Appareil digestif des bovins : Le rôle du bonnet

Comment la vache se nourrit-elle ? (1)
Introduction
2)
Comment la vache se nourrit-elle ? Simple, en mangeant de l’herbe répondrez-vous !
Certes, mais… regardons une seconde un morceau de ce qu’on appelle une « bouse ».
Que voyons-nous ? Une partie noirâtre, visiblement digérée, et de nombreux fragments
d’herbe qui n’ont pas été digérés. Séraphine, qui manque de pudeur, nous permet aussi
d’observer son crottin. On y voit encore plus de morceaux d’herbe non digérés. Une vache
digère visiblement plus efficacement qu’un cheval, mais ce n’est pas la panacée. Et
pourtant… la digestion de la vache, ce n’est pas si simple !
1)
Les différents aliments des vaches
Les vaches sont des animaux herbivores, c’est-à-dire qu’elles mangent des végétaux de la
taille des herbes.
Qu’est ce qui se cache sous le terme « herbe » ?
Des plantes de petite taille qui poussent dans les prairies. Regardons la poignée d’herbe
qui a été ramassée au hasard, dans un pré sous le bâtiment. On y voit :
des graminées comme ce Brome
La vache possède 32 dents
dont 24 molaires et 8 incisives.
Pas de canine !
Toutes les
incisives sont en
bas !
Une bonne langue
râpeuse…
La vache entoure une touffe d’herbe avec sa langue râpeuse, la coince contre le bourrelet
corné et tire. L’herbe est ensuite mastiquée à l’aide des molaires, ce qui réduit la taille des
morceaux, puis passe dans l’œsophage et rejoint le système digestif.
Tout ça ne parait pas bien compliqué me direz-vous, mais c’est sans compter un problème
crucial !
L’herbe : un aliment de faible valeur
nutritionnelle
On caractérise habituellement un aliment pour bétail par :
-)
son taux de matière sèche, c’est-à-dire le pourcentage de ce qui n’est pas de l’eau ;
-)
son taux de protéines ;
-)
son taux de fibres, essentiellement la cellulose, constituant principal des végétaux et du
papier ;
-)
d’autres paramètres dont nous ne parlerons pas. Le tableau suivant donne la composition
simplifiée de quelques aliments que mangent les vaches.
Matière sèche
(%)
Protéines
(%)
Fibres (%)
Foin de graminées
88,1
10,6
64,4
Ensilage mature de graminées
38,7
12,7
66,6
Foin de luzerne (légumineuse)
87.8
20.2
39.6
Ensilage mature de légumineuses
42.6
20.3
50
Aliments
des Astéracées comme le pissenlit,
des orchidées, rares, et bien sûr énormément
d’autres plantes.
Les vaches sont difficiles ; elles n’aiment pas
tout et laissent de côté le Rumex :
Il est facile de savoir ce que les vaches ne mangent pas : il
suffit d’aller dans un pré qui a été occupé pendant plusieurs
semaines et de regarder ce qu’elles n’ont pas mangé. Les
touffes d’herbe qui restent s’appellent des « refus ».
En hiver, l’herbe ne pousse plus et est souvent recouverte
par la neige. Les bêtes sont alors rentrées à l’étable où on
leur sert du foin.
Le foin est simplement de l’herbe séchée.
On leur donne également d’autres aliments comme de
l’enrubannage, de l’ensilage, des tourteaux de soja et de la
farine.
Pourquoi leur donne-t-on de ces compléments ? Nous allons
bientôt y répondre. Mais avant tout, regardons comment la
vache récolte l’herbe.
Nous devons maintenant répondre à plusieurs questions :
-
Pas d’incisive mais un
bourrelet de corne
3)
des légumineuses comme le trèfle blanc
et la luzerne, qui lui ressemble beaucoup
La récolte de l’herbe
Résumé.
Les bovins et les chevaux mangent de l’herbe. L’herbe contient peu de protéines, ce
qui oblige à donner des compléments sous forme de luzerne, de farine de pois, et
dans certaines fermes, de tourteaux de soja et d’ensilage.
