Influences des régimes et de leur fermentation dans le rumen sur la production de méthane par les ruminants

Abstract

Ce travail s'appuie sur l'étude de plusieurs bases de données en vue d'extraire des modèles de prévision de la production de CH4 enfonction des régimes et des fermentations ruminales. La méthanogenèse est décrite en relation avec les principaux principes de la stoechiométrieet de la thermodynamique des fermentations ruminales. Il apparaît en particulier une relation étroite entre la productionde CH4 et le rapport des acides acétique/propionique du jus de rumen (Ac/Pr). Les variations du profil des AGV et de la productionde CH4 traduisent des phénomènes d'adaptation des microorganismes du rumen à la quantité d'énergie disponible. Au sein desdifférents critères alimentaires de prévision de la production de CH4, la teneur en matière organique digestible (MOD) est intéressante: elle est globalement bien liée à la MO fermentescible du rumen, donc au CH4 produit, et à la valeur énergétique des aliments.Cependant, le rapport CH4/MOD varie également en fonction de certains facteurs de variation qui modifient aussi le rapport Ac/Prdans le rumen : le niveau alimentaire, la qualité du fourrage, la teneur en concentré du régime et l'apport de matières grasses.Une dernière partie du texte est consacrée à l'étude de modèles plus mécanistes qui s'appuient sur les principes de stoechiométrie desAGV, ces modèles constituant une étape vers une modélisation intégrative de l'ensemble des phénomènes digestifs et fermentaires durumen.

In vitro fermentation of total mixed diets differing in concentrate proportion: relative effects of inocula and substrates

“…There was an apparent saturation of the methanogenesis when a high quantity of molecular H 2 was available. Such a trend was recently observed on in vivo data by Sauvant et al 23 This suggests an increasing role of other sinks for molecular H 2 as it becomes more available. Volatile fatty acid production (notably propionate), growth of microbes, fatty acid biohydrogenation, reductive acetogenesis, nitrate and sulfur reduction have been described in the literature as other potential sinks of molecular H 2 .…”

“…In fact, buffers were added to maintain the pH of the syringe contents within a range such that degradation is not compromised. 22 The relationship between the dietary proportion of concentrate and the methanogenesis is curvilinear, 23 with reduced methanogenesis associated to a high proportion of concentrate in the diets. However, in the present study the production of methane was increased by Hi and Hs, which can have three explanations.…”

The effect of diet of the donor cows on in vitro measurements of methane production from wheat and corn incubated in various forage‐to‐grain ratios

“…Similar results have been observed in previous studies where increased proportions of grain in the diet of ruminants decreased methane when the proportion of grain was above 300 mg g −1 DM. 41 However, in our research, this effect did not occur for corn, as there was a negative relationship between proportion of corn and post-fermentation pH and A : P, and a positive relationship between proportion of corn and DDM but no relationship between proportion of corn and MP. A possible explanation for this could be the small decrease in PM with increased proportions of corn grain in the substrate, but a marked increase in GP.…”

“…2 This finding is likely caused by the structural differences between the grains as previously discussed, which leads to a faster fermentation of wheat compared with corn and to faster formation of lactate, which decreases ruminal fluid pH. [40][41][42] The negative relationship between proportion of wheat and MP could also be attributed to the ruminal fluid pH. The treatment that contained wheat grain at a proportion of 500 mg g −1 DM produced 26% less MP than the control treatment, and the treatment that contained wheat grain at 1000 mg g −1 DM produced 40% less MP than the control treatment.…”

Leviers d’action pour réduire la production de méthane entérique par les ruminants

“…Le méthane est produit dans le rumen par les Archaea méthanogènes à partir de l'hydrogène issu de la fermentation des glucides. La voie biochimique de l'acétate produit de l'hydrogène, alors que celle du propionate en consomme, ce qui explique la relation positive entre la production de méthane et le rapport acétate/propionate du rumen (Sauvant et al 2011). Les effets des différentes stratégies à l'étude pour agir sur la structure ou l'activité de la communauté méthanogène ont été détaillés par Popova et al (2011).…”