Le Yucca schidigera chez le ruminant
Chez le ruminant, les saponines stéroïdiennes du yucca agissent sur trois leviers de l'écosystème ruminal : l'azote ammoniacal, la synthèse de protéine microbienne et la méthanogenèse. Trois enjeux au cœur de l'efficacité et de la durabilité de l'élevage.
Cette page rassemble ce que la littérature scientifique a mesuré : essais in vitro sur jus de rumen, essai chez la chèvre et synthèse de l'INRA. Chaque chiffre est rattaché à sa publication.
Le rumen, un enjeu azote et méthane
Chez le ruminant, l'écosystème du rumen conditionne à la fois l'efficience protéique de la ration et l'empreinte environnementale de l'élevage. La digestion microbienne ne pouvant être totale, elle entraîne des pertes azotées dans l'urine ou le lait, et une perte d'énergie sous forme de méthane, gaz à effet de serre4.
L'objectif des nutritionnistes est donc de piloter l'activité de l'écosystème ruminal pour optimiser son fonctionnement et réduire les rejets d'azote et de méthane. Les extraits de plantes, alternatives naturelles aux antibiotiques facteurs de croissance, sont de bons candidats pour réguler le fonctionnement du rumen4.
Les saponines sont des tensioactifs naturels, composés d'une ou plusieurs chaînes hydrophiles (glycone) et d'un noyau lipophile (aglycone). Celui-ci est de nature stéroïde ou triterpénoïde ; le Yucca schidigera est la source la plus connue de saponines stéroïdiennes4.
Quatre mécanismes documentés dans le rumen
Défaunation partielle[2][4]
Par leur action détergente, les saponines lysent les protozoaires ciliés, dont la membrane contient du cholestérol, contrairement aux bactéries. Moins de protozoaires signifie moins de prédation des bactéries et moins de méthanogènes associés.
Tampon de l’ammoniac ruminal[2][4]
L’ammoniac serait lié quand sa concentration est élevée, puis relargué quand elle baisse. Les fluctuations journalières sont ainsi lissées et la flore reçoit un apport régulier ; le foie économise l’énergie de conversion de l’excès d’ammoniac en urée.
Plus de protéine microbienne[2]
Une plus grande part du substrat digéré est orientée vers la synthèse de masse microbienne, et une moindre part vers les acides gras volatils et les gaz. La protéine microbienne qui quitte le rumen augmente.
Réorientation vers le propionate[1]
L’acétate recule, le propionate progresse et la production d’hydrogène baisse. Moins de H₂ disponible, c’est moins de substrat pour les méthanogènes : l’énergie fermentaire est mieux orientée vers la production.
Une réduction du méthane dose-dépendante
Jus de rumen de vache laitière incubé 6 h ou 24 h avec 1,2 à 3,2 g/L de sarsaponine (extrait de Yucca schidigera), selon trois substrats1. Choisissez un substrat et une durée.
Les auteurs observent aussi, au-delà de 1,2 g/L, une baisse de la disparition in vitro de la matière sèche du foin + concentré après 24 h. Ces concentrations in vitro sont supérieures aux doses pratiques en élevage ; elles servent à décrire le mécanisme, pas à fixer une dose.
Moins de protozoaires, moins d'ammoniac, plus de protéine microbienne
Fractions de saponines de yucca et de quillaja (1,2 mg/mL) incubées 24 h en système de fermentation ruminale in vitro2.
Protozoaires
Effet plus marqué sur la ration avec concentré.
Ammoniac
Les saponines purifiées de yucca donnent la plus forte baisse, environ 30 %.
Synthèse protéique microbienne
Confirmé par l’incorporation de ¹⁵N et le dosage des purines microbiennes.
D'après les auteurs, les saponines répartissent les nutriments digérés vers la masse microbienne plutôt que vers les acides gras volatils et les gaz : la dégradabilité vraie du foin est maintenue ou améliorée, la production de gaz réduite. Leur incorporation dans les rations, en particulier à base de fourrages, pourrait ainsi augmenter le rendement microbien et réduire les émissions de CO₂ et de CH₄2.
Mieux valoriser un fourrage pauvre traité à l'urée
Des tiges de maïs traitées à l'urée (72 g/kg) ont été additionnées de poudre de Yucca schidigera à 0, 90, 120 ou 160 mg/kg, puis distribuées avec des feuilles de légumineuse (Calliandra calothyrsus) à des chèvres, selon un carré latin 4 × 43.
Avec la dose de yucca, la part de l'azote uréique retenue sous forme d'ammoniac fixé au fourrage augmente, comme la teneur en protéine. Ingestion, gain de poids et digestibilité de la MS, des MAT, de la cellulose brute, de la MO et de l'énergie sont significativement supérieurs aux rations témoins (P < 0,05). L'auteur conclut au potentiel du yucca pour piéger l'azote ammoniacal et améliorer la valeur alimentaire des fourrages pauvres3.
| Yucca (mg/kg) | 0 | 90 | 120 | 160 |
|---|---|---|---|---|
| Azote uréique fixé au fourrage% de l’N apporté | 51,8 | 60,6 | 66,3 | 84,0 |
| MAT du fourrage traité% MS | 15,4 | 16,6 | 17,6 | 20,7 |
| MAT digestiblesg/kg MS | 10,16 | 11,06 | 11,54 | 14,24 |
| Énergie métabolisableMJ/kg MS | 6,45 | 8,09 | 8,51 | 8,64 |
Chèvres Anglo-Nubian × locales de Fidji, 26,9 ± 3,4 kg. EM : énergie métabolisable ; MAT : matières azotées totales.
