Academic literature on the topic 'Produits végétaux – Aliments'

La viande et le lait produits par les ruminants sont d'importants produits agricoles qui représentent une source importante de protéines pour les humains. La production des ruminants a une valeur économique considérable et un impact sur la sécurité alimentaire de nombreuses régions du monde. Cependant, le secteur fait face à des défis majeurs en raison de la diminution des ressources naturelles et de la conséquente hausse des prix, mais également en raison de la prise de conscience grandissante de l'empreinte écologique laissée par les ruminants d'élevage. Une particularité des ruminants est la digestion prégastrique des aliments par les microbes du rumen. Une meilleure connaissance du microbiome du rumen et de ses fonctions aura pour conséquence une amélioration de l'efficacité de la digestion des aliments et une réduction de la production de méthane entérique, contribuant ainsi à relever les défis de la durabilité. Le progrès des technologies de séquençage d'ADN et de la bioinformatique accroît notre connaissance des écosystèmes microbiens complexes, y compris du tractus gastro-intestinal des mammifères. L'application de ces techniques à l'écosystème du rumen a permis d'étudier la diversité microbienne sous différentes conditions alimentaires et de production. Par ailleurs, le séquençage des génomes de différentes espèces bactériennes et d’archées isolées du rumen fournit des informations détaillées sur leur physiologie. La métagénomique, utilisée principalement pour comprendre les mécanismes enzymatiques impliqués dans la dégradation des polyosides structurels des végétaux, commence à offrir de nouvelles connaissances en permettant de contourner les limitations imposées par la culture des espèces microbiennes et ainsi de permettre l’accès à la totalité de la communauté. Ces approches permettent non seulement de caractériser la structure de la communauté microbienne du rumen, mais aussi d'établir un lien entre celle-ci et les fonctions du microbiome du rumen. Les premiers résultats obtenus grâce à ces technologies à haut débit ont également montré que le microbiome du rumen est bien plus complexe et diversifié que le caecum humain. Par conséquent, le catalogage de ses gènes exigera des efforts de séquençage et bioinformatiques considérables, mais constitue néanmoins un objectif réaliste. Un catalogue des gènes microbiens du rumen est nécessaire pour comprendre la fonction du microbiome et son interaction avec l'animal hôte et ses aliments. De plus, il fournira une base pour les modèles d'intégration microbiome-hôte et bénéficiera aux stratégies cherchant à diminuer l'action polluantes des ruminants et à les rendre plus robustes et rentables.

Les produits agricoles cultivés et utilisés dans le monde servent traditionnellement à nourrir les Hommes et les animaux et aussi à certains usages non-alimentaires. Compte tenu de l’importance du débat sur la complémentarité et/ou la concurrence entre l’Homme et l’animal et de l’importance de celles-ci en nutrition humaine et animale, les tonnages de tous les produits végétaux et animaux qui ont des compositions extrêmement diverses ont été exprimés en protéines brutes. Cet article analyse successivement la production mondiale de protéines végétales, la répartition de leurs utilisations sous forme de produits non transformés et de produits et coproduits issus des industries agricoles et alimentaires, la répartition des consommations par grandes espèces animales, les évolutions structurelles en termes de consommation humaine et animale, le poids croissant du « système maïs/soja », les aspects de concurrence et/ou de complémentarité entre usages humains et animaux et enfin les aspects liés à l’instabilité croissante des prix du soja et du maïs et les systèmes de régulation de ces marchés. La production mondiale de protéines végétales (environ 800 millions de tonnes (mt)) est utilisée pour environ 630 millions par l’alimentation animale (400 de fourrages, 230 de concentrés, produits utilisés en l’état comme les céréales, et surtout coproduits des industries agricoles et alimentaires comme les tourteaux, dont plus de 80 pour le seul soja) et permet la production d’environ 68 millions de tonnes de protéines animales. L’industrie des aliments composés a connu un développement considérable depuis trente ans et apporte actuellement les deux tiers des protéines de concentrés utilisés par l’ensemble des animaux, mais seulement 18 % du total fourrages inclus. Au cours des dernières décennies un modèle d’alimentation animale maïs/soja s’est fortement développé dans le monde, mais à un moindre degré en Europe. Les prix de la graine et du tourteau de soja comme ceux des autres grands produits agricoles tels que les céréales ont fortement augmenté par paliers au cours des dernières décennies et font preuve d’instabilité croissante, mais le rapport de prix soja/maïs est resté sur longue période très stable ce qui tend à contredire l’idée d’une pénurie croissante sur le marché des protéines.

