cet
27
acide gras. Finalement, l’huile de palme est une source importante de 16:0 et de 18:1, dont
la somme représente 80 % des acides gras.
Après l’étude des différentes bases de données traitant de la composition en acides gras des
aliments, Morand-Fehr et Tran (2001) ont noté qu’il n’y a pas vraiment de différence
significative entre le profil en acides gras des graines d’oléagineuses, des huiles et des
tourteaux. Par contre, une différence pourrait exister d’une variété à l’autre ou bien d’un
stade de maturité à l’autre lors de la récolte de la même espèce (Chérif, 1993). De plus, un
traitement d’extrusion, de déshydratation ou un traitement thermique n’affecte pas de
manière significative la composition en acides gras de ces aliments. En effet, Michalet-
Doreau et al. (1985) ont comparé des graines de soja crues et extrudées et ont révélé des
concentrations totales d’acides gras de 23,7 % pour les graines crues et 23,4 % pour celles
extrudées. La valeur de l’acide laurique (12:0) passait de 0,4 % pour les graines de soja
crues à 1 % pour celles extrudées; celles des acides gras 18:0 et 18:2 passaient
respectivement de 4,4 à 4,3 % et de 51 à 50,6 %. De plus, des valeurs équivalentes ont été
obtenues pour les graines crues ou extrudées dans le cas des acides gras 16:0 (10,9 %), 18:1
(23,1 %) et 18:3 (6,6 %).
Certains sous-produits tels que le tourteau de soya et le fin gluten de maïs sont eux aussi
impliqués dans l’alimentation du bétail. La composition de ces aliments en acides gras est
très variable. Citons à titre d’exemple, les coproduits de meunerie (son de blé, son de
céréales mélangées, etc.) qui sont surtout riches en 18:2 (40 à 65 %) et le gluten de maïs
dont entre 40 et 50 % des acides gras sont polyinsaturés (Morand-Fehr et Tran, 2001).
Cependant, la composition de ces produits en acides gras trans demeure, de façon générale,
négligeable.
2.6.3. Les suppléments d’origine animale
Plusieurs aliments d’origine animale sont introduits comme suppléments dans la ration
destinée aux animaux d’élevage. Ils peuvent être sous forme de graisses, de farines ou bien
d’huiles. Les graisses et les farines issues des animaux non aquatiques se caractérisent par
une forte teneur en acides gras saturés (16:0 et 18:0) et mono insaturés et une faible teneur
en acides gras 18:2 et 18:3 (Morand-Fehr et Tran, 2001).
28
Selon Foures (1988), une différence dans la composition en acides gras est signalée entre le
suif d’abattage comparé au suif d’étal. Aussi, les suifs en provenance des polygastriques
ont plus d’isomères d’acides gras trans que les graisses des monogastriques, ce qui est lié à
la nature de la digestion chez les ruminants. La composition en acides gras de ces aliments
est aussi fortement variable selon leur origine et s’ils proviennent d’une seule espèce ou
d’un mélange.
Pour leur part, les huiles et les farines de poissons sont surtout riches en acides gras avec
des chaines supérieures à 18 atomes de carbone (Morand-Fehr et Tran, 2001). Selon
Chilliard et al. (2001), la composition du lait en acides gras est fortement touchée par des
supplémentations riches en huiles marines (poissons, algues ou mammifères). En effet, ces
aliments sont des sources en acides gras insaturés qui seront transportés dans le lait par la
suite. De plus, les huiles marines font bloquer la dernière étape de biohydrogénation
conduisant à l’accumulation de 18:1 trans11 dans le rumen qui va se transformer en 18:2
cis9, trans11 grâce à l’enzyme ∆-9 désaturase (retrouvée chez les mammifères en général, y
compris la vache). L’importance de l’acide 18:2 cis9, trans11 se manifeste dans son effet
anticancérigène (Lock et al., 2004), ce qui donne une valeur à l’utilisation de ces aliments
dans le domaine d’alimentation humaine. D’autres aliments donnés aux vaches peuvent
également favoriser la production du 18:2 cis9, trans11. En plus, les huiles de poissons sont
aussi des sources importantes d’acides gras oméga-3 (Givens et al., 2000), reconnus pour
leurs vertus en santé humaine tels que la prévention des maladies cardiovasculaires, de
l’hypertension, de la maladie de Crohn, des cancers du sein et de la prostate et de la
maladie d’Alzheimer (Connor, 2000).
2.7. Objectifs du projet de maîtrise
Compte tenu des éléments traités dans cette revue de littérature, nous avons émis
l’hypothèse que les acides gras alimentaires ont un impact sur la teneur en gras du lait.
L’impact de ces acides gras sur la matière grasse du lait a souvent été démontré dans
différents essais, mais peu d’études ont traité la combinaison des aliments simples de la
ration pour révéler cette relation. Nous voulions donc valider qu’il est possible de retrouver
les relations positives ou négatives entre les acides gras alimentaires et la teneur en matière
29
grasse du lait avec des rations composées d’aliments simples, et ce dans un contexte
commercial.
Notre premier objectif est donc de quantifier l’impact des apports en acides gras individuels
sur la teneur en matière grasse du lait à partir de l’analyse de banque de données regroupant
les résultats de fermes laitières québécoises. Le deuxième objectif est de valider, toujours
dans un contexte commercial, la pertinence de l’utilisation de la charge ruminale en acides
gras insaturés, la CRAGI comme outil pour calculer et ajuster les apports en lipides
insaturés dans la ration afin de prévenir leurs impacts négatifs sur la synthèse de matières
grasses du lait.
30
31
2.8. Liste des ouvrages cités
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41
Chapitre 3. Impact du profil en acides gras de la ration des vaches
laitières sur la teneur en matière grasse du lait en conditions commerciales
Ce chapitre sera soumis pour une publication dans le Journal of Dairy Science avec comme
co-auteurs :
H. Mannai, P. Y. Chouinard, L. Fadul-Pacheco, D. Pellerin et É. Charbonneau
Département des sciences animales, Université Laval, Québec, Québec, Canada
43
Abstract
Increasing milk fat concentration through nutrition can be useful for dairy farmers,
particularly in Canada where the farm-gate milk price is based on composition. However,
although nutritionally and metabolically, many relationships between intake of fatty acids
and milk fat synthesis have been established under experimental conditions, there is a need
to verify the validity of these relationships under commercial conditions. The purpose of
this study is to evaluate the impact of dietary fatty acids on milk fat content using a data set
from commercial dairy herds in Quebec. Data of Holstein dairy cows recorded by Valacta
(Dairy Center of Expertise, Québec-Atlantic) from 2009 to 2011 were used for the analysis.
