Procédé d'affouragement des ruminants
On sait que la valeur nutritive des protéines et des amino-acides libres dans la nourriture des ruminants, est souvent diminuée par la fermentation dans la panse. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient en affourageant l'animal avec un aliment ou un complément alimentaire, riche en protéine, que l'animal puisse consommer par la voie normale, et qui provoque des augmentations notables dans la croissance de la laine et/ou dans le poids du corps, et/ou dans la production laitière.
La présente invention a donc pour objet un procédé d'affouragement des ruminants, caractérisée par le fait que, en vue de favoriser la production des protéines,
I'animal reçoit un aliment ou un complément alimentaire protéinacé, sous forme de particules traitées avec du formaldéhyde ou un produit de condensation de celle-ci, une amine ou amide, et/ou un polymère basique vinylique ou acrylique de façon à amener la formation par voie chimique au moins à la surface de chaque particule, ou de façon à amener le dépôt sur chaque particule d'un complexe polymère résistant aux attaques microbiennes à l'intérieur de la panse, ce complexe étant instable en solution acide ayant un pH inférieur à 4, mais relativement stable dans les solutions dont le pH est supérieur à 5,
de manière que l'aliment ou le complément alimentaire résiste aux attaques et à la décomposition microbienne pendant la durée de séjour normale dans la panse, mais reste susceptible d'être décomposé et digéré dans l'abdomen ou l'intestin grêle de l'animal.
Le choix des matières alimentaires protéinacées naturelles est très large. Ce peut être des préparations de déchets de viande, de farines de poisson, caséines ou levures ou autres sous-produits des industries de la viande, de la laiterie ou de la fermentation. Par ailleurs, on peut inclure des plantes et leurs préparations riches en prot:ine, comme les balles, ensilages, farines, tourteaux, concentrés ou analogues provenant de grains, amandes, fèves et autres parties de végétaux, par exemple la balle ou l'ensilage de luzerne, les farines de noix de coco, de soja, d'arachide, de fraines de lin ou de cotonnier, ou encore de la farine de feuilles de luzerne.
On peut encore employer des protéines de purification plus poussée, extraites de ces mêmes matières végétales.
Outre les matières protéinacées naturelles ci-dessus, on peut encore employer des amino-acides ou des peptides, soit synthétiques, soit dérivant des protéines.
Eu égard à la diversité de la composition aminoacide et de ses propriétés physiques, les protéines individuelles varieront considérablement en valeur nutritive.
Toutefois, leurs déficiences peuvent être palliées par l'addition de prcparations appropriées amino-acides ou peptides.
Dans la grande majorité des cas, I'affouragement exécuté conformément à la présente invention, se traduira par une augmentation de poids sans qu'il en aille toujours pari passe quant à la croissance de la laine ou la production laitière. On peut s'y attendre du fait de la disparité des exigences en amino-acides pour la synthèse des différentes protéines impliquées. Il s'est révélé, par exemple, que les infusions, dans la caillette, de farine de fèves de soja provoque une plus forte augmentation de poids du sujet que des infusions similaires de farine de poisson, mais que cette farine de poisson infusée est supérieure à la farine de fèves de soja pour ce qui regarde la croissance lainière. On peut donc accentuer une forme de production de protéine par rapport à une autre, par le simple choix d'un équilibre approprié des amino-acides dans la ration.
Néanmoins, dans la description, qui suivra, de la présente invention, les exemples explicatifs concerneront surtout la croissance lainière et, à cet égard, les exemples 2, 3 et 4 fournissent des comparaisons entre une gamme d'aliments pr-'parés selon un des procédés estimés les meilleurs à décrire.
Il y a intérêt à noter que, chez le mouton, la durée du séjour des aliments normaux dans la panse est d'environ 20 heures, et que la durée de leur séjour dans la caillette et dans l'intestin grêle excède rarement 4 heures, et tombe fréquemment au-dessous de deux; les durées des séjours sont analogues chez les autres ruminants.
C'est dire que le traitement protecteur désiré doit être capable de résister à l'attaque des enzymes digestifs de la microflore de la panse pendant vingt heures, mais store aussi suffisamment inerte vis-à-vis des enzymes digestifs normaux de la caillette, pour que les aminoacides des protéines puissent être absorbés pendant les deux heures, ou à peu près, que l'aliment séjourne dans la caillette et dans l'intestin grêle. Il ne faut pas oublier, non plus, que le système nutritif du ruminant est tel que la vérification in vitra des différentes méthodes de protection de la nourriture ne donnent qu'une indication grossière, et parfois trompeuse, des mérites relatifs de ces méthodes en tant que moyens d'augmenter le rendement de la production protéique.
On peut protéger l'aliment protéinacé contre la décomposition dans la panse, par modification de la protéine elle-même, par un enrobage protecteur de la matière alimentaire, ou par une combinaison des deux.