Les graminées apportent
- très peu de protéines
 On complète donc le régime avec des aliments plus riches :
des tourteaux de soja
du foin et/ou de l’ensilage et/ou farine de légumineuses comme la luzerne et le
pois,
mais aussi des farines animales, il fut un temps, en Angleterre…
- 70% de cellulose. La cellulose est un polymère de glucose (c’est-à-dire une chaîne de
centaines de glucoses attachés entre eux)
-
-
comment font les vaches pour enrichir leur régime en protéines sans compléments
alimentaires ?
comment les vaches et les chevaux font-ils pour tirer de l’énergie de l’herbe alors
qu’ils ne sont pas capables de la digérer correctement ?
pourquoi reste-t-il plus d’herbe non digérée dans le crottin de cheval que dans la
bouse de vache ?
Nous allons chercher la réponse dans la façon dont la vache digère.
4)
La digestion de l’herbe
Les bovins possèdent un estomac à plusieurs poches très caractéristique qui vous est
présenté à la fois sur les deux figures ci-dessous et sur le petit tableau (à ne pas manipuler !)
: la panse, le bonnet, le feuillet et la caillette.
L’œsophage :
les aliments arrivent par là
Le FEUILLET
3ème poche
La CAILLETTE
C’est la 4ème poche, qui est
l’équivalent de notre estomac.
L’intestin grêle
Le gros intestin
La PANSE, ou rumen
C’est la 1ère poche,
8 à 15% de poids de l’animal,
Jusqu’à 250 L chez le taureau !
L’anus, par où tout
ressort !
Le BONNET
2ème poche
Le caecum
Le dessin qui suit nous montre la place que la panse prend dans le corps de la vache et
comment les quatre poches s’organisent.
Le FEUILLET
L’œsophage
Enzyme
s
glucose
glucose
glucose
glucose

glucose

glucose
Or c’est le glucose qui est utilisé par les animaux pour produire leur énergie :
glucose
+
oxygène
CO2
+
eau
Le BONNET
La CAILLETTE La PANSE
+ENERGIE
C’est la respiration cellulaire.
Tout va donc bien : la vache mange un peu de protéines et beaucoup de glucose. Oui, sauf
que… sauf que pour utiliser le glucose, elle doit d’abord couper la cellulose en petits
morceaux. Pour cela, elle a besoin d’enzymes particulières… qu’elle ne possède pas !
Une question se pose : pourquoi quatre « estomacs » ? Comment tout ça fonctionne-t-il ?
Pour répondre à ces questions, nous allons maintenant suivre le trajet des aliments dans
l’appareil digestif d’une vache.
Comment la vache se nourrit-elle ? (2)
Les aliments arrivent d’abord dans la PANSE
Sa paroi est épaisse et n’autorise pas une absorption efficace des nutriments. En revanche,
si on regarde un extrait de panse au microscope, on y voit de très nombreux microorganismes :
Sans oxygène, les microbes ne peuvent pas continuer à dégrader les acides gras volatils
en eau et en gaz carbonique. Ces acides gras traversent la paroi du rumen et passent dans
le corps de la vache.
La vache est capable de les métaboliser par la respiration, et d’en tirer l’énergie qui reste,
c'est-à-dire la plus grande partie de l’énergie initialement contenue dans le glucose !
On sait maintenant que ce sont les microbes et non la vache qui digèrent l’herbe et le
foin, et que la vache tire son énergie des déchets produits par les microbes !
Mais à quoi servent les autres estomacs ? En plus, il nous reste une question à
résoudre:
-
(1) Des
PROTOZOAIRES
ciliés : 1 million / mL
Ici, un Ophryoscolex
posé sur des débris
végétaux (D)
A
(2) Des
CHAMPIGNONS
Chytridiomycètes
On ne les voit pas
sur les photos
B
Encore un
Oprhyoscolex. Les
points gris au bout
de la flèche sont
des bactéries.
V
(3) Des BACTERIES
100 Milliards / mL !!!
Ici, elles sont à la
surface
d’Ophryoscolex.
C
V
D
(1)
Paroi de la panse
A, B, C, Microscopie Electronique a Balayage; D, lame mince colorée, Henri-Gabriel
Dupuy.