The fatty acid content in feed ingredients (16:0, 16:1, 18:0, cis 18:1, trans 18:1, 18:2 and
18:3), not originally in the database, were obtained from CNCPS V6.1, INRA Tables of
Feed Composition, and peer-reviewed articles. Multiple regressions analyses on three
stages of lactation (Early: 1-50 days in milk (DIM); peak: 51-100 DIM; established: 101-
350 DIM) were performed using the MIXED procedure of SAS with herd and cow(herd) as
random effects. Estimated breeding value for fat concentration was used as covariate in the
regression. The analysis showed that, in commercial conditions, it is more difficult to
separate the effect of different fatty acids in the diet. Indeed, various fatty acids vary in the
diet simultaneously depending on the ingredients used. Considering this reality, the
variables tested to explain variations in fat content were: the proportion of fatty acids 16:0,
trans 18:1, 18:2 and 18:3. A second model with the proportion of fatty acids 16:0,
trans18:1, and the rumen unsaturated fatty acids load (RUFAL) rather than the fatty acids
18:2 and 18:3 was also tested. Equations developed from statistical models can explain up
to 58 % of milk fat concentration variability. For every stage of lactation, fatty acids 16:0,
18:2 and 18:3 or 16:0 and RUFAL were included in the final model. This study has
validated that the dietary fatty acids have an effect on milk fat concentration, even with
lower contents in diets than those usually tested in controlled experiments. The better
understanding of the relationship between dietary fatty acids content and milk fat synthesis
under commercial conditions will help developing nutritional strategies to modulate milk
fat concentration.
Keywords: Dietary Fatty Acids, Milk Fat, Lactating Dairy Cows
45
Résumé
Mieux connaître les stratégies permettant d’augmenter le taux de gras du lait est un atout
important pour les producteurs laitiers du Canada dans le contexte actuel où le prix du lait
est basé sur les composantes. Des expériences en conditions contrôlées ont depuis
longtemps montré que le profil lipidique de la ration avait une influence sur la synthèse et
la sécrétion des matières grasses du lait. Cependant, bien que sur le plan nutritionnel et
métabolique, la relation entre l’ingestion des acides gras et la production de matières
grasses laitières est bien établie, on ne connaît pas l’exactitude de cette relation en
conditions pratiques d’élevage. L’objectif de cette étude était donc de quantifier l’impact
des apports en acides gras de la ration sur la teneur en matières grasses du lait à partir de
l’analyse des données de fermes laitières québécoises. Les données d’alimentation et de
lactation de vaches Holstein de la banque de données de Valacta de 2009 à 2011 ont été
utilisées pour l’analyse. Les profils en acides gras (16:0, 16:1, 18:0, 18:1 cis, 18:1 trans,
18:2 et 18:3) des ingrédients dont les valeurs étaient disponibles dans le Cornell Net
Carbohydrate and Protein System (V6.1), les tables INRA-AFZ de composition et de valeur
nutritive (ISBN 2-7380-1046-6) ou la littérature scientifique ont été ajoutés à cette banque.
Des analyses par régressions multiples sur trois stades de lactation (début : 1 à 50 jours en
lactation (JEL); pic : 51 à 100 JEL; fin de lactation : 101 à 350 JEL) ont été effectuées en
utilisant la valeur estimée d’élevage (VEE) pour le taux de gras comme covariable. Cette
étude a permis de constater qu’en milieu commercial, il est plus difficile de dissocier l’effet
des différents acides gras alimentaires. En effet, plusieurs acides gras varient
simultanément dans la ration en fonction des ingrédients utilisés. Tenant compte de cette
réalité, les variables utilisées pour expliquer les variations de taux de gras dans le modèle
étaient : la proportion des acides gras 16:0, 18:1 trans, 18:2 et 18:3. Un second modèle
proposant les mêmes variables, mais en considérant la charge ruminale en acides gras
insaturés (CRAGI ou RUFAL en anglais) plutôt que les acides gras 18:2 et 18:3
individuellement a aussi été testé. Les équations développées ont permis de prédire jusqu’à
58 % de la variabilité du taux de matière grasse du lait. Pour tous les stades de lactation, les
acides gras 16:0, 18:2 et 18:3 ou 16:0 et CRAGI ont été retenus dans le modèle final. Cette
étude a permis de valider que les acides gras de la ration ont un effet sur le taux de gras du
46
lait des vaches et ce, même avec des teneurs plus faibles dans les rations que celles
habituellement utilisées dans les expériences contrôlées. Cette meilleure compréhension des
relations entre les apports en acides gras de la ration et la synthèse de matière grasse du lait
produit en conditions commerciales permettra le développement de nouvelles stratégies
nutritionnelles afin de moduler la teneur en gras du lait.
Mots clés: Acides gras alimentaires, gras du lait, vaches en lactation
47
3.1. Introduction
Les rations non supplémentées en gras ont généralement une teneur faible en matière grasse
de l’ordre de 3 à 5 % sur une base de matière sèche (MS). Les aliments composants ces
rations vont influencer leur profil en acides gras. Il est par exemple connu que les plantes
fourragères pérennes sont plus riches en 18:3 (Boufaïed et al., 2003), alors que les céréales
comme le maïs, l’orge ou le blé sont plus riches en 18:2 (Morand-Fehr et Tran, 2001).
Plusieurs recherches ont montré une relation importante entre les acides gras de la ration et
la teneur en gras du lait (Bauman et McGuire, 2002; Bauman et Griinari., 2003; He et
Armentano., 2011). En effet, des études antérieures ont montré que la teneur en acides gras
insaturés de la ration peut avoir un impact sur le pourcentage de matières grasses du lait.
Lors de leur passage dans le rumen, les lipides alimentaires sont d’abord hydrolysés, pour
être ensuite biohydrogénés. Il en résulte une plus grande proportion d’acide stéarique (18:0)
au duodénum qu’à l’entrée dans le rumen (Glasser et al., 2008). Le sentier de
biohydrogénation de l’acide linoléique (18:2) qui prédomine dans le rumen conduit à la
formation des acides gras 18:2 cis9, trans11 et 18:1 trans11 et ultimement 18:0. Cependant,
les sentiers de biohydrogénation des acides gras insaturés restent dépendants de la nature
des acides gras insaturés et des conditions environnementales du rumen. En effet, lorsque
l’environnement du rumen est perturbé, le 18:2 est orienté vers un sentier alternatif de
biohydrogénation qui donne lieu à la formation d’isomères d’acides gras reconnus pour leur
effet inhibiteur sur la lipogenèse mammaire, soit le 18:2 trans10, cis12 (Baumgard et al.,
2002) et le 18:1 trans10 (Shingfield et al., 2009). Également, d’autres isomères issus de la
biohydrogénation des acides gras insaturés tels que l’acide linoléique conjugué trans12,
cis10 et l’acide linoléique conjugué trans9, cis11, bien que moins étudiés, sont tout de
même reconnus pour leurs effets inhibiteurs sur la synthèse du gras du lait (Shingfield et
al., 2010).
