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Module de Sciences Animales Séance 1 Apprentissage A Distance Corine Bayourthe La composition des aliments Lanatomie digestive La digestion.

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1 Module de Sciences Animales Séance 1 Apprentissage A Distance Corine Bayourthe La composition des aliments Lanatomie digestive La digestion

2 I. Phénomènes mécaniques: la mastication Ils visent la fragmentation des aliments. La mastication se fait par les prémolaires et les molaires. Pour les ruminants, elle est longue surtout si laliment est fibreux (foin, herbe).Elle est associée au phénomène de rumination. Pour les porcs, elle est rapide car les aliments consommés ne sont fibreux. I.1. Cas particulier de la rumination Après lingestion de la ration, les ruminants régurgitent des boulettes daliments afin de leur faire subir une mastication plus poussée, cette mastication mérycique ou rumination aura pour rôle de réduire la tailles des brins des fourrages grossiers. La rumination dure environ 8 heures par jour durant lesquelles la salivation est beaucoup plus abondante. Pour que la rumination ai lieu, il faut plusieurs conditions : Que la masse alimentaire atteigne la cardia. Que la ration soit riche en aliments grossiers. Que lanimal soit au calme et en bonne santé II. Phénomènes biologiques et chimiques II.1. Digestion des glucides La plupart des rations sont composées de sucres solubles et de polyosides(cellulose, amidon). Les polyosides sont les constituants essentiels des végétaux. II.1.1. Particularités des ruminants Les ruminants dans leur panse renferme des micro-organismes capables de digérer la cellulose et lamidon. Ces organismes vivent en symbiose avec lanimal. La panse est un milieu favorable pour leurs croissances et leurs développement (T°C entre 38 et 40°C, milieu anaérobie, pH voisin de la neutralité) On y rencontre différents types : Bactéries cellulolytiques Protozoaires hétérotriches qui participent à la fragmentation, la fermentation et la dégradation de la cellulose. Bactéries amylolytiques et protozoaires holotriches qui participent aux fragmentations et digestions de lamidon et des sucres. Il y a 2 phases : 1) Fermentation : Elle se réalise exclusivement en milieu anaérobie, et se fait à partir des oses obtenus par hydrolyse. La population microbienne tire profit de ces fermentations en utilisant lénergie et le carbone nécessaire à son entretien, sa croissance. Les microbes produisent des déchets sous forme de gaz (CH 4, H 2, CO 2,...) éructé par la vache (600 l /j) ; mais aussi fabrication dAcide Gras Volatiles qui seront absorbés par la paroi du pré-estomac ou le caecum (acide acétique = Lait, acide propionique = engraissement, acide butyrique = lait). Le % dAGV varie suivant les régimes alimentaires et le pH (par exemple lensilage de maïs est riche en propionique = Engraissement).