Dans une forme d'exécution particulièrement intéressante de l'invention, on traite directement la matière alimentaire protéinacée par une simple pâte ou solution de formaldéhyde, comme le détaillent les exemples 1 à 5 et 7 (cf. infra). Dans ce traitement, les amines ou amides sont dérivées de la protéine elle-même, en sorte que le complexe est formé par des liaisons transversales acides rwversibles dans les groupes amino terminaux de différentes protéines, ou les groupes E-amino de la lysine, entre les groupes guanidyle de l'arginine, entre les groupes imidazole de l'histidine, entre les groupes indole du tryptophane, ou entre quelqu'une de leurs combinaisons.
Ainsi, comme on peut s'y attendre, ce traitement direct ne peut promettre la protection de préparations d'amino-acides simples, bien qu'elles puissent évidemment être protégées si elles sont incorporées dans la protéine formalinisée.
Non seulement il est possible de formaliniser des protéines, telles que la caséine, qui ont été appliquées comme enrobage de la matière protéinacée à protéger, mais il est encore possible de former séparément le polymère formaldéhyde pour l'appliquer ensuite à la matière à protéger. Par exemple, le formaldéhyde d'urée, le N-méthylolpolyacrylamide, le formaldéhyde de mélamine, ou le formaldéhyde de guanidine, peuvent convenir et peuvent être formés in siflt ou séparément, à partir de la matière alimentaire. Le formaldéhyde peut être utilisé sous n'importe quelle forme commercialisable, comme une solution de formaline, le paraformaldéhyde, le formcel , etc.
Comme on l'a indiqué plus haut, et comme le montrent les exemples 1 à 5 et 7, le choix des matières alimentaires protéinacées est très large, et l'on peut s'attendre à des variations de la capacité de l'une ou de l'autre au traitement par la formaline. I1 n'est donc pas possible, en définitive, de signaler quels sont les conditions ou procédés de traitement les meilleurs à appliquer sur une large échelle. Le traitement est simple, cependant, et il est rendu clair par les exemples susmentionnés. En général, le formaldéhyde peut être appliqué par le moyen d'une pâte ou d'une solution aqueuse à des concentrations en formaldéhyde comprises entre 0,12 et 40 /o, à des températures allant jusqu'à 1200 C, mais de préférence à températures ambiantes.
Les températures élevées peuvent nuire à la valeur nutritive de certains aliments plus sensibles aux conditions thermiques. La durée du traitement doit être réglée pour répondre à la température et à la concentration choisies; mais elle peut varier de quelques minutes à quelques heures.
D'une façon générale, le degré de la protection offerte est en rapport avec le pH, la durée, la concentration et la température. Le formaldéhyde libre peut être évacué après traitement, par lavage ou, plus simplement, par chauffage.
Dans un autre mode de protection de la matière protéinacée contre les attaques dans la panse, on utilise des copolymères ou des polymères synthétiques de monomères vinyliques ou acryliques basiques. Les propriétés recherchées peuvent être approchées par le réglage du nombre d'atomes d'azote chargeables dans la molécule de polymère, et par le contrôle des proportions et des types de copolymères employés. L'activité recherchée du polymère par rapport à la matière alimentaire protéinacée peut aussi être réglée par des résidus monomères subsidiaires.
Plus spécialement, les polymères basiques appropriés des amino-acrylates ou méthacrylates sont ceux de la formule générale suivante:
EMI2.1
où: R1 = H ou une chaîne alkyl normale ou ramifiée;
R2 = ou une chaîne alkyl normale ou ramifiée;
R = H ou méthyl; et
n = 2, 3 ou 4.
En particulier, on préfère les polymères et copolymères des aminoéthyl méthacrylates, les polymères les plus appropriés de ce type, étant dérivés du poly (tert.
butylaminoéthyl méthacrylate) et, à un moindre degré, du poly (diméthylaminoéthyl méthacrylate).
Les polymères ou copolymères de monomères vinyliques basiques, qui sont les plus prometteurs, sont les dérivés des monomères vinyliques de la formule générale:
EMI2.2
où Y est
EMI2.3
ou
EMI3.1
ou
EMI3.2
où R = H ou alkyl.
Des polymères ou copolymères particuliers d'un certain intérêt dans ce groupe sont ceux qui dérivent de la poly(2-vinylpyridine), de la poly(4-vinylpyridine) et de la poly(N-vinylpyrrolidone).
Les caractéristiques du complexe protéique polymère particulier peuvent être réglées dans une large mesure par l'emploi de copolymères d'autres monomères vinyliques ou acryliques. L'exemple 8 ci-dessous élucide les effets de diverses proportions de copolymères et de différents homopolymères. Le choix de tels monomères modificateurs dépendra du degré de basicité prévu c'est-à-dire la solubilité acide probable - et des propriétés hydrophobes ou hydrophiles - c'est-à-dire de la solubilité en conditions normales. On peut employer de cette manière, par exemple, un styrène ou un styrène substitué des copolymères de méthacrylate ou d'acrylate, pour régler l'hydrophobicit et la basicité du complexe polymère résultant.
Les spécialistes seront également à même de contrôler les poids moléculaires des polymères et copolymères résultants pour modifier comme il convient les propriétés des enrobages.