+
acides gras volatils
oxygène
CO2
+
eau
+ENERGIE
Le BONNET filtre le contenu de la panse
Du liquide de la panse passe périodiquement dans le bonnet. Cette poche agit comme un
tamis qui empêche les trop gros morceaux d’herbe de passer dans la caillette.
Les chevaux n’ont pas ce filtre, et l’herbe qui n’est pas assez mâchée par l’animal et
digérée par les microbes dans le caecum ressort quelle que soit sa taille.
Eh bien, voilà une première raison pour laquelle il y a plus de fragments d’herbe non
digérée dans le crottin que dans la bouse !
Il existe une autre raison, mais nous la verrons un peu plus loin.
Utilisation des acides gras volatils par la vache
Les acides gras volatils contribuent ainsi à 80% des besoins énergétiques de
l’animal. Les acides gras volatils qui s’échappent par la bouche et la peau sont
responsables de l’odeur caractéristique des bovins.
Le feuillet absorbe l’eau
Le méthane et du dioxyde de carbone sont stockés au sommet de la panse avant d’être
expulsés. C’est qui se produit quand on entend la vache « souffler ».
Une vache peut produire jusqu’à 500 litres de méthane par jour lorsqu’elle est nourrie aux
tourteaux de soja !
En haut :
méthane et CO2
s’accumulent
L’œsophage :
les aliments arrivent et
les gaz (en rouge) sortent par là
Où la vache y trouve-t-elle un intérêt ? Eh bien, dans la panse de la vache, il n’y a pas
d’oxygène. Les microbes ne peuvent donc pas produire de l’énergie en dégradant le
glucose par respiration. Ils utilisent d’autres voies de dégradation qui rapportent moins mais
qui n’ont pas besoin d’oxygène : les fermentations :
Au milieu :
foin du dernier repas
Au fond :
foin de repas plus
anciens, en train de
fermenter
Acides gras
volatils utilisés
par la vache
ou
glucose
Des acides gras volatils
Intestin grêle
Le BONNET
Il filtre le contenu de
la panse
Appareil digestif des bovins :
Le rôle du bonnet
Séraphine ne fonctionne pas exactement comme ça : les microbes vivent dans le caecum,
situé après l’estomac. Les gaz produits sont alors éliminés par l’anus. Les vaches rotent et
les chevaux pètent*.
Le gros intestin
L’intestin grêle
L’œsophage
+ Un peu
d’énergie
Utilisée
par les microbes
Fermentation du glucose par les microbes
La caillette
Gros
morceaux :
ils ne
passent
pas !
Production de gaz dans la panse
méthane, CH4
ou
eau
Petits morceaux
La panse
L’anus
CO2
L’œsophage
la panse
Le pH de la panse varie autour de 6-7, ce qui est favorable à la croissance des
microorganismes. En comparaison, celui de l’estomac est proche de 1, celui du
vinaigre blanc de 2,4, celui de l’eau pure proche de 7.
Une partie de ces microbes est capable d’hydrolyser* la cellulose en glucose car ils
possèdent les enzymes nécessaires !
Ils utilisent ensuite le glucose pour produire leur propre énergie.
(* de couper)
Avant d’arriver dans la caillette, le liquide de la panse passe dans le feuillet où une partie de
son eau est réabsorbée. Puis il passe dans la caillette.
Le feuillet
Il absorbe l’eau
des aliments
Quelques microbes de la panse
Note :
1mL, c’est 1000 fois plus petit qu’un litre
1µm, c’est-à-dire un micromètre, c’est mille fois plus petit qu’un millimètre, ou un
million de fois plus petit qu’un mètre.
Un protozoaire est donc 20 fois plus gros qu’une bactérie.,
comment font les vaches pour enrichir leur régime en protéines sans compléments
alimentaires ?
L’estomac, équivalent de
la caillette
Le caecum, où vivent les
microbes qui digèrent la cellulose
Appareil digestif des chevaux
* Les vaches possèdent aussi un caecum où vivent des microbes qui produisent aussi du
méthane et du gaz carbonique. Vous pouvez donc également entendre des vaches faire de
la musique. A noter que chez les bovins, le rôle du caecum est très réduit.
