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Parmi les éléments entrant dans la ration alimentaire des animaux, les glucides, protéines et lipides forment une part majoritaire, à la fois en qualité et en quantité.
Ils apportent, entre autres, l'énergie nécessaire à tout le processus vital (métabolisme, croissance, mouvements, reproduction).

Les glucides :

Les glucides regroupent un nombre important de substances, à l'intérieur desquelles oxygène et hydrogène se retrouvent généralement dans les mêmes proportions que celles de la molécule d'eau (H2O), d'où leur autre nom d'hydrates de carbone. On les désigne également sous le nom d'extrait non azoté (E.N.A ou Nitrogen Free Extract, N.F.E en anglais).
Ils comprennent des molécules simples (monosaccharides) comme les sucres usuels (glucose, fructose, lactose,...) ou des molécules plus complexes (polysaccharides: amidon, cellulose, pectine, chitine, glycogène...) construites à partir des molécules plus simples.

Les hydrates de carbone assurent plusieurs fonctions importantes dans les organismes vivants:

¤     Structures de soutien chez les végétaux: Cellulose,
¤     Carapace des insectes et crustacés: Chitine,
¤     Réserves énergétiques des plantes et graines: Amidon, Pectine
¤     Réserves énergétiques des animaux: glycogène.

Chez les animaux carnivores, le système digestif est mal adapté pour métaboliser les glucides. Leur énergie provient essentiellement des protéines et des lipides.
Chez les omnivores, le besoin énergétique peut être couvert par l'apport glucidique, lipidique ou protéique.
Chez les herbivores, le système digestif est particulièrement bien adapté à l'utilisation des glucides (cellulose).

Les glucides et l'alimentation des poissons d'aquaculture :

alimentation et besoin alimentaire général en aquaculture ferme aquacole pisciculture conchylicylture élévage intensif de poissons aquarium publicPour les poissons carnivores, qui représentent la plupart des espèces intéressant l'aquaculture européenne (Truite, Saumon, Bar, Daurade, Turbot), les hydrates de carbone doivent donc représenter une proportion minoritaire de la ration alimentaire, de l'ordre de 10 à 25% au maximum. Ces niveaux relativement élevés ne sont pas requis pour les animaux, mais pour des raisons essentiellement technologiques de maintien physique de l'aliment et d'absorption des matières grasses.

Dans la nature, les poissons cités précédemment ingèrent les glucides contenus dans leurs proies (poissons, crustacés, mollusques,...) où ils sont présents en faibles quantités. Le glycogène, qui représente environ 0,5% des poissons-proies, peut être utilisé par les poissons carnivores.
Le traitement par cuisson-extrusion en présence d'eau améliore la digestibilité des glucides (amidons), certains doivent cependant (sauf exception) être réduits au minimum comme la cellulose (fibres végétales) et la chitine (farines de crustacés) qui sont indigestes.

Les lipides :

Les lipides ou graisses sont des substances insolubles dans l'eau, solubles dans certains solvants organiques, présents dans les organismes vivants et qui contiennent pratiquement tous du glycérol.
L'hydrolyse des lipides (coupure en fragments plus petits) aboutit à la production d'acides gras. On distinguera les graisses et les huiles selon qu'elles sont solides ou liquides, à température ordinaire (20°C).
Les acides gras sont de longues chaînes carbonées portant des atomes d'hydrogène et un radical
carboxyle (-COOH) à une extrémité. Ils peuvent être saturés en hydrogène (toutes les liaisons carbone sont occupées par des atomes d'hydrogène) ou comporter une ou plusieurs doubles liaisons (acides gras mono ou poly-insaturés). Par exemple, l'acide linoléique, qui comporte 18 atomes de carbone et 2 doubles liaisons, est un acide gras poly-insaturé.

Acide linoléïque :
CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH = CH-CH2-CH
= CH-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-COOH

On le notera conventionnellement comme :
C18 : 2-n6 ou C18 : 2-w6, ce qui signifie qu'il contient 18 atomes de carbone et deux doubles liaisons dont la première est située entre le 6ème et le 7ème carbone (comptés à partir de l'extrémité la plus éloignée du radical carboxyle - COOH).
En règle générale, la présence de doubles liaisons abaisse le point de fusion des molécules concernées.

