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D.Sauvant & al. 2015
Les besoins énergétiques et azotés et efficacités
d'utilisation
D. Sauvant
avec
H. Archimède, G. Cantalapiedra, L. Delaby, P. Faverdin, N. Friggens, S. Giger-Reverdin, S. Lemosquet,
P. Nozière, I. Ortigues-Marty
D.Sauvant & al. 2015
Principales publications Systali
INRA-PA (2015)
3R 2015 (p 225-228)
D.Sauvant & al. 2015
I. Besoins et efficacité
d’utilisation de l’énergie
D.Sauvant & al. 2015
ENERGIE
FECALE
E. CH4
E. URINE
EXTRA
CHALEUR
( CO2)
Glucides 4.4
Protéines 5.7
Lipides 9.3
MAT
Tables +
prévisions
ENERGIE
NETTE
(UF)
k = EN/EM=
f(q=EM/EB)
ENERGIE
METABOLISABLE
ENERGIE
BRUTE
ENERGIE
DIGESTIBLE
LES FLUX D ’UTILISATION D ’ENERGIE, FACTEURS DETERMINANTS
dMO & dE
NI, PCO BalProRu
D.Sauvant & al. 2015
ENERGIE
FECALE
E. GAZ
E. URINE
EXTRA
CHALEUR
( CO2)
Glucides 4.4
Protéines 5.7
Lipides 9.3
MAT
Tables +
prévisions
ENERGIE
NETTE
(UF)
kl, kls, km, kg,
kt… = EN/EM
f(q=EM/EB)
ENERGIE
METABOLISABLE
ENERGIE
BRUTE
ENERGIE
DIGESTIBLE
LES FLUX D ’UTILISATION D ’ENERGIE, FACTEURS DETERMINANTS
dMO & dE
NI, PCO BalProRu
D.Sauvant & al. 2015
EN
EMI
Approche réponses: Intra-expérience
1 point = 1 traitement
ENL = a EMI + b EMI
ENL
o
o
o
o
o
o
o
o
o
Approche besoins: Inter-expériences
1 point = 1 expérience
EMI = A ENL + B
a
b
A
B
Efficacité k = a = 1/A & EM entretien = B = -b/a ? -b/a
o
o
Approche besoins-réponses en énergie à partir de mesures calorimétriques (Base Rumener)
D.Sauvant & al. 2015
240180120600
600
500
400
300
200
100
240180120600
600
500
400
300
200
100
EMIPMb*EL+RTchvl
0EMIPMb*EL+RLchvl
0
taries+lactation
Vaches
taries+lactation
Chèvres
Relation inter-expériences entre EMI/PM et ENLait+Res
EMI kcal/PM EMI kcal/PM
ENL+R kcal/PM ENL+R kcal/PM
Vaches en lactation
Chèvres lactation
Base Rumener (UMR MoSAR)
T+L: EMI/PM = [97.4; 136.5] + 1.60 ENL+R/PM (n=138, R²=0.96, ETR=26.3) kl = 0.62
L: EMI/PM = [116.7; 162.5] + 1.426 ENL+R/PM (n=88, R2=0.94, ETR=26.4) kl = 0.70
kl = 62.5 kl = 70.0
Exemple d’approches besoins (inter-expériences) chez les vaches et les chèvres, effet de la présence des taries
D.Sauvant & al. 2015
RESERVES
LAIT
E.M.Ingérée
Partition des flux
= Lait/(Lait±Res.)
Efficacité de l’utilisation de l’Energie Métabolisable ingérée chez la femelle ruminant (résumé)
kgt = 0.80 = kls + 0.15
kls=0.65 ± f(q)
ENTRETIEN
Part des différents facteurs ? Conséquences pratiques ?
D.Sauvant & al. 2015
Calculs des valeurs moyennes d’EMI/PM à partir des EN et des
efficacités kls et kgt
Vaches laitières
EMI/PM = 145 + (ENL/PM)/0.65 + (ER/PM)/0.80
Chèvres laitières
EMI/PM = 110 + (ENL/PM)/0.65 + (ER/PM)/0.80
Confrontation aux données mesurées ?