Le concept de la charge ruminale en acides gras insaturés (CRAGI; somme de 18:1, 18:2 et
18:3) découle de ces connaissances (Jenkins et al., 2009). Selon les auteurs de ce concept
(Lock, 2010), puisque des isomères issus de la biohydrogénation non seulement de 18:2,
mais aussi d’autres acides gras insaturés de la ration peuvent influencer la lipogenèse
48
mammaire, cet indice pourrait être un meilleur indicateur des perturbations de la
fermentation ruminale et du risque de réduction de gras du lait que les apports en gras total
dans la ration ou seulement les apports en 18:2.
Les acides gras 18:1 trans ont aussi des effets néfastes sur la synthèse des matières grasses
du lait (Piperova et al., 2004; Shingfield et al., 2009). Même si ces acides gras sont peu
abondants dans les ingrédients utilisés en alimentation des bovins laitiers, sachant leur
impact très négatif sur le gras du lait, il est pertinent d’évaluer leurs effets sur la teneur en
matières grasses du lait en conditions commerciales.
En contrepartie, plusieurs études ont montré qu’un ajout d’acide palmitique (16:0) à la
ration des vaches avait un effet positif sur la teneur en gras du lait (Mosley et al., 2007;
Lock, 2013). L’impact de variation dans la teneur de cet acide gras dans des rations
commerciales, où il y a peu d’ajout de suppléments de 16:0, sur la teneur en gras du lait
reste toutefois à évaluer.
L’objectif de cette étude est donc vérifier la relation entre les acides gras présents dans les
rations des vaches et la teneur en matières grasses du lait à partir de l’analyse de banque de
données de fermes laitières commerciales.
3.2. Matériel et Méthodes
Les données utilisées pour l’analyse de cette étude proviennent de la banque de données du
Centre d’expertise en production laitière Québec-Atlantique (Valacta, Sainte-Anne-de-
Bellevue, Qc, Canada) pour les années 2009 à 2011. Cette banque contient l’information
concernant la lactation (parité, jours en lactation (JEL)), production de lait et composition
du lait et l’alimentation (quantité de chacun des aliments servis et leur composition) par
vache pour chacun de ses contrôles laitiers. Une validation et un nettoyage de l’information
contenue dans cette banque de données ont été réalisés dans le cadre d’une étude conjointe
par Fadul-Pacheco et al. (2014). Suite à cette validation, seuls les mois de janvier à avril ont
été sélectionnés pour l’analyse puisque, suite à l’analyse des données par régression,
l’alimentation des troupeaux était plus stable pendant cette période. La lactation a été
49
divisée en trois stades: le début de lactation qui s’étale de 1 à 50 JEL, le pic de lactation
entre 51 et 100 JEL et le milieu-fin de lactation qui s’étale de 101 à 350 JEL. Aussi, seules
les données provenant de fermes ayant chacune au total au moins 10 contrôles de lactation
différents chaque année ont été conservées pour l’analyse.
3.2.1. Création d’une banque de profils en acides gras des aliments
Les analyses d’aliments présents dans la banque de données utilisée n’incluent pas les
profils en acides gras. Les teneurs en acides gras totaux (en pourcentage du gras et en
pourcentage de la MS) ont été associées à chaque ingrédient inscrit dans la banque de
données initiale. Les profils en acides gras (12:0, 14:0, 16:0, 16:1, 18:0, 18:1 cis, 18:1
trans, 18:2 et 18:3) exprimés en pourcentage des acides gras totaux (AGtot) ont également
été ajoutés. Pour chacun des ingrédients de la banque de données, un profil en acides gras a
été établi à partir des valeurs de référence du Cornell Net Carbohydrate and Protein System
(CNCPS, V6.1, Cornell University, Ithaca NY), soit dans les tables INRA-AFZ de
composition et de valeur nutritive (Sauvant et al. 2002) ou bien dans la littérature
scientifique (Lock et al. (2013) pour le Palmit80; Hutchinson et al. (2012) pour le F100).
Les aliments pour lesquels le profil en acides gras n’était pas disponible suite à cette
collecte d’information ont été éliminés de la banque ainsi que les rations et les données de
lactations leurs étant associées.
Une validation a été effectuée sur la teneur en gras des aliments entre les valeurs de la
banque de données de Valacta et celles de la source utilisée pour le profil en acide gras.
Comme le profil en acides gras des plantes fourragères pérennes varie selon l’espèce, leur
profil en acides gras a été ajusté en fonction de leur catégorie (légumineuses, mélange riche
en légumineuses, mélange, mélange riche en graminées, graminées). Les catégories pour
les fourrages exprimées dans la banque de données ne permettent pas de connaître l’espèce
de plantes retrouvées lors de la récolte. Sachant que la majorité des fourrages sont semés en
mélange de luzerne et de fléole des prés au Québec (Statistique Canada, 2011), les profils
de ces deux plantes ont été utilisés en différentes proportions en fonction de leur rapport
(luzerne:fléole des prés) soit: légumineuses = 75:25, mélange riche en légumineuses =
66:33, mélange = 50:50, mélange riche en graminées = 33:66, graminées = 25:75).
50
3.2.2. Calcul des rations
La quantité et la composition des aliments constituants les régimes alimentaires étaient
nécessaires pour le calcul de la composition chimique des rations. Si la composition de la
ration n’était pas disponible pour une date de contrôle laitier, les données de composition
de la ration du contrôle le plus rapproché étaient utilisées, tel que suggéré par Caccamo et
al. (2012). Le calcul des rations de chaque vache à chaque contrôle a été effectué à l’aide de
la procédure SQL du logiciel SAS (SAS Institue Inc., Cary, NC). Seuls les enregistrements
pour lesquels les quantités de tous les ingrédients et leur composition chimique étaient
disponibles ont été conservés pour le calcul. Ces informations ont également permis de
calculer les apports en chacun des acides gras dans les rations, en quantité (kg) et en teneur
(%) sur une base de MS. À partir des quantités d’acides gras dans les rations des vaches, il
a été possible de calculer la CRAGI (Jenkins, 2009), soit la somme des acides 18:1 cis, 18:2
et 18:3. Une fois de plus, le calcul a été effectué en quantité ingérée (kg) et en teneur (%)
dans la ration sur une base de MS.
3.2.3. Analyse statistique
Tout d’abord, une vérification des relations statistiques entre les acides gras a été effectuée
à l’aide du calcul des corrélations de Pearson réalisées avec la procédure CORR de SAS
(SAS Institue Inc., Cary, NC). Ensuite, une analyse en composantes principales (ACP) des
acides gras alimentaires avec la procédure PRINCOMP de SAS (SAS Institue Inc., Cary,
NC) a été réalisée. Il a ainsi été possible de regrouper les différents acides gras pour mieux
considérer leur origine et améliorer leur sélection dans le modèle de régression.
