DOI: 10.1051/animres:2001105

Anim. Res. 50 (2001) 429-440

Quantitative effects of alfalfa extract supply on rice straw degradation, fermentation and biomass synthesis by rumen microorganisms in vitro

Laurent-Philippe Broudiscou^a, Ahoefa Agbagla-Dohnani^b, Yves Papon^b, Agnès Cornu^b, Elisabeth Grenet^c and Anne Broudiscou<sup>d

a</sup>  UMR INRA-INAPG Physiologie de la Nutrition et Alimentation, 16 rue Claude Bernard, 75231 Paris Cedex 05, Paris, France
^b  Unité de Recherches sur les Herbivores, INRA, 63122 Saint-Genès-Champanelle, France
^c  Département Élevage et Nutrition des Herbivores, 63122 Saint-Genès-Champanelle, France
^d  Laboratoire de Méthodologie de la Recherche Expérimentale, Université d'Aix-Marseille III, France

(Received 4 August 2000; accepted 22 November 2001)

Abstract
In Asia and Africa, rice straw enters into livestock feeds as the main constituent. It is sometimes associated with fresh legume material, from local garden farming or from legume-cereal rotations, but the possible benefits of this practice need to be estimated more precisely, with special attention to the influence of cytoplasmic contents other than nitrogen or macrominerals on rumen microbial metabolism. In the present study, fresh Medicago sativa extract (AE) was chosen as a model of cytoplasmic contents from tops of tropical legumes such as Vigna unguiculata. It was obtained from whole plants harvested at the beginning of flowering (primary growth). The effects of AE supplementation on a rumen microbial community maintained on a diet made of rice straw and inorganic nitrogen (CP: 73.3 gkg^-1 DM) were assessed in dual outflow continuous culture. Three input levels were applied in order to detect curvilinear effects: 0, 0.227 and 0.455 mlg^-1 straw DM. The pH and the redox potential varied from 6.72 to 6.84, and from -335 to -370 mv respectively. The addition of AE had minor effects on fermentation variates. The true degradability of dietary OM and the degradabilities of ash-free NDF and ADF were not modified by AE. Alfalfa extract lowered the outflow of fermented OM (FOM) by 14% while it enhanced the microbial OM outflow (+33% ) and the efficiency of microbial protein synthesis (15 to 26 g Nkg^-1 FOM). This effect was curvilinear, and appeared negligible above 45-50% of the maximal extract input rate. This legitimised the addition of fresh legume materials to the diet even in small amounts.

Résumé
Les effets quantitatifs de l'apport d'extrait de luzerne sur la dégradation de la paille de riz, la fermentation et la synthèse de biomasse par les micro-organismes du rumen in vitro. En Asie et en Afrique, l'affouragement des ruminants en paille de riz est parfois associé à des déchets de maraîchage ou à des légumineuses (Niébé). Les bénéfices éventuels de cette pratique doivent être vérifiés, en portant une attention particulière à l'action des composés cytoplasmiques autres que les protéines et les minéraux majeurs sur le métabolisme des micro-organismes du rumen. Le contenu cytoplasmique du modèle choisi est un extrait par pressage d'une luzerne (Medicago sativa) récoltée en début de floraison (EL). Nous avons étudié l'effet de l'EL sur une communauté de micro-organismes du rumen maintenue en fermenteurs à double effluent sur une ration paille de riz + azote inorganique (MAT : 73.3 gkg^-1 MS). Trois niveaux d'apport ont été appliqués pour détecter d'éventuels effets curvilinéaires : 0 ; 0,227 ; 0,455 mlg^-1 MS paille. Le pH et le potentiel redox ont varié de 6,72 à 6,84, et de -335 à -370 mv respectivement. L'EL n'a pas significativement modifié les variables fermentaires, ni la dégradabilité réelle de la MO, ou les dégradabilités du NDF et ADF déminéralisés. L'extrait de luzerne a diminué le flux de MO fermentée (MOF) de 14 % tandis qu'il a accru le flux de MO microbienne (+ 33 % ) et l'efficacité de la synthèse de protéines microbiennes (de 15 à 26 g Nkg^-1 MOF). Cet effet a été curvilinéaire et paraît négligeable au delà de 45-50 % du niveau d'apport maximal. Dans notre essai, l'EL n'a pas significativement modifié l'apport d'énergie et d'azote aux micro-organismes. Son action catalytique sur le métabolisme microbien justifie l'apport de matière végétale fraîche dans la ration même en faible quantité.

Key words: rumen / rice straw / digestion / protein synthesis / in vitro

Mots clés : rumen / paille de riz / digestion / synthèse protéique / in vitro

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