D.Sauvant & al. 2015
600500400300200100
600
500
400
300
200
100
EMIkcal/PM prédite systali
EM
Ikca
l/P
M m
esu
rée
Vaches
Chèvres
EMm = 145(VL) et 110 (CH), k ls = 65%, ktg = 80%
Y=1.00 X
Comparaison entre les valeurs mesurées et prédites de EMI/PM
n=219, ETR=25.3
Base Rumener (UMR MoSAR)
Prédiction des écarts à la bissectrice en fonction de q = EM/EB
D.Sauvant & al. 2015
0,80,70,60,50,40,3
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3Q=EM/EB
k
0,68
0,6
0,63
0,65
0,57
km
kls
kl
kmf
kf
Relations kl, kls, kmf, km, kf en fonction de QBases de choix pour les UF ?
Orge 1987
q=0.687
Syst.
Hollandais
UFV2007
=1820
UFL2007
=1700
kgt
q=EM/EB
UFsystali
=1760
Nouvelle UF: UFL=UFV=1760 kcal/kg
D.Sauvant & al. 2015
Vaches 2007
Vaches systali (1)
Chèvres 2007
Chèvres systali (2)
UFL/PM 0.041 0.054 0.037 0.041
UFL entravé 5.28 6.90 0.89 0.98
UFL stabulation
5.80 7.59 0.98 1.08
PVkg (PM) 650 (128.7) 650 (128.7) 70 (24.2) 70 (24.2)
Comparaison des besoins d’entretien/j entre 2007 et Systali
(1) 145 kcalEM/kg PM 94.2 kcal ENL/kgPM
(2) 110 kcalEM/kgPM 71.5 kcal ENL/kgPM
1 UFL = 1760 kcal
D.Sauvant & al. 2015
Nouveau calcul du bilan UFL ?
q = EM/EB kls = 0.65 + 0.247*(q-0.63) et kgt = kls + 0.15 Tables qu’avec ENL = EM * kls
Bil ENL = [EMI – ENent/kls –ENlait/kls]* kgt
BilUFL = Bil ENL / 1760
D.Sauvant & al. 2015
Base Caprinut (UMR MoSAR)
Relation entre Bilan UFL 2007 et Bilan UFL systali
1,00,50,0-0,5-1,0-1,5
1,0
0,5
0,0
-0,5
-1,0
-1,5Bilan UFL 2007/j
Bila
n U
FLsy
sta
li/j
0
0
pente=1.24
Comparaison entre les bilans UFL 2007 et Systali sur les chèvres
Pente = 1.26 Pente = 1.24
VACHES CHEVRES
Base Bovidig+MoSARCO (UMR MoSAR)
D.Sauvant & al. 2015
5040302010 5040302010
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
1,11,00,90,80,7
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
1,11,00,90,80,7
Q*m ilk _prod
0,5
EffEMla i t*m i lk _prod
Q*UFL sy sB EffEMla i t*UFL sy sB
0,5
Composantes de l'efficacité énergetique des vaches laitières
(q=EM/EB)
Efficacité "digestive"
(q=EM/EB)
Efficacité "digestive"
Lait brut (kg/j) Lait brut (kg/j)
UFL / kgMS UFL / kgMS
(Elait/EMing)
Efficacité métabolique
(Elait/EMing)
Efficacité métabolique
Bases Bovidig+MoSARCO (DS & JBD)
Résultats comparables en chèvre laitière
D.Sauvant & al. 2015
CONCLUSIONS SUR L’ENERGIE
1. Léger accroissement des besoins d’entretien et des efficacités de EMEN 2. Distinction efficacité EM lait (kls) et réserves (kgt) 3. Nouvelle UFL à 1760 kcal 4. Relations de bases pour calculer des efficacités
D.Sauvant & al. 2015
II.Besoins et efficacité des Protéines
1.Dépenses non productives 2.Efficacité et besoins 3.Prédiction de N urinaire
D.Sauvant & al. 2015
Dépenses protéiques non productives
Pertes fécales endogènes ou PEF (métaA) = MSIkg * [0.5 * ( 5.7 + 0.74 * MONDg )] Pertes urinaires endogènes ou URe (NI – NF = 0, metaA) = 0.312*PVkg Pertes par les phanères ou PHAN (biblio) = 0.2*PV0.6
Besoin PDI « non productif » à EffPDI = 0.67: PDIdnp = MSIkg * [0.5 * ( 5.7 + 0.74 * MONDg )]/0.67 + 0.312*PVkg + (0.2*PV0.6 ) /0.67
D.Sauvant & al. 2015
45403530252015
700
600
500
400
300
Lait brut (kg/j)
Be
so
ins"
PD
I" (
g/
j)
CNCPSNRC
All
INRA 2007
NorFor
NL
Systali
Comparaison des besoins "d'entretien" PDI des bovins femelles
Base Bovidig-PDI
Besoins protéiques non productifs des vaches
D.Sauvant & al. 2015
II.Besoins et efficacité des Protéines
1.Dépenses non productives 2.Efficacité et besoins 3.Prédiction de N urinaire
D.Sauvant & al. 2015
N ingéré N-Alim-Fec
N -Urine
N-Lait
N -Phanères
Principaux flux d’N et efficacité des PDI
N-Réserves Pool
d’échange d’AA
Pool N-AA (circulant)
N PDI
N-Endo-Fec
N urée
EffPDI ?