Le liquide filtré passe dans la CAILLETTE
Aucun microbe ne vit dans la caillette : les fragments d’herbes qui sont passés au travers
du bonnet ne seront pas plus digérés. Ce sont eux que nous retrouvons dans les bouses.
Le liquide contient énormément de microbes qui sont digérés dans la caillette et fournissent
la majorité de ses protéines à la vache.
La vache se nourrit surtout de microbes !
Chez les chevaux et les lapins, les microbes vivent dans le caecum, après l’estomac, et ne
sont donc pas digérés. Les microbes emportés dans l’intestin finissent dans les crottes. Le
rendement est donc moins bon.
Pour ne rien perdre, certains herbivores dont les lapins mangent leurs crottes et finalement
digèrent ces microbes.
Le saviez-vous ?
Autrefois, lorsqu’on tuait un veau, on récupérait le
contenu de la caillette. En effet, c’est dans cette
poche qu’il digère le lait. Ses enzymes font cailler le
lait ! C’est l’origine du mot caillette. Le liquide extrait
de l’estomac s’appellent la présure et servait à
fabriquer les fromages.
Comment la vache se nourrit-elle ? (3)
Les intestins absorbent les produits de la digestion
A la fin du circuit, le mélange herbe + salive est devenu une jolie bouse toute prête. Quant à
la suite, vous la connaissez.
Et voilà ! La vache abrite des microbes dans sa panse. Les microbes digèrent l’herbe
et la vache digère les microbes. Toutes nos questions sont résolues. Toutes ? Non : il
reste encore un petit détail !
5)
6)
Et le veau dans tout ça ?
Eh oui, avant sevrage, le veau se nourrit de lait. Le lait ne contient pas de cellulose et n’a
pas besoin d’être digéré par des microbes. A ce stade, une structure appelée sillon
gastrique ferme l’entrée de la panse : le lait passe directement de l’œsophage à la caillette
où il est digéré.
Tout le monde le sait : les vaches ruminent. Mais à quoi ça leur sert ?
Une vache qui présente un gonflement doit être soignée dans les plus brefs délais. Il est
possible d’évacuer les gaz à l’aide d’une sonde œsophagienne et en faisant avaler des antimoussants comme du l’huile. Si ça ne suffit pas, il peut être nécessaire de percer le flanc de
l’animal et d’évacuer les gaz ou la mousse à l’aide d’un trocart.
Une fois mâchée et avalée, l’herbe fraiche est partiellement digérée par les microbes dans
la panse. Quelques heures après, à un moment de repos, en général l’après midi et la nuit,
une partie du contenu de la panse est régurgité et remâché puis redigéré : la vache rumine.
L’herbe est mastiquée deux fois, ce qui réduit la taille des morceaux. Les petits fragments
sont plus facilement digérés par les microbes et peuvent ensuite passer à travers le tamis
du bonnet.
Les chevaux ne ruminent pas, c’est la deuxième raison pour laquelle il y a plus de
fragments et de plus gros fragments d’herbes dans le crottin ! Tout est maintenant résolu !
1) La bouche et l’œsophage :
Mastication,
Rumination.
5) La CAILLETTE
Elle digère les microbes
6) Le caecum
Quelques
microbes y
vivent aussi
2) La PANSE, ou rumen
Les microbes digèrent l’herbe
7) Gros
intestin
transit
8) L’anus, par où
tout ressort !
3) Le BONNET
Il tamise le bol
alimentaire
Un problème de digestion : la météorisation
Il arrive que suite à un stress ou à une autre cause, les mouvements de la panse
responsables de l’évacuation des gaz ne se produisent plus. Les gaz s’accumulent. La
panse gonfle d’autant plus rapidement que les aliments ingérés sont producteurs de gaz.
Il arrive que les gaz forment une mousse avec le liquide de la panse (ce qui arrive quand la
vache mange trop de luzerne). Les gaz ne peuvent plus être éliminés par éructation et
peuvent aussi causer un gonflement. Dans les deux cas les conséquences peuvent être
dramatiques car le gonflement peut comprimer les poumons, voire provoquer l’éclatement
de la panse !