Il est à remarquer que les exigences ci-dessus pour les polymères et copolymères ne peuvent être établies qu'en termes généraux, car ces polymères ont été sélectionnés pour former des complexes avec les protéines à enrober. Dans le cas intéressant du poly (tert.butylaminoéthyl méthacrylate), lorsque l'on emploie de la caséine pour l'enrobage, il se forme un complexe protéique polymère qui se comporte admirablement dans la résistance aux attaques bactériennes (exemple 8).
La présente invention envisage également l'emploi de polymères analogues à ceux qui viennent d'être décrits, conjointement avec un traitement à la formaline. Des traitements combinés de ce genre peuvent être appliqués en procédé simple ou à deux phases, mais comprendront de préférence le produit de réaction d'une méthylolation entre le polymère et la formaline. selon la formule générale suivante:
EMI3.3
L'application du traitement protecteur à la matière alimentaire protéinacée peut être conduite selon tout mode convenable connu: les exemples en fournissent plusieurs. On a envisagé, notamment, l'emploi d'un lit fluidifié, l'enrobage à partir d'une émulsion, d'une solution ou d'une pâte, la formation de l'enrobage protecteur in situ ou soparément.
On doit évidemment souhaiter, vu un aliment ou complément alimentaire à protéger particulier, une réduction de la durée du séjour de cet aliment dans la panse..
Cela peut s'obtenir, d'une façon générale, par deux moyens. En premier lieu, il faut que la particule alimentaire soit petite, de préférence entre 0,1 et 1 millimètre de diamètre, et que sa densité relative soit voisine de l'unité. Une grosseur et une densité de cet ordre réduisent les chances du retour de l'aliment pour la rumination, ou de sa rétention dans la panse par les mousses. En second lieu, l'addition de sel à la ration jusqu'à 15 à 20 0/o, provooquant une augmentation de l'absorption aqueuse.
accélère beaucoup la traversée de la panse par cette substance ainsi divisée, ce qui rend possible une réduction de moitié des dures normales du séjour. L'exemple 10 fait ressortir cet effet; mais l'application de ce second moyen requiert un apport d'eau adéquat.
Bien que l'on ait indiqué nettement que, selon les applications les plus avantageuses de l'invention, les meilleurs résultats peuvent être obtenus avec un agent de traitement réagissant avec au moins la protéine superficielle pour former un complexe polymère possédant les caractéristiques désirées, il peut être possible, par des techniques d'enrobage perfectionnées, d'appliquer à la protéine ou à l'amino-acide un enrobage purement mécanique, essentiellement inerte à leur endroit. Bien entendu, de tels enrobages se caractérisent par des solubilités sensiblement inchangées par leur application aux protéines et amino-acides.
L'invention est illustrée à l'aide des exemples ci-dessous:
Exemple I
Plusieurs lots de 250 kg de caséine du commerce (de dimension de particules inférieure à 0,5 mm) précipitée par l'acide chlorhydrique, ont été agités pendant une heure avec 10 volumes d'une solution de formaline préparée par le mélange d'un volume de formaline du commerce (formaldéhyde à 40 /n) avec 9 volumes d'eau. La caséine a été laissée se déposer et la solution de formaline fut décantée. Le résidu fut agité avec 10 volumes d'eau, laissé se déposer, et l'eau fut décante. Ce processus de lavage fut répété une fois, et le résidu séché sur des plateaux dans un four à 800 C.
Des échantillons de caséine traitée à la formaline et non traitée furent mis en incubation avec 20 ml de suc pansai, in vitra, à 39,50 C, et l'accumulation ammoniacale dans ce milieu fut mesurée par distillation avec une solution saturée de borate de sodium et titration avec 0,01N Hcl. L'accumulation ammoniacale est indiquée par la table 1.
Table 1
Incubation in vitro de caséine formalinisée - Accumulation de NH3 au-dessus de la valeur à blanc après incubation ( /o d'azote ajouté).
3h 6h 12h 24h
Caséine non traitée 40,4 73,6 82,5 89,2
Caséine formalinisée - 0,6 - 0,4 - 0,6 - 4,1
Les résultats de la table I sont corrig-s pour la petite quantité d'ammoniaque accumulé qui apparaît en l'absence de protéine ajoutée. Ces résultats indiquent que le traitement à la formaline a empêché la décomposition de la caséine, ainsi traitée, par les microbes dans les ballons d'incubation. La caséine traitée a été r-cupérée intacte dans ces ballons, alors que la caséine non traitée avait en grande partie disparu.
Des résultats analogues furent obtenus quand un
chantillon de 60 g de la caséine traitée fut ajouté, par une fistule, dans la panse d'un mouton; il n'y eut pas augmentation de la concentration d'ammoniaque, tandis que 60 g de caséine non traitée donnèrent lieu à une concentration ammoniacale qui s'éleva de 15 à 37 mg d'azote par 100 ml.
