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1
Rétrospective sur les besoins en minéraux

• Bruno Gosselin, M. Sc., agr.
• Conseiller stratégique
• PATLQ

2
Dans loptiquedune agriculture biologique

• Est-ce que les recommandations actuelles
  rencontrent les besoins ?
• Comment les besoins sont calculés ?
• Fiables ou non ?
• Recherches récentes ou pas ?
•  Des questions bien légitimes

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Un peu dhistoiresur les minéraux

• 23 - 79 Virgil et Pliny recommandent du sel
  pour la production de lait
• 1748 Gahn découvre la présence de phosphore
  dans les os
• 1784 Scheele découvre la présence du soufre
  dans les protéines
• 1847 Boussingault conduit la première
  expérience sur lévaluation des besoins en sel
  chez les bovins
• Les 70 dernières années de recherche sur les
  minéraux ont été plus que déterminantes pour
  aider à la compréhension des divers rôles des
  minéraux

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Plan

• Méthode de calcul des besoins et des apports
• Les minéraux majeurs
• Calcium
• Magnésium
• Phosphore
• Sodium, chlore, potassium
• Les minéraux mineurs
• Sélénium
• Les minéraux chélatés
• Conclusion

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Méthode de calculdes besoins et des apports

• Besoins ? Total Absorbé Requis (TAR)
• grammes ou mg par jour
• Apport ? Total Absorbé Fourni (TAF)
• grammes dapport x CA de laliment
• CA Coefficient dabsorption
• disponibilité du minéral
• La concentration de minéral requise pour combler
  les besoins peut varier selon
• le niveau de consommation
• la source du minéral

Source selon NRC 2001
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Les besoinsselon lapproche factorielle

• Total Absorbé Requis (TAR)
• Les besoins sont exprimés en grammes ou
  milligrammes par jour
• sauf pour S, Co, Se et veaux

Entretien (E) Croissance (C) Lactation (L)
Gestation (G)
Source NRC 2001
7
Calcul des apports (TAF)

• La quantité totale dun minéral dans la ration
• La quantité de minéral disponible pour
  labsorption (CA)
• La quantité totale disponible ou le Total Absorbé
  Fourni (TAF)

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Comparaison des besoins 1989 vs 2001
Minéral NRC (1989) NRC (2001)
( MS) ( MS)
Ca 0,64 0,57
P 0,41 0,36
Mg 0,25 0,21
K 1,00 1,07
Na 0,18 0,22
Cl 0,25 0,28
S 0,20 0,22
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Comparaison des besoins 1989 vs 2001
Minéral NRC (1989) NRC (2001)
(mg/MS) (mg/MS)
Co 0,10 0,11
Cu 10,00 11,00
I 0,60 0,61
Fe 50,00 12,00
Mn 40,00 14,00
Se 0,30 0,30
Zn 40,00 42,00
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Impact sur la concentrationdes besoins en
minéraux

• ? Ca, P, Mg, Fe, Mn
• ? Na, Cl, K, S, Cu, Zn

Source NRC 2001
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Rapport des besoins en minérauxselon modèle NRC
2001
Minéraux majeurs Ca P Mg
(g/j)
Entretien (fécal) 21,7 28,29 2,1
Entretien (urine, etc.) 0,6 1,4 0,0
Gestation 0,0 0,0 0,0
Lactation 58,6 43,2 7,2
Croissance N/A N/A N/A
Total Absorbé Requis (TAR) 80,8 72,8 9,3
Total Fourni par la ration 165,9 105,3 57,3
Total Absorbé Fourni (TAF) 83,1 75,3 9,2
Différence (TAF-TAR) 2,3 2,5 - 0,1
Densité dans la ration 0,66 0,36 0,21
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Coefficients dabsorption (CA)
CA Ca P Mg Cl K Na S
Fourrages 0,30 0,64 0,16 0,90 0,90 0,90 N/A
Concentrés 0,60 0,70 0,16 0,90 0,90 0,90 N/A
Suppléments Varie selon la source Varie selon la source Varie selon la source Varie selon la source Varie selon la source Varie selon la source N/A

CA Co Cu I Fe Mn Zn Se
Fourrages N/A 0,04 0,85 0,10 0,0075 0,15 N/A
Concentrés N/A 0,04 0,85 0,10 0,0075 0,15 N/A
Suppléments N/A Varie selon la source Varie selon la source Varie selon la source Varie selon la source Varie selon la source N/A
Consulter le NRC 2001, table 15-4.
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Les minéraux majeurs

• Les minéraux jouent des rôles variés mais combien
  importants dans lorganisme
• Squelette
• Contractions musculaires
• Équilibre des liquides (urine, sang, lait, etc.)
• Systèmes enzymatiques
• Etc.

