du foin de triticale et des extraits des margines
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Le but de ce travail est valoriser les composes phénoliques des déchets liquides des huileries ’margines’ en l'alimentation de betail. Pour cela cette étude s’intéressera à évaluer l’influence des extraits phénoliques bruts des margines issues de déférents modes de trituration (continus et discontinus) de variété d’olive (Cornicabra) sur la fermentation ruminale in vitro du foin (Triticum aestivum).
L’extraction de l’huile d’olive par la méthode traditionnelle à presse, produit un résidu aqueux plus riche en composés phénoliques (19,6 g/litre) que lors de l'utilisation du procédé d’extraction continue moderne (11,6 g/litre). L’addition des extraits phénoliques à une incubation in vitro du foin de triticale a augmenté la production totale de gaz et la digestibilité du DM, réduit la population de protozoaires et réduit le pourcentage de méthane dans le gaz, les effets étant beaucoup plus importants pour les extraits phénoliques des margines issue de procédé d’extraction discontinus.
Mots clés: azote ammoniacal, digestibilité, gaz, margines, méthane, polyphénols, protozoaires
The purpose of this study was to evaluate the effect of the crude phenolic extracts of the liquid residues resulting from deferent extraction modes (continuous and discontinuous) of one variety of olive (Cornicabra) on thein vitro rumen fermentation of Triticale straw (Triticum aestivum).
The extraction of olive oil by the traditional press method resulted in an aqueous residue richer in phenolic compounds (19.6 g/liter) than when the modern continuous extraction process is used (11.6 g/liter). Addition of the phenolic extracts to an in vitro rumen incubation of Triticale straw increased the total gas production and the DM digestibility, reduced the population of protozoa and decreased the methane percentage in the gas with the effects being much greater when the extracts were produced by the discontinuous process. These results indicate the possibility of using the phenolic extracts from olive oil processing as feed additives for ruminants and especially the reduction of rumen methanogenesis.
Keywords: ammoniacal nitrogen, ciliate protozoa, digestibility, gas, polyphenols
L’industrie oléicole, en plus de sa production principale qui est l’huile laisse deux résidus, l’un liquide (les margines) et l’autre solide (les grignons). Sachant qu’en moyenne 100 kg d’olives traitées engendrent 100 litres de margines, 1 mètre cube de margine équivaut à la pollution engendrée par 1200 habitants (Nefzaoui 1991). Leur effet nocif dérive en grande partie de leur contenu en composés phénoliques qui peuvent inhibé la croissance des micro-organismes (Capasso 1997). Ces considérations ont conduit plusieurs chercheurs à l’échelle nationale et internationale à choisir la voie du traitement et de la valorisation des margines pour limiter leur pollution.
Pour cela ce travail aura pour but de valoriser ce résidu par l’utilisation de leurs composes phénoliques comme des additifs dans l’alimentation des bétails. Les margines retenues pour la présente étude sont issues de déférents modes de trituration (continus et discontinus) de variété d’olive (Cornicabra) collectées dans la région de Ghardaïa située au centre de la partie Nord de Sahara de l’Algérie. Donc cette étude s’intéressera à évaluer l’impact des extraits phénoliques bruts des margines sur la fermentation ruminale in vitro du foin de Triticale ( Triticum aestivum) et spécialement la production de méthane.
Les margines sont prélevés à partir d’olives de varitie de Cornicabra. Ces olives sont pressées dans deux huileries : une traditionnell: nour a la nour de la région de El Guerrara, (32047' 25.01''N 4 0 29' 18.68'' E) 120 km environ à l'est de wilaya de Ghardaïa ; et la deuxième moderne (03 phase) : de la région de Belghanem (32 029'10.09''N 3038'35.35''E) dans la wilaya de Ghardaïa située au centre de la partie Nord de Sahara de l’Algérie. Le foin de triticale (Triticum aestivum) est été retenu comme substrat standard de référence (témoin), Il a été collecté à la ferme Habib à Mansoura, Ghardaïa, Algerie.