100 g de caséine traitée furent ajoutés à la ration quotidienne de huit moutons recevant déjà 400 g de balle de luzerne et 400 g de balle de blé. Quatre moutons furent maintenus à la ration de balle seule, qui suffit à maintenir constant le poids somatique du sujet. La table 2 indique le taux de croissance lainière et le poids des moutons avant et après l'addition de caséine traitée à la ration journalière. Le croît de la laine fut mesuré en partant de zones-témoins délimitées par des lignes tatouées sur les flancs. Les taux de croissance lainière totale en grammes par jour, qu'indique la table 2, furent obtenus en multipliant le poids de laine sèche désuiffée de la zone-témoin par un facteur représentant le rapport des taux-témoins et des taux globaux de la croissance lainière.
Table 2
Croît en laine et poids somatique (B.W.) - Réponse à la caséine traitée à la formaline
Pré-traitement Semaines de traitement
2-3 4-5 6-7
Mouton Laine B.W. Laine B.W. Laine B.W. Laine B.W.
Groupe No g/jour kg g/jour kg g/jour kg g/jour kg
Contrôle 6016 8,1 55,8 7,4 55,4 6,8 55,2 6,9 54,6
6030 6,2 45,8 5,4 46,1 6,9 45,4 5,7 45,9
6033 6,2 52,0 4,8 52,1 5,8 51,8 4,8 51,8
6034 6,8 55,0 7,0 55,5 6,2 55,3 7,4 55,6
Moyenne 6,8 52,2 6,2 52,3 6,4 51,9 6,2 52,0
Traités 6018 6,1 54,8 9,5 57,2 12,0 58,0 13,1 58,2
6024 5,9 56,4 7,4 57,4 7,9 58,3 8,1 59,1
6029 7,3 52,2 9,5 54,4 12,8 55,2 12,8 55,7
6031 7,2 53,2 8,6 54,8 10,4 55,0 10,4 55,6
6014 5,8 47,2 7,9 48,7 11,0 49,0 10,5 49,9
6020 5,5 57,0 6,5 59,2 8,9 60,5 7,8 61,2
6026 7,5 56,7 9,5 58,0 10,2 58,5 10,4 58,4
6036 8,0 44,5 9,8 46,7 13,8 48,0 13,6 49,3
Moyenne 6,7 52,6 8,6 54,6 10,9 55,3 10,8 55,9
Le croît en laine des moutons recevant la caséine traitée était de 74 o/o supérieur à celui des moutons de contrôle après sept semaines.
Les poids somatiques augmentaient aussi chez les moutons recevant la caséine traitée. Dans d'autres expériences, l'addition de caséine non traitée à la même ration de base n'a augmenté la croissance lainière que de 10 à 15 o/o et n'a produit aucun effet sur le poids somatique.
Des prélèvements sanguins furent faits sur quatre moutons traités et quatre moutons témoins, quatre semaines après le changement de régime. L'analyse des prélèvements mis en commun pour les amino-acides libres par chromatographie en échange d'ions, a donné les résultats indiqués par la table 3.
Table 3
Asnino-acides en plasma de moutons après addition,
à leur ration, de caséine traitée à la formaline
Concentration mM
O/o
Amino-acide Témoin Traité d'augmentation
Taurine 0,01 0,070 +100
Urée 0,366 0,542 + 48
Acide aspartique 0,033 0,032 - 3
Concentration mM O/o
Amino-acide Témoin Traité d'augmentation
Acide glutamique 0,059 0,050 - 15
Proline 0,092 0,280 +204 Citmlline 0,166 0,234 + 41
Glycine 0,688 0,439 - 36
Alanine 0,220 0,173 - 21
Valine 0,107 0,244 + 128 1/2-cystine 0,014 0,037 + 164
Méthionine 0,013 0,018 + 38
Isoleucine 0,055 0,084 + 53
Leucine 0,070 0,135 + 93
Tyrosine 0,060 0,082 +
37
Phénylalanine 0,032 0,046 + 44
Ornithine 0,106 0,125 + 18
Lysine 0,113 0,220 + 95
Histidine 0,112 0,112 0
Des augmentations notables se sont manifestées dans la concentration d'amino-acides essentiels dans le plasma des moutons recevant, dans leur ration, de la caséine traitée à la formaline. Des changements analogues de la concentration amino-acide du plasma ont pu être obser vés lorsque la caséine a été infusée directement dans la caillette.
100 g de caséine traitée à la formaline ont généralement été ajoutés à la ration quotidienne de quinze moutons qui reçurent, en sus, 400 g de balle de luzerne. Ces moutons avaient été, auparavant, alimentés d'une ration comprenant 250 g de balle de luzerne et 250 g d'un mélange concentré de farines (blé, avoine, lin et noix de coco). La table 4 donne les résultats obtenus sur la croissance lainière et le poids des sujets.
Table 4
Croit en laine et poids somatique (B.W.) - Réponse à la caséine formalinisée
Pré-traitement Semaines de traitement
1-2 semaines 3-4 semaines 5-6 semaines
Laine B.W. Laine B.W. Laine B.W. Laine B.W.