3 La digestion II.1.2. Digestion des glucides commune Par contre les poly et les monogastriques ont un phénomène en commun, cest la dégradation des glucides autres que la cellulose dans le duodénum, pour fabriquer du glucose directement assimilable par les parois. Amidon (C 6 H 10 O 5 )n + eau Dextrine (C 6 H 10 O 5 )n-2+ Maltose (C 12 H 22 O 11 ) ( Amylase) Maltose (C 12 H 22 O 11 ) + eau Glucose (C 6 H 12 O 6 ) + Fructose (C 6 H 12 O 6 )( Maltase) Saccharose (C 12 H 22 O 11 ) + eau Glucose (C 6 H 12 O 6 ) + Fructose (C 6 H 12 O 6 ) ( Saccharase) Lactose (C 12 H 22 O 11 ) + eau Glucose (C 6 H 12 O 6 ) + Gallactose (C 6 H 12 O 6 )( Lactase) Les produits de la digestion intestinale sont des sucres simples hexoses absorbables par la paroi intestinale. Les monogastriques sont donc quasiment incapable de dégrader la cellulose, or la cellulose est le composant essentiel des végétaux verts. Les ruminants ont eux la possibilité de dégrader la cellulose. Les rations classiques donnent : 70% dacide acétique 15-20% dacide propionique 5-10% dacide butyrique 2 à 3 % dacides gras ramifiés 2) Hydrolyse : Elle se fait grâce à des enzymes et des microbes Il y a hydrolyse de tous les sucres en oses simples (sauf la lignine), cette hydrolyse est plus ou moins complète. Cellulose Cellobiose Glucose Dune façon générale, lhydrolyse bactérienne est lente, elle aboutit à la formation de sucres simples, avant de subir des fermentations. II.2. Digestion des matières azotées II.2.1. Digestion dans le rumen Laliment renferme des protides dans une proportion + ou - importante, mais il y a aussi lazote non protidique (urée,...) La digestion gastrique et intestinale des protides est commune aux 2 espèces, elle se fait par hydrolyse:. Par contre les polygastriques ont la possibilité dutiliser de lazote non protidique et notamment au niveau du rumen. Les polygastriques ingèrent des protéines et des matières azotées non protidique. Les micro-organismes fragmentent et fermentent les aliments, ils prédigèrent les protéines. Cest à partir de toute cette matière azotée quils élaborent leurs propres protéines. La digestion des matières azotées dans le rumen se traduit par une production dammoniac NH 3 venant de la protéolyse et des matières azotées non protéiques. Lammoniac est perdu pour une grande partie, car il passe dans le sang, mais une partie va servir à la synthèse microbiennes car elle va être associée aux AGV pour former des protéines microbiennes (Protéosynthèse). Pour que cette protéosynthèse ait lieu dans de bonne condition, il faut la présence de NH 3 et dAGV au même endroit et au même moment Ces protéines microbiennes seront ensuite dégradée dans la caillette.

4 La digestion La digestion des protéines et des polypeptides se fait par hydrolyse, par des enzymes gastriques et intestinales. Estomac ou caillette Protéines + eau Polypeptides (pepsine + HCl) Intestin Polypeptides + eau AA (Erepsine) Intestin Protéines + eau Polypeptides (Trypsine) Intestin Polypeptides + eau AA (Chymotrypsine) II.2.2. Digestion dans lestomac et lintestin II.3. Digestion des lipides et des matières grasses Ils sont digérés dans lintestin par lintermédiaire de lipases pancréatiques et intestinales : Lipides + eau Acide gras + glycerol Les acides gras sont ensuite absorbés par la muqueuse intestinale. Par contre, les micro-organismes présents dans le rumen et le caecum sont capables de réaliser lémulsion des lipides : Pré-digestion ruminale. Régime alimentaireHerbivoresOmnivores MasticationLongue Phénomène de rumination (8 h/j) qq. mn Salivation2 à 15 l /heures 15 à 20 l / heures Adaptée au régime alimentaire 15 l / j Digestion par les micro- organismes Dégradation de la cellulose Dans le rumenUn peu dans le colon Digestion stomacaleCailletteEstomac Intestin grêleIdem Gros intestinIdem Transit intestinalTrès long >48 heures24 heures

5 1.Le porc à une digestion essentiellement stomacale et duodénale, adapté à son régime omnivore, il ne digère pas ou très peu la cellulose. La digestion chez le porc est très comparable à celle de lhomme, les céréales sont sa principale source dénergie et les protéines ses nutriments azoté (notion de protéine idéale). 2.La vache rumine, cest dans son pré-estomac que la majorité de sa nutrition se passe, grâce aux micro-organismes présents dans sa panse, elle est capable de digérer la cellulose. 3.Le cheval est intermédiaire, il a une digestion stomacale et duodénale mais il a aussi une digestion intestinale grâce aux micro-organismes présents dans sa panse, il est capable de digérer la cellulose. Il bénéficie donc dune double digestion, mais sa digestion microbienne est postérieure à sa digestion enzymatique, cela prive les micro-organisme dune partie des nutriments indispensables à leur croissance (glucides, protéines) pertes de lamidon ; par contre il faut quen même lui apporter dans la ration des acides aminés indispensables et de la vitamine B12. La digestion Digestion de la cellulose Oui Rumen Un peu Digestion des autres glucides Oui Duodénum Digestion des protides Oui Caillette et Duodénum Oui Estomac et Duodénum Digestion des matières azotées non protéiques Protéosynthèse Oui Rumen Un peu Digestion des lipides Oui Intestin Prédigestion ruminale Oui Rumen Non Alimentation possibleRiche en cellulose Moins riche en protides Aliment grossier Pauvre en cellulose Riche en protides Pas daliment grossier