Ce que dit l'analyse des essais in vivo
L'INRA a réanalysé 29 essais in vivo issus de la synthèse de Patra et Saxena, en tenant compte de la dose de saponines et du rapport fourrage / concentré de la ration4.
Pourquoi l'ammoniac baisse
Quatre explications coexistent : inhibition des uréases, liaison de la fraction glycone à l'ammoniac, moindre lyse bactérienne, inhibition des activités protéolytique et de désamination4.
Pourquoi le méthane baisse
Une partie des archées méthanogènes vit associée aux protozoaires : leur suppression explique en partie la baisse de CH₄, un résultat très souvent observé in vitro et in vivo, avec un effet dose-dépendant4.
Pourquoi les réponses varient
Certaines bactéries déglycosylent et inactivent les saponines de yucca ; d'autres s'adaptent lors d'un apport prolongé. Les effets in vivo sont donc moins nets qu'in vitro, et des essais de long terme restent nécessaires4.
Sur la qualité des produits, une dose de 60 g/j de saponines de yucca chez la vache laitière n'induit qu'une modification mineure du profil en acides gras du lait4.
Notre gamme Yucca schidigera, poudre ou liquide
Chez le ruminant, la forme poudre s'intègre au concentré ou au minéral ; la forme liquide s'applique en ration mélangée. Le choix dépend de l'outil de distribution et de la conduite du troupeau. Les doses recommandées figurent dans la fiche technique.
Yucca et ruminants : vos questions
Les saponines du yucca réduisent-elles vraiment le méthane ?
In vitro, oui : avec de la sarsaponine, Lila et al. (2003) mesurent jusqu’à 60 % de méthane en moins, de façon dose-dépendante. In vivo, la baisse est fréquemment observée, mais son ampleur varie avec la dose, la ration et l’adaptation de la flore. Elle doit donc être validée dans chaque contexte d’élevage.
Le yucca inhibe-t-il l’uréase ?
L’inhibition des uréases fait partie des mécanismes avancés. Makkar et al. (1998) rappellent toutefois qu’elle paraît peu probable in vivo. La liaison de l’ammoniac aux saponines et à leurs composés glycosylés, ainsi que la défaunation partielle, sont les explications les mieux étayées.
L’effet persiste-t-il dans le temps ?
Certaines bactéries ruminales peuvent dégrader les saponines de yucca, d’autres s’adapter lors d’un apport prolongé. La synthèse de l’INRA (2014) recommande des essais in vivo de long terme. Le suivi et la stratégie d’apport relèvent de l’accompagnement technique.
À quelle dose incorporer le yucca ?
Les doses étudiées in vitro dépassent les doses pratiques. Dans la synthèse in vivo de l’INRA, les effets apparaissent au-delà de 0,13 g/kg MS de saponines, avec une plage favorable entre 0,2 et 8 g/kg MS. Nos recommandations pour la gamme Yucca Schidigera, poudre et liquide, figurent dans la fiche technique.
Littérature scientifique
- Lila Z.A., Mohammed N., Kanda S., Kamada T., Itabashi H. (2003). Effect of sarsaponin on ruminal fermentation with particular reference to methane production in vitro. Journal of Dairy Science, 86, 3330-3336.
- Makkar H.P.S., Sen S., Blümmel M., Becker K. (1998). Effects of fractions containing saponins from Yucca schidigera, Quillaja saponaria, and Acacia auriculoformis on rumen fermentation. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 46(10), 4324-4328.
- Aregheore E.M. Effect of Yucca schidigera saponin on the nutritive value of urea-ammoniated maize stover and its feeding value when supplemented with forage legume (Calliandra calothyrsus) for goats. University of the South Pacific ; publié en ligne le 9 juin 2004 (revue et pagination à compléter).
- Bayourthe C., Ali-Haimoud-Lekhal D. (2014). Les extraits de plantes chez le ruminant : effets sur les fermentations dans le rumen et la qualité lipidique des produits animaux. INRA Productions Animales, 27(4), 317-327.
- Wallace R.J., Arthaud L., Newbold C.J. (1994). Influence of Yucca schidigera extract on ruminal ammonia concentrations and ruminal microorganisms. Applied and Environmental Microbiology, 60(6), 1762-1767.
- Cheeke P.R. (2000). Actual and potential applications of Yucca schidigera and Quillaja saponaria saponins in human and animal nutrition. Journal of Animal Science, 77(E-Suppl.), 1-10.
- Francis G., Kerem Z., Makkar H.P.S., Becker K. (2002). The biological action of saponins in animal systems: a review. British Journal of Nutrition, 88(6), 587-605.
Données issues de publications scientifiques (essais in vitro et essai sur petits ruminants), présentées à titre d'information technique. Elles ne constituent pas des résultats d'essais Actifeed ni des allégations produit.