EffPDI ?
= 33g *BilUFL EffPDI ?
EffPDI ?
Σ Ineff ?
BPR
N-microbes
EffPDI ? valeur commune mais variable
D.Sauvant & al. 2015
6040200-20
90
80
70
60
50
40
(PDI-100) g/kg MS
Eff
ica
cit
é d
es P
DI
en
pro
téin
es d
e la
it %
67
EffPDI% = 66 exp(-0.007 (PDI-100))
n=113, nexp=36, ETR=2.7
Base Caprinut (DS & SGR, MoSAR)
50403020100-10-20-30-40
90
80
70
60
50
(PDIE-100) g/kg MS
Eff
ica
cit
é d
es P
DI
%
EffPDI% = 67,0 * exp(-0,007 (PDIE-100)) n=879, nexp=296, ETR=1.7
Efficacité des PDI en fonction de leur concentration dans le régime
VACHES CHEVRES
100 g PDI/kgMS 67% d’efficacité Necessité de différencier Dépenses vs Besoins
PDI-100 g/kgDM PDI-100 g/kgDM Eff
icac
ité
de
s P
DI p
ou
r le
s p
rote
osy
nth
ese
s %
D.Sauvant & al. 2015
En 2007 Dépense = 32 g/kg lait Besoins PDI = 32/0.64 = 50 g/kg Systali Dépense = 32 g/kg lait Besoins PDI = 32/(0.5 à 0.8) = 64 à 40 g/kg
Conséquences sur les valeurs de besoins PDI
D.Sauvant & al. 2015
600500400300200
600
500
400
300
200Besoin PDI des PEF avec EffPDI = 67% (g/j)
Be
so
in P
DI
de
s P
EF
av
ec E
ffP
DI
va
ria
ble
(g
/j) 200
x 1.25
x 0.75
300 g/j
500 g/j
Variations du besoin en PDI pour les PEF selon EffPDI
Base Bovidig-PDI
Variations du besoin PDI pour les PEF
D.Sauvant & al. 2015
S.Lemosquet et al. 3R (2014)
La correction du profil en AAI (ou LysDI, MetDI) augmente l’efficience à bas et à haut niveaux PDIE
Essais du projet européen REDNEX
AA- AA+: 9AAI
AA- AA+: 9AAI
AA- AA+: 9 AAI
AA- AA+ : LysDI+MetDI
AA- AA+ : LysDI+MetDI
PDIE (g/kg MS) 80 90 100 110 120 130
Efficience des PDIE (%)
45
50
55
60
65
70
75
80
PDIE (g/kg MS) 80 90 100 110 120 130
Matières Protéiques (g/j)
800
900
1000
1100
1200
1300
700
AA
-
AA
+
AA
-
AA
+ 4 %
D.Sauvant & al. 2015
-400
-200
0
200
400
600
800
1000
1200
0 500 1000 1500 2000 2500 3000
Pro
du
ctio
n d
e p
roté
ine
s d
ans
le la
it (g
/j)
PDI ingérées (g/j)
PDIure
Dépenses non productives
Rdt PDI 0,78
0 ,670,57
Protéines disponibles
La relation efficacité réponse aux PDI:
Efficacité Marginale (≈40%)
Efficacité moyenne de ref. (=67%)
Réponse
D.Sauvant & al. 2015
II.Besoins et efficacité des Protéines
1.Dépenses non productives 2.Efficacité et besoins 3.Prédiction de N urinaire
D.Sauvant & al. 2015
Addition de 5 flux de N:
-N de BalProRu (α N_BalProRu).