La Rumination
4) Le FEUILLET
Il absorbe l’eau
des aliments
Bonus
5) Intestin grêle
Il absorbe les
produits de la
digestion
Lorsqu’un veau commence à
manger des aliments solides, son
rumen s’ouvre, se développe et
est progressivement colonisé par
des microbes.
Le veau nait sans microbe
intestinal. Il les acquiert lorsque
des adultes le lèchent. En effet,
chez les adultes, la rumination
provoque la remontée des
microbes de la panse vers la
bouche. Un bon coup de langue
sur le museau de bébé, un coup
de langue de bébé pour se rincer,
et le tour est joué !
Conclusion
Ensilage et enrubannage
Une partie de l’herbe récoltée est enfermé encore humide dans du plastique. Plusieurs
mois après, lorsqu’on le ressort, le foin a une délicieuse odeur fruitée et alcoolisée ! Que
s’est-il passé ? Privée d’air mais chargée d’eau, l’herbe humide a vu se développer des
microbes qui eux aussi pratiquent la fermentation, (presque) comme dans la panse. C’est
une prédigestion ! L’enrubannage est plus digeste que le foin sec. Il en existe des
équivalents chez les humains, comme la choucroute, qui est du choux fermenté (plus
digeste également). L’ensilage a subi une fermentation un peu plus poussée.
=
Le cas des animaux nourris avec des farines sans cellulose
Dans les élevages intensifs, les animaux sont nourris avec des tourteaux de soja et des
farines qui ne contiennent presque pas de cellulose. Comme les aliments arrivent d’abord
dans la panse, une grande partie est fermentée par les microorganismes alors que dans ce
cas la vache n’a pas besoin d’eux ! Avec ce type de nutrition, les bêtes dont on élimine les
microbes de la panse avec des produits chimiques grossissent plus vite. Bien entendu, ce
genre de traitement n’a pas sa place dans une ferme bio.
Un petit bilan de la digestion chez la vache
Qui rumine ?
Il existe un sous-ordre de la classification des êtres vivants qui porte le nom de Ruminants.
On y trouve
les bovins (vaches, bisons),
les ovins (moutons),
les caprins (chèvres),
mais aussi les girafes, les antilopes, les chevrotains et les cervidés.
Tous ces animaux possèdent un estomac à quatre poches.
D’autres animaux comme
les chameaux et les lamas
ruminent, mais
n’appartiennent pas au
sous-ordre des Ruminants.
Ils ne possèdent pas un
estomac à quatre poches.
Pour digérer l’herbe, la vache a besoin des microbes. Mais les microbes ont aussi besoin
de la vache. Pourquoi ? Nous allons récapituler les bénéfices que chacun reçoit de l’autre.
La vache donne aux microbes :
- de l’herbe bien mâchée avec de la salive pleine d’humidité ;
une température constante de 40°C, un vrai hammam !
des mouvements pour évacuer les déchets des microbes (acides gras volatils,
méthane, CO2) : ça évite que les microbes ne s’auto-empoisonnent.
Les microbes donnent à la vache :
de l’énergie (des acides gras volatils) ;
des vitamines qu’ils sont seuls à savoir fabriquer ;
une protection contre des bactéries pathogènes ;
une protection contre des toxines de plantes car ils savent aussi les digérer ;
des protéines ;
un recyclage de l’urée de la vache.
Cette association dans laquelle les deux membres reçoivent un bénéfice s’appelle une
symbiose.
Auteur : R. Sauvestre
Références :
Boccara, Hector ; La Médecine vétérinaire pour l'éleveur de bovins ; Technipel, 1974
Bowen, Richard ; Digestive physiology of herbivores ; 2006 <http://arbl.cvmbs.
colostate.edu/hbooks/pathphys/digestion/herbivores/index.html>
Sélosse, Marc-André ; La symbiose : structures et fonctions, rôle écologique et évolutif ;
Vuibert, 2000.
Smith, David Cecil ; Douglas, Angela Elizabeth ; The biology of symbiosis ; Ed. Edward
Arnold, 1987.