Mouton g/jour kg g/jour kg g/jour kg g/jour kg
FA30 3,6 37,6 3,4 36,9 5,2 36,9 3,8 37,2
FA46 3,0 42,5 2,5 41,9 4,9 42,4 4,4 43,4
FA70 3,3 36,5 3,1 36,6 5,7 37,2 5,0 37,5
FA82 3,1 45,8 4,1 46,3 3,5: 45,3 3,8 46,8
FA84 2,1 39,6 3,6 40,7 5,3 41,3 5,1 41,1
FA86 2,6 42,0 3,1 41,1 4,6 41,8 5,5 42,2
4078 2,2 44,8 3,3 45,7 4,8 46,6 5,5 46,5
4092 3,5 41,2 4,3 41,5 4,4 41,8 5,7 41,8
4093 2,1 42,8 3,8 43,2 4,4 43,6 5,0 44,2
A665 2,4 32,9 3,3 32,7 3,1 32,5 2,8 32,6
5569 2,8 27,2 3,1 28,0 5,2 28,6 5,6 29,3
5577 4,6 38,2 5,3 39,2 7,2 39,8 8,3 40,2
5585 3,6 37,8 4,0 38,0 4,6 38,4 4,9 38,8
5590 3,0 38,1 3,2 37,6 3,6 38,9 4,7 39,4
5592 4,8 34,4 5,5 35,3 5,9 35,3 5,9 35,4
Moyenne 3,1 38,8 3,7 39,0 4,8 39,4 5,1 39,8
Au bout de cinq à six semaines, le croit en laine de ces moutons avait augmenté de 60,8 /o. Avant le début du traitement,
il n'avait pas varié de plus de 10 o/o au cours de l'année écoulée. Le traitement provoqua aussi une augmentation du poids des sujets.
Exemple 11
Le processus de traitement de la caséine par la formaline, décrit dans l'exemple I, fut appliqué à des lots de 500 livres (250 kg) de farine de poisson, de farine d'arachide, de farine de graines de coton, de farine de fève de soja. Le traitement a fait perdre un peu de matière soluble de ces farines, et amené une élévation du pourcentage en protéine brute, sauf pour la farine de poisson, qui l'a fait baisser.
Des échantillons de deux farines traitées furent mis en incubation avec du suc de la panse, in vitro, pour cvaluer le degré de protection obtenu contre la dégradation microbienne. La table 5 donne les résultats pour les farines de poisson et d'arachide.
Table 5 Incubation in vitro de farine de poisson et de farine d'arachide traitées à la formaline. Accumulation d'NH3
au-dessus de la valeur à blanc après incubation (% d'azote ajouté)
3h 6h 10h 24h
Farine de poisson non traitée 19,3 14,9 16,1 10,4
Farine de poisson traitée.. - 0,4 - 2,1 - 0,1 -3,1
Farine d'arachide non traitée 60,1 64,3 66,6 66,0
Farine d'arachide traitée. 0,9 1,4 3,3 2,3
I1 est à remarquer que la farine de poisson non traite n'a pas abouti à une grosse accumulation d'ammoniaque dans le milieu de culture, du fait d'une résistance naturelie à l'attaque microbienne, ou à l'emploi de l'ammoniaque pour la sythèse microbienne. Néanmoins, pour les deux farines, le traitement à la formaline a sensiblement abaissé l'accumulation ammoniacale.
Les farines traitées avaient été mélangées avec des parts égales de balle de luzerne, et mises en comprimés.
On donna 500 g par tête et par jour de ces comprimés à des groupes de six moutons, à chaque ration, et les taux de croissance de la laine furent comparés avec les taux de croissance mesurés antérieurement sur des rations analogues contenant des farines non traitées.
Table 6
Croît en laine sur rations contenant des farines protéiques formalinisées
Croît laine
Croît laine g/jour
Mouton g/jour Ration traitée
Ration No Ration non traitée après 4-5 semaines o/o changement
Farine d'arachide 6560 6,0 6,7
6545 4,4 7,0
6538 4,2 8,4
6552 3,4 7,9
6554 2,8 4,6
6541 4,3 5,1
Moyenne 4,2 6,6 + 57 ou
Farine de fève de soja 6526 6,9 8,5
6553 5,9 7,0
6543 6,3 6,9
6549 7,0 9,2
6537 5,2 7,5
6521 4,2 6,6
Moyenne 5,9 7,6 + 29 ou
Farine de graine de coton 6562 8,4 8,5
6528 7,4 7,0
6542 7,2 6,2
6548 5,6 7,0
6532 6,2 6,2
6519 5,4 6,6
Moyenne 6,7 6,9 + 3 0/o
Farine de poisson 6559 8,5 5,3
6533 7,7 5,8
6540 7,8 5,3
6558 6,7 4,5
6550 8,3 6,4
6524 4,5 3,0
Moyenne 7,3 5,1 - 30 <RTI
ID=6.9> /o
On peut voir que le traitement à la formaline a diminué la valeur nutritive de la farine de poisson quant à la croissance lainière, peut-être à cause de la perte de constituants solubles au cours du processus de lavage.
La valeur de la farine de graines de coton n'a pas été affectée par le traitement; mais les valeurs des farines de soja et d'arachide ont été considérablement relevées.
