Plant extracts in ruminants: effects on fermentation in the rumen and on lipid quality in animal products
Les extraits de plantes chez le ruminant : effets sur les fermentations dans le rumen et la qualité lipidique des produits animaux
Résumé
Plant extracts are a complex group of substances whose properties can be used to manipulate the functioning of the rumen. Among them, condensed tannins, essential oils and saponins have been widely tested for their bactericidal/bacteriostatic effects. The variety of chemical structure of condensed tannins is probably at the origin of their difference of reactivity but also of a different activity on ruminal microorganisms. Generally speaking bacterial growth is more inhibited when the condensed tannins concentrations are raised. Condensed tannins inhibit the activity of methanogenic Archaea, and their effects on protozoa are different depending on the species. Generally, condensed tannins lead to a decrease of the concentration of ammoniacal nitrogen in the rumen but do not affect the concentration of total volatile fatty acids. At high concentrations, the effect is more pronounced in vitro than in vivo. But at a similar concentration, the amplitude of the response is different, depending on the source of condensed tannins. Their effect on methanogenesis, generally observed in vitro as well as in vivo, is a decrease in methane production, with a variation according to the incubation time, the total content of condensed tannins and the concentration. The main effects of the essential oils in the rumen are a reduction of degradation of protein and starch and an inhibition of the degradation of the amino acids, due to the selective action of certain rumen microorganisms. The bactericidal effect of essential oils on bacteria (pathogenic or ruminal) is related to the chemical structure of their aromatic molecules. At concentrations below 100 ppm, they inhibit the growth of most pure bacterial ruminal cultures. However, the adaptation of some bacterial species may explain the decrease or the lack of effect often observed in vivo. Some essential oils appear to have the potential to inhibit methane production in the rumen. However, the effects of saponins in the rumen are less clear, probably due to the development of microbial populations with a saponin degradation capacity, and/or adaptation of the concerned microorganisms to these plant extracts. Moreover, in the present state of knowledge, it is impossible to conclude on the effect of plant extracts on the lipid quality of animal products. Additional in vivo and long-term tests remains essential to verify the observed effects in more varied conditions. These tests should also make sure that no residues remains in the animal products and, if yes, that these residues will not induce any safety problem for consumers.
Les extraits de plantes représentent un groupe complexe de substances dont les propriétés peuvent être utilisées pour manipuler le fonctionnement du rumen. Parmi eux, les tannins condensés, les huiles essentielles et les saponines ont été largement évalués pour leurs effets bactéricides/bactériostatiques. La variété de structure chimique des tannins condensés est, sans doute, à l’origine de leur différence de réactivité mais aussi d’une activité différente vis-à-vis des microorganismes du rumen. De façon générale, la croissance bactérienne est d’autant plus inhibée que la concentration en tannins condensés dans le milieu est élevée. Si les tannins condensés inhibent l'activité des archées méthanogènes, ils seraient sans effet sur les protozoaires. Généralement, les tannins condensés conduisent à une diminution de la concentration en azote ammoniacal dans le milieu ruminal mais n’affectent pas la concentration en acides gras volatils totaux. Si à dose élevée, l’effet est plus marqué in vitro qu’in vivo, à dose identique, l’amplitude de la réponse est différente selon la source de tannins condensés. En ce qui concerne l’action des tannins condensés sur la méthanogenèse, l’effet généralement observé, tant in vitro qu'in vivo, est une diminution de la production de CH4 bien que l’amplitude de la réponse soit variable et dépende de plusieurs facteurs que les études in vitro permettent de mieux cerner. Les effets principaux des huiles essentielles dans le rumen consistent en une réduction de la dégradation des protéines et de l'amidon et une inhibition de la dégradation des acides aminés, en raison de l'action sélective sur certains micro-organismes du rumen. Le pouvoir bactéricide des huiles essentielles vis-à-vis des bactéries (pathogènes ou ruminales) est lié à la structure chimique des molécules aromatiques qui les composent. Elles inhibent la croissance de la plupart des cultures pures bactériennes du rumen à des concentrations inférieures à 100 ppm ; certaines espèces pouvant s'adapter, ce qui explique la diminution voire l’absence d’effet souvent observé in vivo. Certains composés aromatiques ont la capacité de réduire la production de méthane dans le rumen. En revanche, les effets des saponines dans le rumen sont moins nets, en raison probablement du développement de populations microbiennes capables de les dégrader et/ou de l'adaptation des microorganismes à ces extraits de plante. Par ailleurs, en l’état actuel des connaissances, il est impossible de conclure quant à l’effet des extraits végétaux sur la qualité lipidique des produits animaux. Des essais complémentaires conduits in vivo et à long terme restent indispensables pour vérifier les effets observés, dans des conditions d'utilisation plus variées, mais aussi pour s'assurer de l'absence de résidus dans les produits animaux et de leur innocuité pour le consommateur.
Origine : Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte
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