Une voie durable vers une réduction de l’utilisation des antimicrobiens
par Ajay Bhoyar, responsable technique senior, EW Nutrition
La santé intestinale est essentielle à la rentabilité d’une production avicole. En effet, le tractus gastro-intestinal (GTI) permet la digestion et l’absorption des nutriments tout en agissant comme un système de défense contre les agents pathogènes. Un intestin sain améliore la conversion alimentaire, renforce la résilience immunitaire et réduit le recours aux antimicrobiens, des éléments essentiels dans la lutte contre la résistance aux antimicrobiens (RAM). Face aux menaces importantes que représente cette résistance pour la santé publique et l’élevage, des stratégies telles que la biosécurité, la gestion durable et des interventions alimentaires efficaces gagnent en popularité. Les enzymes alimentaires sont devenues des outils essentiels pour maîtriser les coûts des aliments, atténuer les facteurs antinutritionnels et améliorer l’utilisation des nutriments. Parmi ces enzymes, la xylanase se distingue. En dégradant le xylane, un composant majeur des polysaccharides non amylacés (PNA) présents dans les ingrédients alimentaires d’origine végétale, la xylanase réduit la viscosité intestinale, améliore l’utilisation des nutriments et favorise une santé intestinale et une productivité optimales. Cet article explore l’application innovante de nouvelles xylanases GH10, telles qu’Axxess XY, comme solution durable pour améliorer l’efficacité alimentaire et la santé intestinale en production avicole.
La xylanase dans la nutrition avicole
La xylanase joue un rôle essentiel dans l’amélioration de la disponibilité des nutriments en s’attaquant aux limites de la synthèse enzymatique endogène chez la volaille. Les xylanases appartiennent à la classe des carbohydrases et catalysent la dégradation du xylane, un PNA majeur présent dans les ingrédients alimentaires d’origine végétale. Elles hydrolysent le xylane en sucres simples tels que les arabino-xylo-oligosaccharides (AXO) et les xylo-oligosaccharides (XO), réduisant ainsi l’encapsulation des nutriments et la viscosité du digestat. Ces actions améliorent la digestibilité globale des nutriments et les performances.
Le principal avantage de la xylanase alimentaire réside dans sa capacité à réduire la viscosité du digestat. En hydrolysant partiellement les PNA dans le tube digestif supérieur, la xylanase assure une meilleure absorption des nutriments dans l’intestin grêle. Des études (Matthiesen et al., 2021; Choct et Annison, 1992) confirment qu’une viscosité réduite améliore la digestibilité des aliments, ce qui entraîne de meilleures performances chez les volailles. De plus, pour obtenir des bénéfices optimaux, il est crucial que la xylanase dégrade efficacement les arabinoxylanes solubles insolubles. Les arabinoxylanes insolubles font partie de la structure de la paroi cellulaire des cellules végétales, créant un effet cage qui piège les nutriments comme l’amidon et les protéines. La décomposition efficace des arabinoxylanes insolubles garantit que les nutriments piégés dans les parois cellulaires des plantes sont libérés pour la croissance et la production.
Mécanismes favorisant la santé intestinale
Réduction de la viscosité
Une teneur élevée en PNA augmente la viscosité du digestat et ralentit la digestion et l’absorption des nutriments. L’arabinoxylane soluble n’est pas digéré dans l’intestin grêle des poulets de chair. Elle produit un bourdonnement visqueux, entraînant la prolifération de bactéries pathogènes, une inflammation intestinale, une altération de la fonction de barrière intestinale et des lésions intestinales graves (Teirlynck et al., 2009). La xylanase atténue ce phénomène en décomposant les xylanes, un composant majeur des PNA présents dans les ingrédients alimentaires courants Cela améliore la circulation du digestat et réduit les pertes énergétiques.
Métabolites microbiens
Les xylo-oligosaccharides (XOS) peuvent également être produits dans l’intestin des animaux monogastriques dans une certaine mesure, lorsque des enzymes exogènes, telles que la xylanase, sont ajoutées à l’aliment (Baker et al., 2021).
Les XOS générs par l’action de la xylanase sur les arabinoxylanes peuvent agir comme prébiotiques favorisant la prolifération de bactéries bénéfiques comme Lactobacillus et Bifidobacterium, capables de supplanter les espèces nuisibles. XOS peut avoir un impact positif sur le microbiote intestinal, améliorer la production d’acides gras à chaîne courte (AGCC), stimuler l’activité immunitaire dans le tractus gastro-intestinal et améliorer l’utilisation de l’énergie.
Fonction de barrière intestinale
En réduisant l’inflammation et l’irritation intestinales, la xylanase contribue à maintenir l’intégrité intestinale, réduisant ainsi le risque de translocation de pathogènes depuis la lumière intestinale. Dans une étude sur des poulets de chair, la xylanase diminue l’indice d’apoptose épithéliale, régule positivement l’expression des gènes des jonctions serrées et inhibe la synthèse de mucine dans l’intestin grêle, atténuant ainsi l’altération de la barrière muqueuse intestinale due à Clostridium perfringens (Liu et al., 2012).