Les lipides et l'alimentation des poissons d'aquaculture :

On trouvera donc les acides gras poly-insaturés plutôt chez les animaux à sang froid et les végétaux (acides gras w3 dans les huiles de poisson et w6 dans les huiles végétales) alors que les acides gras saturés seront présents chez les animaux à sang chaud, où la température corporelle les maintient à l'état liquide.
Les acides gras insaturés peuvent être oxydés au niveau de leurs doubles liaisons et être dégradés en produits indésirables (peroxydes, aldéhydes, cétones) toxiques. Ce phénomène, appelé rancissement, est très préjudiciable aux aliments et doit être contrôlé (contenu en peroxydes, en carbonyles et en acides gras libres des farines). Beaucoup de sels métalliques (cuivre, fer) accélèrent le rancissement alors que les antioxydants (éthoxine, buthyl-hydroxy-anisol, vitamine E, vitamine C,...) le ralentissent.
Les poissons ont un besoin vital d'acides gras de la série w3 qui sont dits acides gras essentiels (0,5 à 1% dans l'aliment). Le métabolisme des poissons marins sera capable d'adapter la longueur des chaînes carbonées des acides gras à leurs besoins mais ne pourra pas modifier la structure des molécules (un w6 ne pourra pas être transformé en w3). Le profil d'acides gras contenu dans la chair du poisson révélera donc dans quelle mesure son aliment contenait des huiles de poisson, des huiles végétales ou des graisses animales.
Il est de même évident que les lipides doivent être apportés sous forme liquide quand les poissons les digèrent. En effet, plus le point de fusion est bas, meilleure est la digestilbilité, ce qui est essentiel pour la bonne utilisation de la ration. Les quantités de lipides incluses dans les différents aliments artificiels varient en fonction du type d'aliment (pressés ou extrudés), des espèces et des ... convictions. Les niveaux rencontrés vont de 10% à 30% voire 38% pour certains aliments destinés au saumon. Le débat reste ouvert mais la tendance générale est d'apporter plus d'énergie sous forme lipidique dans la ration pour économiser les protéines (chères) et génératrices de pollutions azotées.

Les protéines :

Les protéines sont des constituants essentiels des organismes vivants où ils apparaissent sous différentes formes et pour un grand nombre de fonctions.
Ce sont des assemblages d'acides aminés et de leurs dérivés. Les protéines sont très nombreuses et peuvent inclure de 50 à 150.000 acides aminés.
Les acides aminés contiennent de l'azote sous la forme d'un groupe aminé (-NH2) et un acide organique sous forme carboxyle (-COOH) rattachés à un atome de carbone pour former un radical aminé. Certains acides aminés contiennent aussi du soufre. Environ une vingtaine d'acides aminés sont présents dans tous les êtres vivants, mais une douzaine d'entre eux ne peuvent pas être synthétisés par les animaux et doivent être obligatoirement apportés par les aliments. Ce sont les acides aminés essentiels. Les besoins en acides aminés essentiels, varient selon les espèces, et leur connaissance précise pour telle ou telle espèce, permet d'adapter au mieux le profil des protéines de tel ou tel aliment. Comme les animaux en élevage vont synthétiser leurs protéines (croissance) à partir des acides aminés présents dans l'aliment, le manque d'un seul acide aminé essentiel limitera l'utilisation de l'ensemble de l'aliment.

Les protéines et l'alimentation des poissons d'aquaculture :

En général, les aliments artificiels sont fabriqués de telle façon qu'ils respectent l'équilibre des acides aminés présents dans la chair du poisson élevé. Cela assure la couverture des besoins mais ne signifie pas que cette couverture soit assurée de la façon la plus économique.
Les protéines sont digérées dans l'estomac et l'intestin. Les acides aminés résultant de cette digestion passent la paroi intestinale et sont véhiculés par le sang jusqu'au foie où ils sont orientés vers la production d'énergie, la biosynthèse des enzymes, la croissance des tissus, etc.
Cette digestibilité (catabolisme) des protéines est très grande. C'est l'anabolisme (construction) qui est beaucoup plus compliqué et si, dans les acides aminés essentiels disponibles pour la construction de telle ou telle protéine, un seul vient à manquer, tous les autres seront inutiles et ne pourront être que brûlés par l'organisme, entraînant un gaspillage économique et une pollution azotée accrue dans les rejets (ammoniaque).

Les protéines peuvent être apportées par différentes matières premières dans les aliments pour poissons: la farine de poisson, les farines végétales (soja), les farines animales (viandes, sang,...). Selon les origines et les traitements de préparation, la digestibilité des protéines de telle ou telle matière première variera grandement, de 60 à plus de 90%.
L'incorporation des protéines dans l'aliment pourra atteindre, selon les types d'aliment et les pratiques d'élevage, de 40 à 55% pour les espèces communément élevées (Salmonidés, Bar, Daurade, Turbot). Les protéines de farine de poisson obtenues par traitement à basse température présenteront les meilleures caractéristiques. Pour des raisons économiques, elles seront utilisées en mélange avec d'autres sources de protéines.
Il est admis que, au cours de sa vie, la couverture des besoins énergétiques du poisson devra être assurée pratiquement à 90% par les protéines dans les premiers jours pour diminuer rapidement vers 50 à 60% après quelques semaines. Cela milite en faveur d'un aliment presque équilibré en énergie des protéines (4,45 kcal/g) et énergie des lipides (9,45 kcal/g) pendant la majeure partie de l'élevage (grossissement), soit un rapport protéines / lipides de 2 à 3 selon les digestibilités respectives et les espèces élevées.

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