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Tableau 1. Les caractéristiques biochimique du foin de triticale (g/kg) |
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Maître sèche |
885 |
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Matières minérale |
55.9 |
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Proteines |
95.3 |
|
Cellulose |
212 |
|
Mat grasses |
24.3 |
|
NDF |
509 |
|
ADF |
283 |
Pour l’étude de la digestion in vitro, le contenu de rumen est prélevé de 3 ovins, choisis de manière aléatoire, d’âge et de sexe différents, sacrifiés aux abattoirs de Metlili (32016'25.50''N 30 37'43.51''E) 20 km environ à sud de la wilaya de Ghardaïa. Le prélèvement d’inoculum se fait directement après l’abattage des animaux, il est immédiatement transporté au laboratoire où il est traité.
Pour l’extraction les composés phénoliques en utilisant l’acétate d’éthyle comme un solvant (Visioli et al 1999 ; De Marco et al 2007). Les composés phénoliques ont été dosés par la méthode colorimétrique en utilisant le réactif de Folin-Ciocalteu et le dosage des tanins totaux est effectué indirectement après qu’ils sont absorbés aux molécules de PVPP. Les résultats sont exprimés en équivalant d’acide tannique (Makkar et al 1993 ; FAO/IAEA 2000). Les teneurs en tanins condensés sont déterminées par la méthode au Butanol-HCl (Makkar 2000 ; FAO/IAEA 2000). La quantification du contenu flavonoique est estimée par la méthode d’AlCl3 (Fievez et al 2005).
La fermentation des substrats est étudiée par la technique de production de gaz in vitro suivent les étapes mentionnées par Menke et al (1979) et Menke et Steingass (1988). La fermentation est réalisée dans des seringues en polypropylène de 60 ml de capacité. Chaque extrait phénolique (100µl) est mélangé avec le foin de triticale 200 mg). Après la fermentation, les paramètres qui' ont été suivis, sont:
Le comptage des protozoaires ciliés est réalisé selon la méthode décrite par Ogimoto et Imai (1981). Le dénombrement est réalisé sur une cellule de Malassez. L’azote ammoniacal (N-NH3) est dosé par une technique colorimétrique (Chaney et Marbach 1962).
Le coefficient de digestibilité apparente est calculé après une centrifugation (12000 tours /min pendant 20 min) du contenu de chaque seringue, le culot est séché à 105° C pendant 72 heures puis pesé.
CUDa % = msi – (msrs – msrb) * 100 /msi
(msi : matière sèche initiale, msrs : matière sèche résiduelle du substrat incubé et msrb: moyenne des matières sèches résiduelles des seringues témoins).
Les données sont traitées par une analyse de la variance à un seul facteur (mode d’extraction) par le logiciel statistique STATISTICA version 10. Les moyennes sont classées selon la classification de Test de Newman-Keuls (α = 5%).
Le tableau 2 montre que, la quantité de composés phénoliques présents dans les margines augmente de 70% dans la méthode d’extraction discontinus. Nos résultats concordent avec ceux trouvés par plusieurs auteurs (Hamdi et al 1991, Hamdi et Garcia 1991, Hamdi et Garcia 1993).
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Tableau 2. Valeurs moyennes (g/L) pour les composés phénoliques dans les margines issues du procédé d’extraction continu (EC) ou discontinu (EC) des olives |
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EC |
ED |
SEM |
p |
|
|
Phénols totaux |
11.6 |
19.6 |
0.0260 |
<0.001 |
|
Tanins totaux |
8.00 |
12.0 |
0.0892 |
<0.001 |
|
Tanins condensés |
4.20 |
5.09 |
0.0157 |
<0.001 |
|
Flavonoïdes |
0.222 |
0.347 |
0.0064 |
<0.001 |
La variation entre les procédés d’extraction est relative à la dilution due à l’ajout d’eau au moment de l’extraction de l’huile d’olive. Les conditions climatiques aride de notre région Ghardaïa exigent l’équipe de huilerie à presse d’ajouter une quantité d’eau hors de les normes, ça explique la grande concentration des phénols totaux dans le procédé d’extraction à presse, car les polyphénols sont solubles dans l’eau (Fki et al 2005). La teneur élevé en phénols totaux est largement dépendante de pouvoir d’extraction de l’acétate d’éthyle et selon Allouche et al (2004) les margines "liquides" contiennent 53% des composés phénoliques initialement présents dans les olives (2% seulement dans l’huile et environ 45% dans les grignons sec) (Rodis et al 2002).