L’effet des acides gras et de la CRAGI, exprimés en pourcentage de la MS de la ration, sur
le taux de gras du lait a été testé par des modèles de régression séquentielle descendante
avec la procédure MIXED de SAS (SAS Institue Inc., Cary, NC). Les variables
« troupeau » et « vache intra troupeau » étaient définies comme variables aléatoires. La
valeur d’élevage estimée pour le taux de gras (VEE % gras: exprime la différence attendue
pour le % gras par rapport à la moyenne de la race pendant une lactation de 305 jours;
Canadian Dairy Network, 2007) a servi de covariable au modèle. Seuls les teneurs en
acides gras dans la ration avec une corrélation significative avec un coefficient de
51
corrélation inférieure à 0,7 ont été inclues dans un même modèle de régression multiple. La
non-colinéarité des variables à l’intérieur des modèles statistiques a été validée avec la
procédure REG de SAS (SAS Institue Inc., Cary, NC).
3.3. Résultats
Il restait 419 troupeaux, 8101 vaches et 30 864 contrôles laitiers suite à la sélection des
rations dont la composition en acides gras était complète. Les rations commerciales
analysées contenaient en moyenne 3,24 % de gras et 2,17 % d’acides gras totaux, sur une
base MS (Tableau 3.1). Parmi les acides gras, ceux avec la plus grande proportion dans la
ration étaient en ordre décroissant: le 18:2 (moyenne à 0,71 % de la MS totale), le 18:3
(moyenne à 0,41 % de la MS totale), le 16:0 (moyenne à 0,34 % de la MS totale) et le 18:1
cis (moyenne à 0,25 % de la MS totale). Les 18:1 trans étaient très peu abondants dans les
rations (moyenne à 0,00056 % de la MS totale). La CRAGI représentait en moyenne
42,59 % de la teneur en gras de la ration.
Tableau 3.1 Statistiques descriptives des teneurs en gras et en acides gras, et de la charge
ruminale en acides gras insaturés (CRAGI) des rations dans la banque de données
Variable (%, base MS) Moyenne Minimum Maximum Écart-type
Gras 3,24 1,45 7,25 0,59
Acides gras totaux 2,17 1,41 5,84 0,51
12:0 0,07 0,00 0,26 0,02
14:0 0,01 0,00 0,08 0,01
16:0 0,34 0,18 1,73 0,13
16:1 0,02 0,01 0,04 0,00
18:0 0,04 0,02 0,17 0,02
18:1 trans 0,00056 0,00000 0,01646 0,00068
18:1 cis 0,25 0,02 1,28 0,16
18:2 0,71 0,18 2,6 0,30
18:3 0,42 0,13 1,32 0,10
CRAGI 1,38 0,61 4,06 0,44
52
3.3.1. Relations entre les acides gras
Plusieurs corrélations existent entre les acides gras des rations (Tableau 3.2). En effet, on
note de fortes corrélations (r > 0,7) du 12:0 avec le 16:1; du 16:0 avec les 18:0 et 18:1 cis;
du 18:0 avec le 18:1 cis, le 18:2 et la CRAGI; et du 18:2 avec le 18:1 cis et la CRAGI. La
relation entre la CRAGI et les acides gras qui la composent (18:1 cis, 18:2, 18:3) a montré
qu’elle est surtout corrélée avec le 18:2 (r = 0,96) et le 18:1 cis (r = 0,95); par contre elle est
faiblement corrélée avec le 18:3 (r = 0,083).
Tableau 3.2 Matrice des coefficients de corrélation (r) entre les acides gras dans les rations
retenues dans la banque de données1
12:0 14:0 16:0 16:1 18:0 18:1
trans
18:1
cis
18:2 18 :3
12:0 1
14:0 -0,050 1
16:0 -0,045 0,543 1
16:1 0,870 0,021 0,025 1
18:0 -0,058 0,576 0,726 0,066 1
18:1 trans -0,373 0,073 0,185 -0,219 0,066 1
18:1 cis -0,314 0,639 0,702 -0,220 0,886 0,085 1
18:2 -0,384 0,554 0,578 -0,300 0,812 0,093 0,916 1
18:3 0,379 -0,086 0,029 0,611 0,151 0,082 -0,094 -0,166 1
CRAGI2 -0,285 0,580 0,644 -0,140 0,894 0,111 0,949 0,959 0,083 1Toutes les corrélations sont significatives (P<0,001). 2CRAGI = Charge ruminale en acides gras insaturés.
L’analyse de données de fermes commerciales permet difficilement de dissocier les effets
de tous les acides gras. Une analyse en composante principale a été réalisée dans le but de
mieux comprendre les relations entre les acides gras et de regrouper ceux variant de
manière simultanée dans les rations retenues. Trois composantes principales (CP) ont été
ainsi identifiées (Figure 3.1). Les composantes principales représentent 43,9 %, 26,0 % et
12,4 % de la variation pour la CP1, CP2 et CP3, respectivement. Selon leur répartition sur
les trois axes de CP, les acides gras ont été catégorisés en trois groupes. Le premier groupe
englobe les acides gras: 14:0, 16:0, 18:0, 18:1 cis et 18:2; dans le deuxième groupe on
trouve les acides gras: 12:0, 16:1 et 18:3 et le troisième groupe est composé seulement des
acides gras 18:1 trans.
53
Figure 3.1 Relation entre les acides gras et leur répartition en facteurs par l’analyse en
composantes principales (CP).
Une sélection des acides gras à inclure dans les modèles de régression a été effectuée à
partir des corrélations de Pearson, de l’analyse en composante principale et des effets déjà
rapportés dans la littérature sur l’impact des acides gras sur la teneur en gras du lait. Ainsi,
seuls les principaux acides gras de chacun des groupes (groupe 1: 16:0, 18:2; groupe 2:
18:3; groupe 3: 18:1 trans) ont été conservés pour les analyses par régression.
3.3.2. Relation entre les acides gras alimentaires et la teneur en gras du lait
3.3.2.1. Relation entre les acides gras individuels et le gras du lait
Le nombre d’observations pour chacune des régressions était de 1438 au début de lactation,
1553 au pic de lactation et 5110 du milieu jusqu’à 350 JEL. Les équations utilisant les
acides gras de la ration développées par le modèle statistique ont expliqué 36, 58 et 54 %
de la variabilité de la teneur en matière grasse du lait, au début, au pic, et du milieu à la fin
de lactation, respectivement (Tableau 3.3).
