La supplémentation en 3-nitrooxypropanol a eu peu d’effet sur la dégradation des fibres et la colonisation microbienne des particules de fourrage lors de l'évaluation par la technique d'incubation ruminale in situ

Citation

Zhang, X.M., Gruninger, R.J., Alemu, A.W., Wang, M., Tan, Z.L., Kindermann, M., Beauchemin, K.A. (2020). 3-Nitrooxypropanol supplementation had little effect on fiber degradation and microbial colonization of forage particles when evaluated using the in situ ruminal incubation technique. Journal of Dairy Science (JDS), [online] 103(10), 8986-8997. http://dx.doi.org/10.3168/jds.2019-18077

Résumé en langage clair

Le 3-nitrooxypropanol (3-NOP) est un composé expérimental qui agit comme inhibiteur enzymatique pour réduire la méthanogenèse dans le rumen. Nous avons émis l’hypothèse selon laquelle le H2 s’accumulerait dans le rumen chez les bovins recevant une ration à forte teneur en fourrages supplémentée avec du 3-NOP, ce qui pourrait supprimer la colonisation microbienne des particules alimentaires et la dégradation des fibres. Nous avons examiné les effets de l’ajout de 3-NOP à une ration à forte teneur en fourrages sur la dégradabilité ruminale des fibres et la colonisation microbienne des particules alimentaires par la technique in situ. Le 3-NOP a diminué (-53 %) la concentration de méthane dissous et augmenté (+780 %) la concentration de H2 dissous dans le liquide ruminal, mais n’a pas beaucoup modifié la dégradation des NDF. Comparativement à la ration témoin, l’ajout de 3-NOP a entraîné une diminution de la diversité de la communauté microbienne colonisant la surface des aliments. On a observé des changements ciblés chez des microorganismes spécifiques de la communauté microbienne colonisatrice associée aux aliments chez les animaux recevant du 3-NOP par rapport à la ration témoin, mais la composition globale de la communauté colonisatrice n’était pas radicalement modifiée. L’abondance relative des principaux taxons, dont les phylums Bacteroidetes, Firmicutes, et Fibrobacteres n’a pas été modifiée par le 3-NOP. L’effet du 3-NOP sur les microorganismes méthanogènes colonisateurs différait selon le fourrage incubé, l’abondance des archées méthanogènes diminuant avec l’ensilage d'orge, mais pas avec le foin de graminées. En conclusion, la supplémentation en 3-NOP d’une ration à forte teneur en fourrages a réduit la méthanogenèse et augmenté la concentration de H2 dissous dans le rumen, mais n’a eu aucun effet négatif sur la dégradation des fibres dans le rumen et n’a eu que des effets mineurs sur l’abondance relative des principaux taxons de bactéries adhérant aux substrats fourragers incubés dans des le rumen.

Résumé

©American Dairy Science Association, 2020. Le 3-nitrooxypropanol (3-NOP) est un composé expérimental qui agit comme un inhibiteur enzymatique pour diminuer la méthanogenèse dans le rumen. Nous avons émis l’hypothèse selon laquelle le H2 s’accumulerait dans le rumen des bovins qui recevaient du 3-NOP et une ration à forte teneur en fourrages, ce qui pourrait supprimer la colonisation microbienne des particules d’aliments et la dégradation des fibres. Nous avons donc examiné les effets de la supplémentation d’une ration à forte teneur en fourrages avec du 3-NOP sur la dégradabilité des fibres dans le rumen et la colonisation microbienne des particules d’aliments à l’aide de la technique in situ. Huit bovins de boucherie munis d’une canule ruminale ont été répartis en 2 groupes (4 bovins/groupe) selon un plan expérimental croisé comprenant 2 périodes et 2 traitements alimentaires. Les traitements étaient le témoin (ration de base) et le 3-NOP (ration de base supplémentée avec du 3-NOP, à raison de 150 mg/kg de matière sèche). La ration de base comprenait 45 % d’ensilage d’orge, 45 % de foin de graminées haché et 10 % de concentré (sur une base de matière sèche). Des échantillons d’ensilage d’orge broyé, séché, et de foin de graminées séché ont été incubés dans le rumen de chaque animal pendant 0, 4, 12, 24, 36, 48, 96, 120, 216 et 288 h pour déterminer la cinétique de dégradation des fibres au détergent neutre (NDF). Deux sacs additionnels ont été incubés pendant 4 et 48 h pour évaluer la communauté bactérienne attachée aux fourrages incubés. La supplémentation alimentaire en 3-NOP a diminué (−53 %) la concentration de méthane dissous et augmenté (+780 %) la concentration de H2 dissous dans le liquide ruminal, mais n’a pas modifié de manière importante la dégradation in situ des NDF. L’ajout de 3-NOP a entraîné une diminution de la diversité α des communautés microbiennes, les communautés colonisatrices ayant un nombre réduit de variants de séquences d’amplicons et une diversité phylogénétique réduite par rapport à celles des animaux recevant la ration témoin. L'analyse des coordonnées principales a montré que les fourrages incubés chez les animaux recevant le 3-NOP entraînaient des changements très spécifiques chez les microorganismes ciblés comparativement à la ration témoin selon l’analyse non pondérée (en prenant en compte uniquement l’absence et la présence de taxons), mais qu'ils ne modifiaient pas la composition globale des communautés colonisatrices d'après les distances UniFrac pondérées. L'abondance relative inchangée des principaux taxons comprenaient les phylums Bacteroidetes, Firmicutes et Fibrobacteres. L’effet du 3-NOP sur les microorganismes méthanogènes colonisateurs variait selon le fourrage incubé, car l’abondance du genre Methanobrevibacter était moindre avec l’ensilage d'orge qu'avec le foin de graminées. En conclusion, la supplémentation en 3-NOP d’une ration à forte teneur en fourrages a réduit la méthanogenèse dans le rumen et augmenté la concentration de H2 dissous, mais n’a eu aucun effet négatif sur la dégradation des fibres dans le rumen et n’a eu que des effets mineurs sur l’abondance relative des principaux taxons de bactéries adhérant aux substrats fourragers incubés dans le rumen.