Considérations pratiques relatives à l’utilisation de la xylanase
Stabilité des enzymes
Les enzymes sont des protéines qui ont tendance à perdre leur activité catalytique à haute température. Exposées à une chaleur excessive, la structure protéique d’une enzyme peut se déplier de manière irréversible, perturbant son site actif et entraînant une perte de fonction. Par conséquent, il est essentiel d’assurer la stabilité de l’enzyme pendant la transformation des aliments pour animaux afin de maintenir son activité intestinale. Les enzymes intrinsèquement thermostables ont la capacité inhérente de résister à des températures élevées sans revêtement protecteur et sont immédiatement disponibles pour agir dès l’ingestion.
Composition de l’aliment
L’efficacité de la xylanase dépend de la composition de l’aliment, notamment de la teneur en PNA et de la présence d’inhibiteurs de la xylanase dans les aliments courants. Il est important de choisir une xylanase capable de résister à l’activité des inhibiteurs de la xylanase et efficace contre les arabinoxylanes solubles et insolubles.
La valeur de la matrice énergétique recommandée pour l’enzyme xylanase doit être utilisée lors de la formulation des aliments pour créer des régimes à faible apport énergétique et tirer pleinement parti de l’utilisation de la xylanase.
Dosage optimal
Un dosage correct est essentiel pour maximiser les bénéfices des enzymes alimentaires tout en évitant les coûts inutiles. Il est important de suivre les recommandations des fabricants et d’éviter le sous-dosage d’une enzyme.
Xylanase GH10 : Le meilleur choix pour la nutrition animale
La plupart des xylanases alimentaires sont classées dans les familles de glycosides hydrolases 10 (GH10) et 11 (GH11) en fonction de leur spécificité de substrat, de leur action catalytique et de leurs caractéristiques structurelles.
Pourquoi les xylanases GH10 sont plus efficaces ?
1. Spécificité de substrat plus large :
Contrairement aux xylanases GH11, les xylanases GH10 peuvent hydrolyser efficacement les substrats de xylane solubles et insolubles. Cette activité plus large assure une dégradation efficace des xylanes dans une large gamme d’ingrédients alimentaires.
2. Efficacité catalytique supérieure :
Les enzymes GH10 clivent le xylane au niveau des régions substituées, produisant des xylo-oligosaccharides plus courts qui peuvent avoir un impact positif sur la santé intestinale et maximiser la disponibilité des nutriments.
3. Thermostabilité :
La transformation des aliments implique souvent des températures élevées lors de la granulation Axxess XY, une xylanase de la famille GH10, présente une thermostabilité remarquable, conservant une activité de plus de 85 % même à 95°C pendant des durées de conditionnement prolongées. Cette résilience garantit une performance enzymatique constante pendant la fabrication et la digestion des aliments.
Nouvelles applications d’Axxess XY : une xylanase GH10
Axxess XY illustre les avantages des xylanases GH10 en nutrition avicole. Sa capacité à agir efficacement sur les arabinoxylanes solubles et insolubles en fait une enzyme alimentaire polyvalente. Sa thermostabilité élevée garantit une activité enzymatique efficace dans le tube digestif et une utilisation optimale des nutriments dans des conditions de transformation difficiles, favorisant ainsi la santé intestinale et maximisant les performances.
Principaux avantages d’Axxess XY
1. Utilisation améliorée des nutriments :
En libérant les nutriments piégés dans les PNA, Axxess XY favorise de meilleures indices de conversion alimentaire (IC).
2. Amélioration de la santé intestinale :
La réduction de la viscosité du digestat réduit les problèmes de santé intestinale et la prédisposition aux infections intestinales. De plus, les oligosaccharides à chaîne courte libérés par Axxess XY soutiennent le microbiote intestinal, améliorant ainsi la santé digestive.
3. Efficacité économique :
Permettant une utilisation optimale d’ingrédients alimentaires riches en fibres, rentables et disponibles localement, sans compromettre les performances, Axxess XY est un atout pour la rentabilité.
Lors d’un essai récent de 42 jours mené dans une exploitation commerciale, Axxess XY a permis de maintenir le poids corporel moyen des poulets de chair avec une réduction de 100 kcal/kg de l’énergie métabolisable, tout en réduisant significativement le coût de l’alimentation par kg de poids corporel. Les régimes étaient à base de maïs, de drêches de distillerie et de tourteau de soja.
Conclusion
La xylanase illustre comment les enzymes alimentaires peuvent transcender leur rôle traditionnel dans la réduction des coûts d’alimentation pour favoriser une meilleure santé intestinale. La xylanase contribue à réduire l’utilisation d’antimicrobiens en production avicole en améliorant l’utilisation des nutriments, en réduisant la viscosité du digestat et en favorisant un microbiote sain. Son intégration dans des stratégies globales de gestion de la santé intestinale offre une solution durable pour lutter contre la RAM et assurer la viabilité à long terme de l’aviculture. En ciblant les PNA, ces enzymes améliorent la digestibilité des nutriments, réduisent les coûts d’alimentation et favorisent des pratiques de production durables.
Les xylanases GH10, et notamment Axxess XY, se distinguent par leur spécificité de substrat supérieure, leur efficacité catalytique et leur thermostabilité. En intégrant Axxess XY dans les formulations d’aliments, les éleveurs de volailles peuvent exploiter tout le potentiel nutritionnel des ingrédients, garantissant ainsi des performances et une rentabilité optimales. Face à l’évolution constante de l’industrie avicole, l’adoption de technologies enzymatiques avancées comme Axxess XY représente une étape stratégique vers une nutrition animale durable et efficace.