54
Tableau 3.3 Relation entre les acides gras de la ration sélectionnés et la teneur en gras du
lait
Variable Valeur estimée Erreur type P
Début de lactation : n = 1438, R2 = 0,36
Ordonnée à l’origine 3,96 0,092 <0,001
16:0, %, base MS 0,90 0,102 <0,001
18:2, %, base MS -0,26 0,059 <0,001
18:3, %, base MS -0,50 0,205 <0,05
VEE % gras1 0,83 0,076 <0,001
Pic de lactation : n = 1553, R2 = 0,58
Ordonnée à l’origine 3,76 0,066 <0,001
16:0, %, base MS 0,49 0,073 <0,001
18:1 trans, %, base MS -42,88 20,933 <0,05
18:2, %, base MS -0,14 0,043 <0,05
18:3, %, base MS -0,40 0,142 <0,05
VEE % gras1 1,15 0,056 <0,001
Milieu-Fin de lactation : n = 5110, R2 = 0,54
Ordonnée à l’origine 4,26 0,030 <0,001
16:0, %, base MS 0,17 0,047 <0,05
18:1 trans, %, base MS -32,67 7,358 <0,001
18:2, %, base MS -0,20 0,023 <0,001
18:3, %, base MS -0,26 0,057 <0,001
VEE % gras1 1,62 0,027 <0,001
1VEE % gras = Valeur d’élevage estimée pour le taux de gras
Quel que soit le stade de lactation, l’impact de la VEE % gras est important sur le taux de
gras du lait avec des coefficients variant de 0,83 à 1,62 dans les équations développées
(Tableau 3.3). Les acides gras 16:0, 18:1 trans, 18:2 et 18:3 ont été retenus dans le modèle
avec des effets significatifs à tous les stades de lactation. Le 16:0 a toujours présenté des
coefficients positifs dans les équations et avait donc un impact bénéfique sur la teneur en
gras du lait. À l’opposé, les autres acides gras retenus présentaient des valeurs négatives et
étaient associés à une diminution de la synthèse de gras du lait. Malgré les concentrations
très faibles en 18:1 trans dans les rations, ces acides gras ont toujours été retenus dans les
modèles pour leurs effets négatifs sur la teneur en gras du lait.
55
3.3.2.2. Charge ruminale en acides gras insaturés (CRAGI) et teneur en gras du lait
Les analyses descriptives ont fait ressortir une corrélation élevée de la CRAGI avec le 18:2
et le 18:1 cis dans les rations offertes aux vaches (Tableau 3.2). En contrepartie, la CRAGI
et le 18:3 étaient très peu corrélés. Comme le 18:2 est en plus grande quantité, a un plus
grand écart-type (Tableau 3.1) et est grandement corrélé avec le 18:1 cis dans les rations de
la banque de données (Tableau 3.2), une étude plus poussée de l’impact sur la teneur en
gras du lait du 18:2 en comparaison à la CRAGI (18:1 cis, 18:2 et 18:3) a été effectuée.
D’abord, une analyse visuelle de la relation entre la matière grasse du lait et la CRAGI ou
le 18:2 seul, a montré que l’allure des courbes était similaire (Figure 3.2). À priori, l’effet
dépresseur de la CRAGI sur la matière grasse du lait était de la même ampleur et sur une
plage de variation comparable à celui du 18:2.
Figure 3.2 Relation entre la teneur en 18:2 (g/100 g MS) ou la CRAGI et la teneur en
matières grasses du lait.
Sur cette base, deux analyses en régressions multiples ont été effectuées, une avec la
CRAGI et l’autre avec le 18:2 afin de comparer leur effet sur la teneur en matières grasses
du lait (Tableau 3.4).
Mati
ères
gra
sses
du
lait
(%
)
0 1 2 3 4
3,50
3,75
4,00
4,25
4,50
4,75
Acide gras (%, base MS)
18:2
CRAGI
56
Tableau 3.4 Résultats des régressions pour la relation entre le teneur en matières grasses du
lait et la CRAGI ou la teneur en 18:2 (g/100g MS)
CRAGI, % base MS 18:2, % base MS
Variable Valeur
estimée
Erreur
Type
P Valeur
estimée
Erreur
type
P
Début de lactation
n = 1438
R2 = 0,36 R2 = 0,37
Ordonnée à l’origine 3,81 0,050 <0,001 3,76 0,045 <0,001
16:0, %, base MS 0,97 0,109 <0,001 0,89 0,102 <0,001
18:2, %, base MS - - - -0,26 0,059 <0,001
CRAGI, %, base MS -0,19 0,040 <0,001 - - -
VEE % gras1 0,82 0,076 <0,001 0,82 0,076 <0,001
Pic de lactation
n = 1553
R2 = 0,58 R2 = 0,58
Ordonnée à l’origine 3,64 0,039 <0,001 3,61 0,035 <0,001
16:0, %, base MS 0,54 0,077 <0,001 0,50 0,073 <0,001
18:1 trans, %, base MS -49,18 20,970 <0,05 -46,48 20,934 <0,05
18:2, %, base MS - - - -0,14 0,043 <0,001
CRAGI, %, base MS -0,11 0,029 <0,001 - - -
VEE % gras1 1,14 0,056 <0,001 1,15 0,056 <0,001
Milieu-Fin de lactation
n = 5110,
R2 = 0,54 R2 = 0,54
Ordonnée à l’origine 4,20 0,019 <0,001 4,15 0,017 <0,001
16:0, %, base MS 0,20 0,049 <0,001 0,13 0,047 <0,05
18:1 trans, %, base MS -33,29 7,346 <0,001 -33,99 7,365 <0,001
18:2, %, base MS - - - -0,17 0,022 <0,001
CRAGI, %, base MS -0,14 0,016 <0,001 - - -
VEE % gras1 1,61 0,027 <0,001 1,61 0,027 <0,001
1VEE % gras = Valeur d’élevage estimée pour le taux de gras
D’après les résultats présentés dans le tableau 3.4, les variables VEE % gras, 16:0, 18:1
trans et CRAGI ou 18:2 ont été retenues dans le modèle. La VEE % gras et le 16:0 ont des
effets positifs (P < 0,001) sur la teneur en gras du lait durant toute la période de lactation
étudiée. Par contre un effet négatif sur la teneur en gras du lait a été enregistré pour le 18:1
trans et la CRAGI ou le 18:2.
57
En comparant les résultats des analyses de régressions faites avec la CRAGI ou le 18:2, il
est possible de constater que les coefficients de détermination (R2) des modèles de
prédiction de la teneur en matière grasse du lait sont comparables en début de lactation et
identiques par la suite.
3.4. Discussion
Généralement, la ration distribuée aux vaches laitières, contient de 3 à 6 % de matière
grasse sur une base de matière sèche et atteint rarement 10 % (Morand-Fehr et Tran, 2001).
Au-delà de cette quantité, la fermentation dans le rumen sera déséquilibrée et une
détérioration des paramètres zootechniques (ingestion, production, matière grasse du lait,
etc.) de l’animal apparait (Doreau et Ferlay, 1994). Dans les données analysées, la moyenne
de la teneur en gras des rations était de 3,24 % sur une base MS (Tableau 3.1), une valeur
qui se retrouve dans l’intervalle normale des ingrédients faibles en lipides qui la
composent.