Exemple 711
Eu égard aux réponses variées en croissance lainière obtenues sur le traitement à la formaline de différentes farines protéiques, on a mesuré l'aptitude de différentes protéines à stimuler cette croissance quand elles sont infusées directement dans la caillette.
Des fistules furent donc pratiques dans la caillette, et les infusions faites comme Reis et Schinckel l'ont indiqué en 1961.
La table 7 indique quels furent les effets de ces infusions sur la croissance de la laine et le poids des sujets.
Table 7
Augmentations du taux de croissance lainière et du poids somatique (B.W.)
résultant de l'infusion de diverses protéines dans la caillette
Croît lain. Augm. poids somat.
No Ration de base Inf. prot. 5-7 semaines après 7 semaines
Protéine du mouton g/jour g/jour O/o augment. (kg)
Caséine 3 800 60 148 4,5
Gélatine 1 800 60 20 3,0
Farine de sang 2 400 62 31 2,4
Far. poiss. 1 800 83 47 4,0
Far. soja 1 800 80 27 4,9
Ces résultats montrent que l'infusion de diverses protéines dans la caillette donne des réponses différentes quant au croît en laine et au poids du sujet, de sorte que la protection des protéines différentes contre les attaques microbiennes, par traitement à la formaline, ne peut être considérée comme devant donner la même réponse en croissance lainière. On notera que l'augmentation du poids somatique n'était pas proportionnelle à l'augmentation du taux de la croissance lainière.
Des réponses supplémentaires concernant cette dernière furent obtenues lorsque 1,5 à 3 grammes par jour de L-cystéine ou de D-méthionine furent infusés avec de la caséine ou de la gWlatine, ce qui indique l'importance de la composition amino-acide de la protéine infusée.
Exemple IV
Le traitement à la formaline, tel au'il est décrit dans l'exemple 1, a aussi été appliqué à des graminées et du trèfle frais, et à de la balle de luzerne. Dans tous les cas.
le traitement des matières alimentaires par la formaline a nettement réduit l'accumulation ammoniacale après incubation in vitro (table 8). L'analyse d'acides gras volatils a révélé que le traitement par la formaline ne diminue pas la fermentation de l'hydrate de carbone présent dans les matières alimentaires.
Table 8
Incubation in vitro d'herbe fraîche, de légumineuses et de balle de luzerne.
Accumulation ammoniacale au-dessus de l'essai à blanc. % d'azote ajouté
3h 6h 10h 24h
Herbe (Kikouyou Pennisetum clandestinum) non traitée 22,8 14,1 - 4,4 - 17,1
traitée - 0,9 -9,0 - 14,9 - 47,4
Trèfle nain (Trifolium subterraneum) non traité 12,9 8,5 6,9 12,6
traité -0,7 - 3,8 -8,3 -29,1
Luzerne (Medicago sativa) non traitée 22,7 23,4 22,8 39,0
traitée 2,6 0,8 -3,1 - 9,7
Balle de luzerne non traitée 9,3 4,7 7,5 11,0
traitée - 1,5 -4,0 - 19,0 - 12,5
Exemple V
Le processus décrit à l'exemple I pour le traitement de la caséine par la formaline, souffre d'un désavantage: il exige une phase de lavage et d'extraction des constituants solubles lorsqu'il est appliqué à certaines matières alimentaires riches en protéines.
Ces inconvfnients sont palliés par simple addition d'une solution de formaline suffisant à faire une pâte et en procédant à l'élimination du formaldéhyde libre par séchage.
Sept échantillons de 50g de caséine précipitée par l'acide chlorhydrique ont été mélangés avec 3 volumes (poids) d'une solution de formaline contenant respectivement 2,50/0, O/o, 7,5o, 10 O/o, 12,5 O/o, 25 /0 et 50 oxo de formaline du commerce. Au bout d'une heure à 200 C, les pâtes furent placées dans un four à 800 C jusqu'à ce que l'odeur caractéristique du formaldéhyde ait cessé d'être décelable.
Les échantillons furent ensuite mis en incubation in
vitro dans du suc pansal, comme dans l'exemple I.
Table 9 hcubation in vitro de caséine formalinisée en une pâte.
Accumulation ammoniacale au-dessus de la valeur
à blanc, après incubation (% d'azote ajouté)
3h 6h 12h 24h
Caséine non traitée 40,4 73,6 82,5 89,2
Caséine formalisée:
à 2,5 /0 - 0,2 0,2 - 0,1 - 0,1
à 5 lo - 0,4 0,0 - 0,6 -2,4
à 7,50/o - 0,2 0,0 - 2,2 - 4,7
à 10 0/o -0,6 0,0 ¯1,9 -5,8
à12,5o/0 0,0 -1,3 - 2,9 - 3,7
à25 /o -1,0 - 3,0 - 6,2 - 9,3
à50 0/o -4,3 -11,0 -20,3 - 28,4
Un degré de protection satisfaisant contre la dégradation microbienne a été obtenu par traitement de la Ca- séine avec
2,5 0/o de formaline, et même des concentrations plus basses ont donné une protection satisfaisante.