Le phosphore des végétaux constitue la majeure partie (2/3 à 3/4) des apports de phosphore chez les monogastriques. Il est pour l’essentiel (2/3 à 3/4) sous forme d’acide phytique ou de phytates (de Na, K, ...). L’utilisation digestive de cette forme de P par l’animal dépend pour beaucoup de l’addition ou de la présence naturelle de phytase et varie de moins de 20% pour les régimes dépourvus à plus de 60% pour ceux enrichis en phytase microbienne (=1000 unités d’enzyme/kg d’aliment). Cette enzyme, en hydrolysant le phosphore phytique, réputé peu disponible et ayant de nombreuses propriétés antinutritionnelles vis-à-vis de certains cations, permet d’économiser partiellement, voire totalement (porcs), sur les phosphates minéraux ajoutés et de réduire considérablement (jusqu’à 50%) les teneurs en P des lisiers. Le principal frein à l’utilisation généralisée des phytases, qu’elles soient ajoutées ou naturellement présentes dans certaines céréales comme le blé ou le seigle et leurs sous-produits, reste le problème de leur conservation au cours de la fabrication des aliments : un trop fort échauffement au cours de la granulation (70-80°C) conduisant à des pertes importantes (30 à 50%, près de 100% au-delà de 80°C) de l’activité phytasique. Enfin, l’étude systématique des correspondances entre activité phytasique des céréales et digestibilités de P de celles-ci reste à faire.

La valeur «phosphore» des aliments, dont la connaissance est nécessaire pour maîtriser les apports nutritionnels et les rejets dans l’environnement, est caractérisée par les teneurs en phosphore total et en phosphore phytique par l’activité phytasique endogène. Les teneurs en phosphore total varient fortement entre matières premières : de moins de 1 g/kg (paille de blé) à plus de 210 g/kg (certains phosphates). Le phosphore total représente en général moins de 20 % des matières minérales et le ratio phosphore total / matières minérales (P/MM) est caractéristique d’une famille biologique. Ainsi, pour les céréales et les graines oléagineuses (2 à 8 g/kg de phosphore total), l’extraction de l’amidon ou de l’huile conduit à une concentration en matières minérales avec un ratio P/MM relativement constant pour une espèce donnée (20 % pour le blé, 10 % pour le soja). Pour les produits végétaux autres que les grains et graines et leurs coproduits, les teneurs en phosphore total sont plus faibles (moins de 3 g/kg) et moins corrélées aux teneurs en matières minérales.
 Le phosphore phytique constitue en général de 50 à 80 % du phosphore total des matières premières végétales, avec une grande variabilité intra-espèce (30 à 90 % pour le blé). Les phytases végétales sont présentes de façon significative dans le seigle (plus de 5000 U/kg), les issues de blé, le triticale, l’orge et le blé, avec là encore une grande variabilité intra-espèce (de 250 à 1000 U/kg pour le blé).
 Différentes études montrent que le principal facteur de variation de la teneur en phosphore ou en phosphore phytique des céréales est le lieu de culture, à travers la fertilisation phosphatée et azotée ou le climat. Il existe souvent une relation linéaire reliant les deux critères. L’activité phytasique endogène semble surtout déterminée génétiquement mais en interaction avec le lieu de culture, ce qui rend ce critère difficilement sélectionnable. Elle n’est pas liée à la teneur en phosphore ou en phosphore phytique. Par ailleurs, les phytases végétales, comme les phytases exogènes, sont sensibles à la chaleur et il convient d’évaluer spécifiquement pour chaque atelier de fabrication l’effet de la technologie sur l’activité phytasique. La mesure de cette activité est enfin fortement sujette à des variations inter-laboratoires. De façon générale, la prédiction des teneurs en phosphore et surtout de l’activité phytasique n’est pas aisée, et les mesures de laboratoire sont souvent nécessaires.