Mosley et al. (2007) ont affirmé que la réponse de la matière grasse du lait était variable et
dépendante de la nature des aliments composants la ration ainsi que du stade de lactation de
la vache. Les fortes corrélations entre les acides gras retrouvées dans la présente étude
(Tableau 3.2) de même que leur relation révélée par l’analyse en composantes principales
(Figure 3.1) montrent un effet important de la combinaison des aliments sur le profil en
acide gras des rations. Ainsi, il est logique qu’une ration formulée pour obtenir une haute
teneur en énergie, conjuguant des céréales, comme le maïs ou l’orge, à un supplément
protéique à base de tourteau de soya ou de canola avec ou sans l’ajout d’un supplément de
gras protégé, entraine des apports en 18:2, en 18:1 cis et en 16:0 élevés. En effet, les
céréales et les sous-produits d’oléagineux sont riches en 18:2 (He et Armentano, 2011),
mais apportent aussi du 16:0 (CNCPS, V6.1, Cornell University, Ithaca NY). Le canola est
quant à lui connu pour être riche en 18:1 cis (Morand-Fehr et Tran, 2001). Finalement, les
sources de gras protégés sont généralement riches en 16:0 (Chilliard et al., 2007). Il est
également normal que des acides gras comme le 18:2 et le 18:3 ne soient pas regroupés
dans la même composante principale. En effet, le 18:3 est principalement apporté par des
plantes fourragères pérennes tandis que le 18:2 provient principalement de l’ensilage de
58
maïs ou des aliments concentrés (Morand-Fehr et Tran, 2001). Les différents aliments de la
ration vont amener des quantités différentes d’acides gras selon leur proportion, et ainsi des
effets différents sur la teneur en matières grasses du lait. Finalement, il a été nécessaire de
séparer la lactation en différents stades pour compléter notre évaluation de la réponse aux
acides gras de la ration puisque, tout comme Mosley et al. (2007) l’ont affirmé, le stade de
lactation a un impact sur la teneur en gras du lait. En plus, le type de rations offertes varient
en fonction du stade de lactation.
Les résultats des régressions montrent l’effet important de la génétique sur la teneur en gras
du lait. Depuis plusieurs années, la teneur en matières grasses du lait est valorisée par le
mode de paiement du lait au Québec. Il est connu qu’il est possible d’effectuer une
sélection génétique par rapport à la teneur en matières grasses du lait (Schultz et al., 1990).
D’inclure la valeur estimée d’élevage pour la teneur en gras du lait dans les équations de
régression a permis de considérer l’impact génétique indépendamment de celui des acides
gras de la ration.
La conjugaison des acides gras retenus confirme l’impact positif du 16:0 et les impacts
négatifs des acides gras 18:1 trans, 18:2 et 18:3 sur la teneur en matières grasses du lait
(Tableau 3.3). Ces impacts avaient été révélés dans la littérature scientifique principalement
avec l’ajout des acides gras spécifiques à la ration. Notre étude permet de démontrer que
ces relations existent même à des niveaux moins élevés d’apports et provenant d’aliments
de base offerts dans les rations distribuées aux vaches en milieu commercial.
L’impact positif du 16:0 sur la teneur en matières grasses du lait (P < 0,001 au début et du
milieu à la fin de lactation; P < 0,05 au pic de lactation; Tableau 3.3) confirme que les
effets connus lors d’ajout de supplément de 16:0 (Mosley et al, 2007; Lock 2013; Piantoni
et al, 2013) sont aussi retrouvés lors de variation de cet acide gras dans la ration de base.
Dans la présente étude, un essai de régression a d’ailleurs été effectué en retirant de
l’analyse les rations contenant des suppléments avec plus de 80 % de 16:0. Aucune
modification majeure aux conclusions n’a été observée.
59
Le fait que les acides gras polyinsaturés (18:2 et 18:3) ont été retenus dans notre modèle
comme ayant des relations négatives avec la teneur en matières grasses du lait (Tableau 3.3)
confirment ce qui a été rapporté par des recherches en milieu contrôlé (Piperova et al.,
2004; Glasser et al., 2008; Jenkins et al., 2009; He et al., 2012). En effet, les expériences
utilisant des sources de 18:2 ont montré un effet inhibiteur de cet acide gras sur la teneur en
gras du lait (Gaynor et al., 1994; Romo et al., 1996). Shingfield et al. (2006) mentionnent
pour leur part que l’effet dépresseur du 18:2 se manifeste via la production des
intermédiaires inhibiteurs de la synthèse du gras du lait au cours de la biohydrogénation. Le
principal intermédiaire en cause dans la glande mammaire est le 18:2 trans10, cis12
(Chilliard et al., 2010), qui provient d’un sentier alternatif de la biohydrogénation du 18:2.
Bien que le 18:3 ne résulte pas en la production de 18:2 trans10, cis12, l’utilisation
d’aliments riches en cet acide gras, comme la graine de lin, peuvent également résulter en
une baisse de la teneur en gras du lait (Chilliard et al., 2009; He et Armentano, 2011). Pour
leur part, dans une méta-analyse, Glasser et al. (2008) ont observé des chutes de la teneur
en matières grasses du lait lors de l’ajout d’huile ou de graines d’oléagineuses riches en
18:2, mais pas lors d’ajout de celles riches en 18:3 dans les rations.
En ce qui concerne les 18:1 trans, malgré ses faibles teneurs dans les rations des vaches, ils
avaient un effet négatif suffisant sur le taux de matières grasses du lait pour être retenu dans
les équations de régression (Tableau 3.3). Ce résultat confirme l’effet néfaste des 18:1 trans
issu du rumen que Griinari et al. (1998) avait observé lors d’ajout d’huile insaturée dans la
ration riche en concentrés favorisant, plus spécifiquement, la production de 18:1 trans10. Il
est connu que la présence de 18:1 trans dans le lait est un indicateur d’une altération des
conditions normales dans le rumen (Shingfield et al., 2006). La réduction de la matière
grasse du lait est associée à l’augmentation des concentrations dans le lait des acides gras
18:1 trans (Griinari et al., 1998; Piperova et al., 2004; Shingfield et al., 2009).
Comme il l’a été mentionné précédemment les acides gras insaturés ont un impact négatif
sur la teneur en matières grasses du lait. C’est la base du concept de la CRAGI (Jenkins et
al., 2009; Lock, 2010). Toutefois, l’impact du 18:2 sur la synthèse du gras du lait, par le
biais de la production du 18:2 trans10, cis12 dans le rumen, est mieux documenté
60
(Baumgard et al., 2002; Bauman et Griinari, 2003) que les impacts du 18:1 et du 18:3. Les
résultats de cette étude démontrent que le 18:2 est fortement corrélé au CRAGI, mais pas le
18:3 (Tableau 3.1) et que les résultats de régressions pour la relation entre les acides gras et
la teneur en matières grasses du lait sont équivalents entre celles utilisant le 18:2 seul ou la
CRAGI (Tableau 3.4). Ces résultats ajoutent à la réflexion sur la pertinence de considérer
équivalant l’impact des trois acides gras lors du calcul de la CRAGI sur la dépression du
gras du lait. En effet, en conditions commerciales, le calcul de la CRAGI n’amène pas de
précision supplémentaire à la prédiction de la teneur en matières grasses du lait
comparativement à l’utilisation de la concentration en 18:2 seule.