-N de l’inefficacité des PDI (PEF, protéines lait, phanères, variations
BilPROT ) N_PDI (1-EffPDI).
- N urinaire endogène (NUe).
- N urinaire issu de l’azote microbien non aminé (NNPMicUR).
- N du défaut de bilan (0,47 bilan N).
predNUR = α N_BalProRu + N_PDI (1-EffPDI)
+ Nue +NNPMicUR + 0,47 bilan N
Prediction factorielle des pertes azotées urinaires
D.Sauvant & al. 2015
0,60,50,40,30,20,10,0
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0Valeurs prédites (gN/kgPV)
Va
leu
rs m
esu
rée
s (g
N/
kg
PV
)
Prévision des rejets d'N urinaire chez les vaches laitières
Données brutes
Relation intra-expérience
Y = 0.05 + 0.83 X (n=239, nexp = 61, ETR = 0.02)
Bases Bovidig-PDI et MoSARCO
0,80,70,60,50,40,30,20,10,0
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
Valeurs prédites (g N/kgPV)
Va
leu
rs m
esu
rée
s (
g N
/k
gP
V)
Nuage de points de NURcorPV; NURPVcorEvgr et SomNURPV
Données brutes
Relation intra-expérience
Y = 0,04 + 0,88 X
n = 134, nexp = 45, ETR = 0,048
Base Caprinut (D.Sauvant & S.Giger-Reverdin)
Prediction of urinary-N losses
COWS GOATS
Predicted values (gN/kgLW) Predicted values (gN/kgLW)
Act
ual
val
ue
s (g
N/k
gLW
)
Predicted values = f(RPB, IneffPDI, LW…)
D.Sauvant & al. 2015
200150100500
250
200
150
100
50
0
-50
N urinaire lié à l'inefficacité des PDI (g/j)
N urinaire lié à BalProRu (g/j)
Répartition des origines des rejets azotés urinaires (exemple des vaches)
Bases Bovidig-PDI + MoSARCO
75gNur/j 150 mgNUR plasma ou lait
D.Sauvant & al. 2015
2520151050
20
15
10
5
0
-5
-10Nurine lié à l'inEfficacité des PDI (gN/kgPV)
Nu
rin
e lié
à B
alP
roR
u (
gN
/j)
0
0
Origines majeures des rejets N urinaires chez les chèvres
Base Caprinut
Répartition des origines des rejets azotés urinaires (exemple des chèvres)
D.Sauvant & al. 2015
CONCLUSIONS POUR LES PROTEINES
Les besoins d’entretien et non productifs sont plus importants que les besoins d’entretien antérieurs à mesure de l’accroissement de la production. Les réponses à l’apport de PDI sont plus précises lorsqu’une efficacité variable des PDI est appliquée à toutes les fonctions avec protéosynthèse. Les réponses d’efficacité sont plus précises avec PDI/MS que PDI/UF. Les réponses d’efficacité des PDI des vaches et des chèvres aux variations des PDI/MS sont très comparables. Le chantier est en cours pour les Acides aminés (peu de changements).
D.Sauvant & al. 2015
Relations entre les teneurs en PDI et en MetDi et LysDi des rations
D.Sauvant & al. 2015
S.Lemosquet (2016)
Généralisation de l’efficience PDI augmentée par MetDI et LysDI à différents niveaux PDI par méta-analyse
• Base : 116 Publi. 606 rations
• PDIsystali :70-140 g/kg MS
• LysDI : 4,9-11,4 %PDI et MetDI : 1,6-4,8 %PDI
• PDIx(Met ou/et Lys) : 36 Exp. Et 143 rations
MetDI (%)
PDI (g/kg) 80 90 100 110 120
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5