Aux concentrations plus élevées en formaline, I'accumulation ammoniacale était moindre que dans les tubes où il n'y avait pas apport de caséine, indiquant une inhibition microbienne due à la présence de formaldéhyde libre dans le milieu d'incubation.
Exemple VI
Cet exemple décrit les préparations et les effets d'un procédé par traitement d'un tannin. Un tel traitement peut être cité pour comparaison, mais ne fait pas partie de l'invention. Trois prcparations au tannin végétal furent évaluées pour leur aptitude à rendre la protéine résistante à la dégradation microbienne dans la panse.
Les préparations tanniques étaient au quebracho (du bois du Quebracho Colorado), au myrobolan (du fruit du
Terminalia chebula) et au châtaignier (du bois du Castanea vesca). 5 kg de caséine précipitée par l'acide chlorhydrique (de dimension des particules inférieure à 0,5 mm) furent mélangés avec 15 0/o en poids du tannin en poudre et un apport de 3 volumes d'eau. Le mélange fut agité pour former une pâte homogène, puis laissé pendant 16 heures à la température du local. La pâte fut ensuite séchée dans le four à 700-800 C.
Des échantillons de la matière sèche furent ajoutés à des ballons contenant du suc pansal et mis en incubation pendant 24 heures, comme dans l'exemple I.
Table 10
Incubation in vitro de caséine traitée aux tannins végétaux.
Accumulation ammoniacale au-dessus de la valeur
à blanc, après incubation (% d'azote ajouté)
3h 6h 10h 24h
Caséine non traitée. 25,7 51,6 71,0 81,1
Caséine traitée:
au quebracho 25,1 48,1 67,0 74,7
au myrobalan 22,6 44,2 63,1 79,3
au châtaignier 23,0 46,8 60,9 69,3
On peut constater, d'après la table 10, que le traitement de la caséine aux tannins végétaux n'a provoqué qu'une légère réduction de la décomposition microbienne de la caséine.
Lorsqu'un mouton reçut une ration contenant 70 g de caséine traitée au tannin de myrobalan, plus 400 g de parts zagaies de luzerne et de balle de blé, il la mangea le premier jour, et la refusa ensuite. Un autre mouton accepta une ration semblable, mais contenant du tannin de quebracho, mais on n'observa aucune augmentation de la croissance lainière. Un troisième mangea d'abord une ration analogue contenant du tannin de châtaignier, mais la refusa aussi après le premier jour.
Exemple Vll
Les aldéhydes, glyoxal et glutaraldéhyde, et la sucrose disaccharide, furent également l'objet d'évaluations en comparaison avec la formaldéhyde, comme moyens de rendre la protéine résistante à la décomposition microbienne dans la panse. Les traitements avec ces aldéhydes ne font pas partie de l'invention.
Des échantillons de caséine précipitée par l'acide chlorhydrique (de dimension des partielles inférieure à 0,5mm) furent agités respectivement avec 10 volumes de glyoxal à 30 O/o et avec diverses concentrations de glutaraldéhyde, pendant une heure. On laissa ensuite la caséine se déposer; la solution fut décantée, le résidu lavé deux fois à l'eau, puis séché à 800 C. Un échantillon de caséine fut également mélangé avec un ooids égal de sucrose, et le mélange agité avec un volume d'eau, séché au four à 800 C, lavé à l'eau et de nouveau séché.
La caséine sèche résultant de ces réactions était de couleur brune, indiquant une perte possible d'aminoacides, en particulier la lysine, à partir de la réaction brune. (La caséine traitée à la formaline reste blanche.)
Les échantillons furent mis en incubation in vitro comme dans l'exemple I.
Table il
Incubation in vitro de caséine traitée au glyoxal,
au glutaraldéhyde ou à la sucrose. Accumulation
ammoniacale au-dessus de la valeur à blanc,
après incubation (% d'azote ajouté)
3h 6h 12h 24h
Caséine non traitée 43,2 78,4 90,7 89,8
Caséine traitée:
:
30 0/o glyoxai. 31,3 71,0 87,7 86,1
1 0/o glutaraldéhyde - 0,2 - 0,1 - 0,1 2,7
3,125 oxo glutaraldéhyde - 0,8 - 0,8 - 0,2 - 0,4
6,25 0/o glutaraldéhyde - 0,8 - 0,4 0,0 0,4
12,5 0/o glutaraldéhyde - 1,0 - 0,8 0,2 - 0,2
25 0/o glutaraldéhyde - 1,3 - 0,4 0,2 0,6
Caséine traitée au sucrose 2,1 5,8 12,9 23,9
La caséine traitée au glyoxal ne peut être considérée que comme légèrement protégée contre la dégradation microbienne, tandis que le traitement au glutaraldwhyde l'a immunisée contre l'action microbienne. Une protection notable s'est révélée avec la caséine traitée au sucrose.