61
3.5. Conclusions
L’effet des acides gras de différentes rations, en conditions commerciales, sur la teneur en
matières grasses du lait établi par la présente étude révèle l’importance de considérer
l’impact du choix des aliments couramment utilisés sur les fermes. Les résultats de
régressions obtenus par le présent travail ont montré qu’il est possible de quantifier, à partir
des données pratiques, les effets des acides gras alimentaires sur le gras du lait. Ce travail a
d’ailleurs permis de confirmer que les relations entre les acides gras de la ration et la teneur
en matières grasses du lait démontrées par des études contrôlées, dans lesquelles l’ajout de
suppléments de gras augmentant certains acides gras spécifiques est testé, sont aussi valides
lors d’évaluation des rations en milieu commercial. En effet, le résultat de nos régressions
démontre l’impact positif du 16:0 et l’impact négatif des acides gras 18:1 trans, 18:2 et
18:3 sur le taux de gras du lait. Finalement, cette étude ne permet pas d’établir un avantage
à l’utilisation de la CRAGI en comparaison au 18:2 seul pour évaluer l’effet inhibiteur
d’une ration sur la synthèse de matières grasses du lait.
63
3.6. Liste des ouvrages cités
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66
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Beever. 2006. Examination of the persistency of milk fatty acid composition responses to
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Statistique Canada. 2011. Enquête de 2010 sur l’utilisation des semences fourragères.
Division de l’agriculture. 13 pages. www.cdnseed.org
67
Chapitre 4. Conclusion Générale
Le principal objectif de l’étude qui a mené à la rédaction de ce mémoire était de quantifier
l’impact des apports en acides gras alimentaires servis aux vaches laitières sur la teneur en
gras du lait. Un premier volet était de répertorier l’information disponible sur le sujet. Le
second volet était d’effectuer une analyse de la relation entre les acides gras de la ration et
la teneur en matières grasses du lait. Cette partie fut réalisée en utilisant les acides gras
individuellement ou en comparant le concept de charge ruminale en acides gras insaturés
(CRAGI) à l’utilisation du 18:2 seul.
Pour ce faire, une analyse des données de fermes laitières québécoises, inscrites dans la
base de données de Valacta étalées sur trois années de 2009 à 2011, a été réalisée.
Premièrement, l’acide gras 16:0 a exprimé, pour les différents stades de lactation, un effet
bénéfique sur le gras du lait. Pour leur part, les acides gras polyinsaturés (18 atomes de
carbone) testés dans notre étude, 18:1 trans, 18:2 et 18:3, ont été associés à une réduction
de la teneur en gras du lait. Le 18:1 trans a été retenu dans nos équations malgré ses
quantités très limitées dans la ration des vaches.
Deuxièmement, malgré qu’elle représente la somme de trois acides gras, 18:1 cis, 18:2 et
18:3, cette étude montre qu’il existe peu de différence entre l’effet négatif de la CRAGI sur
la teneur en gras du lait en comparaison à celui induit par le 18:2 seul. Ce résultat est en
particulier expliqué par le fait que cet acide gras est très corrélé à la CRAGI dans les rations
alors que le 18:3 l’est très peu. De plus, le 18:2 est le seul parmi les trois acides gras
considérés dans le calcul de la CRAGI qui génère l’intermédiaire 18:2 trans10, cis12
définit comme un agent important dans la dépression de la matière grasse du lait.
La valeur d’élevage estimée pour le taux de gras (VEE % gras) a toujours obtenu des
coefficients élevés dans les modèles finaux en exprimant un effet significatif et positif sur
le gras du lait. Ce résultat démontre l’impact de la sélection génétique afin de maintenir un
taux de gras élevé.
Les équations développées dans le cadre du présent travail ont permis de prédire jusqu’à
58 % de la variabilité de la teneur en gras du lait en fonction des acides gras alimentaires.
68
Cette information peut être utile dans la formulation des rations. Il pourrait donc être
bénéfique de contrôler davantage les quantités de chacun des acides gras ajoutées dans la
ration afin d’améliorer la teneur en gras du lait. Plusieurs de ces concepts avaient
auparavant été démontrés en ajoutant des suppléments lipidiques qui faisaient varier une
grande proportion d’acides gras spécifiques dans la ration.
L’originalité de cette étude réside dans l’analyse de données de troupeaux laitiers
commerciaux, où des teneurs plus faibles en acides gras sont retrouvées dans les rations par
rapport à celles habituellement testées dans les expériences contrôlées. Aussi, les variations
en acides gras sont moins bien définies en milieu pratique puisque des relations importantes
existent entre les acides gras eux-mêmes. La capacité d’arriver à des résultats concluant
dans ce contexte renforce la validité des relations entre les acides gras de la ration et la
teneur en matières grasses du lait.
Une meilleure compréhension des relations entre les apports en acides gras de la ration et la
synthèse de matière grasse du lait en milieu pratique permettra la mise en place de
nouvelles stratégies nutritionnelles afin de moduler la teneur en gras du lait.
69
Annexes Teneur en gras (%MS), en acides gras totaux (%MS) et profil en acides gras (g/100 g d’acides gras) des fourrages inscrits dans la base
de données
Aliment Teneur
en gras
AG
totaux
12:0 14:0 16:0 16:1 18:0 18:1
trans
18:1
cis
18:2 18:3
Ensilage de maïs1 3,2 2,2 0,3 0,5 17,8 0,4 2,4 - 19,2 47,7 8,2
Ensilage d’avoine1 3,1 1,4 6,6 0,5 16,8 1,7 1,9 - 3,8 20,0 44,3
Foin d’avoine1 2,2 1,3 1,2 0,4 16,4 0,5 1,3 0,10 2,5 23,4 49,9
Ensilage de soya1 4,9 3,0 0,4 0,3 18,0 0,2 6,7 - 19,7 38,9 13,0
Ensilage d’orge1 3,4 1,9 0,8 5,5 43,4 - 4,1 - 7,3 12,3 2,4
Ensilage de céréales1 3,1 1,4 6,6 0,5 16,8 1,7 1,9 - 3,8 20,0 44,3
Ensilage de
gramminées1
Immature 4,0 1,9 8,1 0,6 17,3 1,8 2,3 - 3,3 18,9 42,8
Mi-mature 3,6 1,7 8,4 0,6 17,5 1,8 2,4 - 3,2 18,6 42,4
Mature 3,8 1,8 7,9 0,6 17,3 1,8 2,3 - 3,4 19,0 43,0
Ensilage de
légumineuses1
Immature 3,9 2,0 10,8 0,6 18,3 1,9 3,1 - 2,4 16,9 40,0
Mi-mature 4,1 2,1 11,0 0,7 18,4 1,9 3,1 - 2,3 16,7 39,7
Mature 3,9 1,7 10,6 0,7 18,3 1,9 3,0 - 2,5 17,0 40,2
Ensilage
mélangé1
Immature 4,0 1,9 9,4 0,6 17,9 1,8 2,7 - 2,9 17,9 41,4
Mi-mature 3,9 1,9 9,8 0,6 18,0 1,8 2,8 - 2,7 17,6 41,0
Mature 3,7 1,8 9,2 0,6 17,8 1,8 2,6 - 2,9 18,0 41,6
Foin de
graminées1
Immature 3,0 1,8 1,3 0,5 18,6 0,9 2,0 0,18 2,5 22,2 46,6
Mi-mature 2,9 1,7 1,3 0,5 18,1 0,8 1,8 0,16 2,5 22,4 47,3
Mature 2,9 1,7 1,3 0,5 18,1 0,8 1,8 0,16 2,5 22,4 47,3
Foin de
légumineuses1
Immature 2,9 1,6 1,3 0,7 22,6 1,7 3,2 0,32 2,5 19,9 40,5
Mi-mature 2,7 1,5 1,3 0,7 22,4 1,7 3,2 0,31 2,5 20,0 40,8
Mature 2,6 1,5 1,3 0,7 22,4 1,7 3,2 0,31 2,5 20,0 40,8
Foin mélangé1 Immature 2,9 1,7 1,3 0,6 20,3 1,3 2,5 0,24 2,5 21,2 43,9
Mi-mature 2,8 1,6 1,3 0,6 20,1 1,2 2,5 0,23 2,5 21,3 44,3
Mature 2,7 1,6 1,3 0,6 20,1 1,2 2,5 0,23 2,5 21,3 44,3
1: CNCPS, V6.1, Cornell University, Ithaca NY.