6 Eau78 à 92% dans les betteraves fourragères 78 à 88% dans lherbe verte 50 à 80% dans les ensilages et enrubannages 15 à 20% dans les foins et les grains H2OH2O Matières minérales Macro-éléments ou éléments majeurs Chlorures, phosphates, sulfates, carbonates de Ca, Na, Mg, K (cendres obtenues par combustion à 550°C) Micro-éléments ou oligo-éléments Fe, Cu, Zn, Co, Mn, I, Se... MATIEREMATIERE Matière sèche (obtenue par dessication) Eléments ternaires ou substances hydrocarbonées GLUCIDESGLUCIDES Glucides cytoplasmiques (contenus cellulaires) Glucides solubles (sucres) : en C 5 (ribose, desoxyribose) en C 6 ( glucose, fructose) en C 12 (maltose, lactose, saccharose, mélibiose) Glucides insolubles de réserve (fructosanes, amidon) BRUTEBRUTE Matière organiqu e (Brûle en dégagean t du CO 2 ) (constitués de C, H, O) Glucides pariétaux (parois) Glucides insolubles de structure (cellulose, hémicelluloses, substances pectiques, lignine, cires ou cutine) Lipides ou corps grasEsters dacides gras (glycérides, stérides, cérides) Eléments quaternaires ou matières azotées Matières azotées protidiques Acides aminés libres et combinaisons dacides aminés en peptides, polypeptides et protéines (constitués de C, H, O, N) Matières azotées non protidiques Amides (urée), Amines, Ammoniaque, bases azotées Tableau 1 : Différents constituants des aliments dorigine végétale (Daprès Soltner, 1994) La composition des aliments

7 alcools et acides gras à longue chaîne Cires (cutine) alcool coumarylique alcool coniférylique alcool synapylique LignineSubstances non glucidiques acide glucuronique arabinose galactose Substances pectiques xylose arabinose galactose mannose glucose acide glucuronique HémicellulosesParois glucoseCellulosePolyosides fructose glucose Fructosanes Amidon Polyosides de réserve glucose, fructose glucose, galactose Glucose Fructose Saccharose Mélibiose Sucres libresContenu cellulaire Unités constitutivesDénominationLocalisation Tableau 2 : Principaux glucides cytoplasmiques et constituants pariétaux dune cellule végétale (Daprès INRA ; 1981) La composition des aliments Classification ChimiqueSelon la solubilité Protéines (plus de 100 AA) - hétéroprotéines - holoprotéines Polypeptides complexes (de 10 à 100 AA) Matières azotées protidiques Matières azotées protéiques ou protéiniques MAT*Acides aminés** Bases azotées (formes cycliques, constituants des acides nucléiques) Amines - Amides Formes azotées simples (NO 2 -, NO 3 -, NH 4 + ) Matières azotées non protidiques Matières azotées non protéiques ou non protéiniques Tableau 3 : Classification des matières azotées (Daprès INRAP - ITEB ; 1984) * : le terme de protéines brutes, qui figure sur les étiquettes daliment du bétail est équivalent ** : les AA sont au nombre de 20 ou 21 selon les sources : glycocolle, alanine, sérine, thréonine, valine, leucine, isoleucine, acide aspartique, acide glutamique, acide hydroxyglutamique, arginine, lysine, cystine, méthionine, phénylalanine, tyrosine, tryptophane, histidine, proline, hydroxyproline (glutamine).

8 Anatomie digestive comparée Gros Intestin 3 Pré-estomacs 1 estomac Intestin grêle Oesophage Bouche Gros Intestin Estomac Intestin grêle Oesophage Bouche Caecum Rumen Réseau Feuillet Caillette


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