L’addition des extraits phénoliques a augmenté la production totale de gaz et la digestibilité du DM, et a réduit le pourcentage de méthane dans le gaz (tableau 3), les effets étant beaucoup plus importants lorsque les extraits étaient produits par le procédé discontinu. L’explication de ces changements peut être due à la réduction de la population de protozoaires ciliés, qui sont causée par les tanins dans les extraits phénoliques brut des margines. La diminution de nombre des protozoaires est principalement liée à l’effet des tanins sur les protozoaires (Getachew et al 2000). À son tour, la diminution du nombre des protozoaires ciliés entraînerait une augmentation de la population bactérienne, ce qui entraînerait une augmentation de la production de gaz et de la digestibilité du substrat. La réduction du méthane pourrait être due aux effets communs de l’action des tanins dans les extraits des margines et à l’effet indirect de la diminution des protozoaires ciliés (Nguyen et al 2020). Ainsi, il est connu que les bactéries méthanogènes se retrouvent généralement liés intiment aux protozoaires ciliés, dont l’élimination par des complexe avec les tanins conduit forcément à une réduction de la méthanogènes de 35 à 45% (Blummel et Ørskov 1993). la diminution de l’ammoniac du rumen est un autre résultat attendu de la reduction du nombre des protozoaires ciliés (Nguyen et al 2020).
La différence entre les résultats de deux modes de l’extraction d’olive est principalement due à la quantité des composées phénoliques dans les margines issu de modes d’extraction discontinu (19.6 g/l) sont plus grande que la quantité des composées phénoliques dans les margines issu de modes d’extraction continu (11.6 g/l).
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Tableau 3. Influence des extraits phénoliques des margines (M) sur la production de gaz, % méthane, pH, N-NH3 et protozoaires ciliés |
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Foin |
Foin + |
Foin + |
SEM |
p |
||
|
Substrate, mg MS |
200 |
219 |
219 |
|||
|
Gas production, ml |
||||||
|
4h |
7.00 c |
16.0 a |
11.3 b |
1.44 |
<0.001 |
|
|
8h |
12.8 b |
23.8 a |
18.3 b |
2.58 |
<0.001 |
|
|
24h |
24.8 |
38.2 |
33.3 |
2.75 |
<0.001 |
|
|
CH4 a las 24h, % |
25.0 a |
18.4 b |
23.2a |
0.795 |
<0.001 |
|
|
CH4 a las 24h, ml |
6.20 c |
7.03 b |
7.73 a |
0.082 |
0.0017 |
|
|
CUD, % |
61.0 c |
71.4 a |
64.9 b |
1.37 |
<0.001 |
|
|
CH4, ml/g CUD |
50.7 a |
44.8 b |
54.2 a |
5.06 |
0.0061 |
|
|
pH |
6.51 |
6.45 |
6.44 |
0.002 |
0.292 |
|
|
N-NH3, mg/L |
6.16 a |
4.20 b |
2.73 c |
0.514 |
0.003 |
|
|
Protozoaires ciliés# |
20.0 a |
13.7 b |
16.3 ab |
3.56 |
0.017 |
|
|
abc : les lettres différentes dans une rangée sont
différentes a p
<0.05 |
||||||
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| Figure 1.
Cinétique modélisée de la production de gaz des mélanges du foin de triticale et des extraits des margines |
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Received 22 February 2020; Accepted 23 March 2020; Published 1 April 2020