70
Annexe / Suite Teneur en gras (%MS), en acides gras totaux (%MS) et profil en acides gras (g/100 g d’acides gras) des graines et des oléagineuses
inscrites dans la base de données
Aliment Teneur
en gras
AG
totaux
12:0 14:0 16:0 16:1 18:0 18:1
trans
18:1
cis
18:2 18:3
Graine de lin2 36,0 34,0 - 0,2 5,7 0,2 4,3 - 18,9 14,2 56,0
Grains mélangés1 2,3 2,2 0,2 0,1 17,9 - 1,7 - 21,5 54,5 3,5
Avoine1 5,8 4,8 - 0,9 17,6 0,2 1,3 - 34,8 42,0 1,8
Avoine nue haute en protéine1 6,9 5,8 - 0,9 18,6 0,2 1,8 - 35,8 40,2 1,4
Blé1 2,0 1,8 - 0,2 19,5 - 1,1 - 14,7 60,2 4,3
Maïs1 Cassé 4,0 3,8 - 2,3 13,2 0,1 2,0 - 24,1 55,7 1,6
Floconné 3,7 3,4 - 0,9 12,9 0,1 1,9 - 23,2 58,4 1,8
Moulu 4,0 3,8 - 2,3 13,2 0,1 2,0 - 24,1 55,7 1,6
Graine de coton1 18,6 18,2 - 0,7 23,9 0,6 2,3 - 15,2 56,5 0,2
Orge1 2,6 2,0 - 0,3 23,0 0,1 1,5 - 13,5 55,9 4,3
Seigle1 1,7 1,5 - 0,2 15,9 0,6 0,5 - 16,5 56,3 9,2
Triticale2 2,0 1,0 - 1,2 11,3 - 0,8 - 7,4 41,9 3,6
Graine de
Soya1
Grue 20,7 17 0,6 0,2 11,9 0,1 4,0 - 22,0 52,4 7,6
Entière chauffée 18,8 15,4 - 0,1 11,8 0,1 4,3 - 23,6 52,4 7,0
Tourteau de
Soya1
Solvant 48 % 2,8 2,7 - 0,8 17,3 - 4,4 0,40 13,2 54,2 8,4
Expeller 7,9 6,5 - 0,1 13,1 0,1 4,5 - 19,1 53,8 8,4
Canola Tourteau1 5,7 4,6 - 0,2 9,6 0,9 2,2 0,60 44,8 31,1 7,6
Graine2 56,0 44,0 - 0,1 4,2 0,4 1,8 - 58,0 20,5 9,8
1: CNCPS, V6.1, Cornell University, Ithaca NY.
2: Tables INRA-AFZ de composition et de valeur nutritive (Sauvant et al. 2002).
71
Annexe / Suite Teneur en gras (%MS), en acides gras totaux (%MS) et profil en acides gras (g/100 g d’acides gras) des produits commerciaux et des
sous-produits inscrits dans la base de données
Aliment Teneur
en gras
AG
totaux
12:0 14:0 16:0 16:1 18:0 18:1
trans
18:1
cis
18:2 18:3
Zinpro 1001 1,4 1,3 - 1,2 26,4 6,6 8,8 1,7 34,8 16,9 0,3
Diamond V XP1 4,0 3,7 0,1 1,9 14,6 6,7 4,5 0,1 25,4 44,2 1,6
Energy Booster 1001 99,0 99,0 - 2,9 40,0 0,6 40,7 0,4 10,4 1,8 -
Enertia PFA1 85,5 83,8 0,6 1,3 47,6 0,1 4,6 0,6 35,4 9,1 0,1
F1003 - 99,0 - - 76,0 - 4,8 - 9,5 1,9 -
Megalac Regulier1 79,9 79,9 0,2 1,6 50,8 - 4,1 - 35,7 7,0 0,2
Megalac Repro1 84,5 84,5 - - 21,2 - 2,9 - 27,0 26,0 3,9
Megalac low odor1 84,5 84,5 0,2 1,3 41,7 - 3,4 - 29,26 5,7 0,2
Graisse animale1 100,0 88,0 0,2 2,2 24,1 3,3 15,7 2,0 41,4 5,7 0,8
Huile végétale1 100,0 88,0 0,1 0,1 10,8 0,1 3,9 - 22,8 53,7 8,2
Farine de poissons2 9,7 7,3 - 6,0 17,8 7,2 3,6 - 12,3 2,1 1,9
Palmit 804 - 99,0 0,2 1,7 86,8 0,2 1,7 0,1 7,0 1,3 0,2
EnerGII1 85,0 84,2 0,4 1,2 46,7 0,2 4,4 0,3 35,6 8,5 -
Hominy1 4,9 4,5 - 2,6 14,0 - 2,4 - 24,8 53,4 1,8
Tourteau de
Soya1
Amino plus 1,8 1,8 - 0,5 17,4 - 4,6 - 12,0 55,0 9,1
Soyplus 7,0 6,3 0,1 0,1 13,3 0,1 4,6 - 19,6 52,6 8,6
Soypass 1,5 1,4 - - 17,8 - 4,6 - 12,8 55,4 8,6
1: CNCPS, V6.1, Cornell University, Ithaca NY.
2: Tables INRA-AFZ de composition et de valeur nutritive (Sauvant et al. 2002).
3: Hutchinson et al. 2012.
4: Lock et al. 2013.