Des moutons furent alimentés avec des rations contenant respectivement 1 O/o de caséine traitée au glutaraldéhyde et au sucrose. Des observations préliminaires ont indiqué une augmentation de la croissance lainière plus faible que l'augmentation due à l'addition de caséine formalinisée à la ration. Si la caséine traitée fut protégée contre l'attaque microbienne dans la panse, le traitement ne semble pas avoir sensiblement augmenté l'absorption des amino-acides essentiels limitatifs de l'intestin grêle.
On a également examiné l'emploi de polymères polybasiques pour protéger la caséine contre les attaques microbiennes. Des échantillons de caséine précipitée par l'acide chlorhydrique furent enrobés avec différents polymères, et le taux de la solution de protéine enrobée à pH 6,0 mesuré à l'aide d'une cellule débitmétrique réglée à 280 m. Les polymères avaient été préparés et caract5- risés selon les indications de Harrap, Rosman et solomon en 1965, et comprenant:
1. Poly (N-vinylpyrrolidone)
2, N-vinylpyrrolidone-styrène (50 : 50) copolymère
3. N-vinylpyrrolidone-styrène (75 : 25) copolymère
4. Poly (2-vinylpyridine)
5. 2-vinylpyridine-styrène (50 : 50) copolymère
6. 2-vinylpyridine-styrène (75 : 75) copolymère
7. Poly (tert-butylaminoéthyl méthacrylate)
8.
Tert-butylaminoéthyl méthacrylate-styrène (50 : 50)
copolymère
9. Tert-butylaminoéthyl méthacrylate-styrène (75 : 25)
copolymère 10. Poly (4-vinylpyridine) 11. 4-vinylpyridine-styrène (50: 50) copolymère 12. 4-vinylpyridine-styrène (75 : 25) copolymère
Le polymère No 7: poly (tert-butylaminoéthyl méthacrylate) et, dans une moindre mesure, les N08 4 et 10, se trouvèrent rendre la caséine insoluble à pH 6.
Des echan- tillons de caséine précipitée à l'acide (de dimension des particules comprises entre 0,4 et 0,5 mm) furent traités avec 48 O/o de leur poids des polymères Nos 7 et 12 dissous dans 10 o/o (poids-vol.) de méthyléthylcétone. (20 o/o de polymère No 7 suffisent à rendre la caséine insoluble à pH 6,0). Les échantillons furent séchés, puis mis en incubation in vitro avec le suc pansai, comme selon l'exemple I. Les résultats en sont donnés par la table 12.
Table 12
Incubation in vitro de caséine traitée avec des polymères
polybasiques. Accumulation ammoniacale au-dessus
de la valeur à blanc - % d'azote ajouté en caséine
3h 6h 12h 24h
Caséine non traitée 21,2 46,2 76,5 88.0
Caséine traitée
avec le polymère 7 2,7 7.9 6,0 5,4
Caséine traitée
avec le polymère 9 29,0 44,7 54,7 62,2
Polymère 7 -0,9 -4,1 - 13,5 -21,7
Le polymère 7: poly (tertwbutilaminoéthyl méthacrylate) a protégé la caséine contre les attaques microbiennes alors que le copolymère styrène 12 s'est avéré moins efficace. Le polymère 7, ajouté seul au ballon d'incubation, a diminué l'accumulation ammoniacale en dessous du niveau à blanc. Cet effet semble être associé à une action toxique exercée sur les microbes.
Certains protozoaires éclatèrent lorsque le polymère fut ajouté aux suspensions microbiennes du suc pansaI, et la motilité des autres fut nettement réduite. Aucune action de ce genre ne fut observée lorsque la caséine, traitée avec le même polymère, fut ajoute à la suspension des microbes de la panse.
Exemple IX
Cet exemple concerne l'emploi du traitement à la formaline pour protéger la méthionine amino-acide contre le métabolisme dans la panse. Les mêmes procédés peuvent être appliqués à la cystine et aux autres amino-acides.
On a déjà montré que l'infusion de cystéine ou de méthionine dans la caillette provoque une augmentation sensible du croît en laine. (Reis et Schinckel, 1963.)
Des échantillons d'un gramme de méthionine furent enrobés avec une solution aqueuse contenant 5 g de caséinate de calcium (casinal-glaxo). Après séchage à 800 C, la méthionine enrobée fut alors traitée par la formaline en une pâte employant 10 o/o de formaline, comme dans l'exemple V. Des tubes de contrôle furent également prcparés avec de la méthionine et de la caséine formalinisées ajoutées séparément.
Les préparations furent alors mises en incubation in vitro avec du suc pansai, et la concentration de méthionine dans le suc d'incubation, après précipitation des microbes et des protéines par l'acide sulfurique 0,1 N fut mesurée par électrophorèse sur papier à haut voltage (table 13).
Table 13
Méthionine réclçpérée en sue d'incubation
% de méthionine ajoutée
3h 6h 12h 24h
Méthionine 93 93 81 67
Méthionine enrobée de ca
séine traitée à la for
maline 53 52 62 62
Méthionine + caséine
traitée à la formaline 100 92 87 60
On peut constater que l'enrobage de la méthionine avec de la caséine. et le traitement cons cuti par la formaline, ont réduit la solution de méthionine dans le suc d'incubation.