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Le calcium
Découvert en 1808 en Grande-Bretagne par Sir
Humphrey Davey
15
Les déficiences en calcium

• Les symptômes chez lanimal adulte
• Fièvre vitulaire, tremblement, décalcification
  osseuse, rétention placentaire, naissance de
  veaux rachitiques ou mort-nés
• Les symptômes chez lanimal en croissance
• Retard de croissance
• Les symptômes en rapport avec la reproduction
• Retard de linvolution utérine
• Augmentation de lincidence de problèmes au
  vêlage
• Rétention placentaire

16
Les excès en calcium

• Quantité gt 2 Ca dans la MSRT
• Diminue la digestibilité du gras alimentaire
• Accroît le dépôt de calcium au niveau du
  squelette et des reins
• Diminue la consommation et les performances
  productives et reproductives
• Nuit à labsorption du P, Mg et autres éléments
  mineurs (Mn, Zn, Fe, Cu, I) affectant ainsi la
  reproduction
• Le ratio CaP nest plus valable

17
Labsorption du calcium

• Sites dabsorption
• Le petit intestin duodénum et jéjunum
• Le gros intestin
• Peu au niveau du rumen
• Le taux dabsorption diminue en fonction
• De lâge
• Dune ingestion élevée de ration totale
• Dune ingestion élevée de Ca
• Dune faible ingestion de vitamine D

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Homéostasie du calcium
Ca sanguin 3 g
Pertes endogènes fécales 5 - 7 g/j
Pertes urinaires 0,5 - 2 g/j
Lait 30 - 40 g/j
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Les besoins en calciumselon lapproche
factorielle

• Total Absorbé Requis (TAR)
• Les besoins sont exprimés en grammes par jour

Entretien (E) Croissance (C) Lactation (L)
Gestation (G)
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Besoins dentretien Calcium

• Pour la vache en lactation
• 0,0310 g/kg poids vif (Martz et al., 1990)
• Pour la vache tarie
• 0,0154 g/kg poids vif (Visek et al., 1953)

21
Besoin de croissance Calcium

• La croissance requiert plus de calcium
• (ARC, 1991)

Poids (kg) Ca g/kg gain
lt 200 17
200 300 13
300 450 8
gt 450 5
22
Besoin de gestation Calcium(House et Bell,
1993)
23
Besoin en lactation Calcium
Race Ca absorbé requis/kg LCG 4
Holstein 1,22 g
Jersey 1,45 g
Autres 1,37 g
24
Le coefficient dabsorption du calcium
Source CA
1989 INRA (France) 0,35
1989 NRC (Laitier) 0,38
1978 NRC (Laitier) 0,45
1996 NRC (Bovins) 0,50
1980 ARC (UK) 0,68
25
Le coefficient dabsorption
Aliments CA pour Ca
Fourrages 0,30
Concentrés 0,60
Sources minérales 0,50 - 0,95
Hansard et al., 1957, Ca concentrés gt fourrages
Source NRC 2001
26
Coefficient dabsorption du calciumdans les
suppléments minéraux
Source de calcium Ca CA du Ca
Farine dos 30,71 0,95
Phosphate de calcium (mono) 16,40 0,95
Phosphate dicalcique 22,00 0,94
Carbonate de calcium 39,39 0,75
Pierre à chaux (Limestone) 34,00 0,70
Sulfate de calcium 23,28 0,70
Oxyde de calcium 71,47 0,50
Phosphate rocheux 36,00 0,30
Source NRC 2001, tableau 15-4
27
Le magnésium

• Facteurs influençant labsorption du magnésium
• Une concentration élevée de Ca et P dans la
  ration
• Excrétion accrue du Mg dans les fèces
• Compétition aux sites dabsorption entre le Ca et
  le Mg
• Un excès de K ou ANP
• Ingestion daluminium ou de fer via contamination
  par le sol ou leau dabreuvement diminue
  labsorption du Mg

Source Chicco et al., 1972
28
Les besoins en magnésium

• Déterminés selon lapproche factorielle
• E (Allshop and Rock, 1972)
• C (ARC, 1980)
• G (House and Bell, 1993)
• L (Lyford and Huber, 1988)
• Coefficient dabsorption (CA) pour les sources
  organiques de 16 (NRC, 2001)

29
Les sources de magnésium

• Les fourrages
• Légumineuses gt graminées
• 0,03 - 0,50 MS
• Les grains
• Orge gt avoine gt blé gt maïs
• 0,12 - 0,14 MS
• Les oléagineuses et sous-produits
• Soya, canola, gros gluten
• 0,28 - 0,62 MS

30
Coefficient dabsorption du magnésiumdans les
suppléments minéraux
Source de magnésium Mg CA du Mg
Sulfate de magnésium 9,80 0,90
Chloride de magnésium 11,96 0,90
Oxyde de magnésium 56,20 0,70
Hydroxide de magnésium 41,69 0,70
Carbonate de magnésium 30,81 0,35
Chaux dolomitique 9,99 0,30
Chaux 2,06 0,30
Source NRC 2001, tableau 15-4
31
Le phosphore

• Le phosphore est un nutriment particulièrement
  intéressant
• Lien avec les chaleurs
• Son prix de revient
• Dommages potentiels à lenvironnement

32
Que fait la vacheavec le phosphore ?

• Du phosphore, on peut en donner plus, on peut en
  donner moins
• Que fait la vache avec le phosphore quelle
  ingère ?

33
Phosphore dans la vache

• La vache assimile une portion du phosphore
  ingéré on en retrouve donc forcément dans le
  fumier
• Le lait contient du phosphore, environ 1
  gramme par litre
• La vache a des réserves de phosphore
• Elle élimine les surplus

34
Quelques détails

• 12 vaches Holstein à 3-5 mois de lactation
  produisant 20-25 kg de lait
• Ration préliminaire à 0,41 P pour 4
  semaines
• 3 niveaux de phosphore pour 9 semaines
• 0,30 (pas de phosphore ajouté)
• 0,41
• 0,56

35
Lingestion influence lexcrétion
Bas
Élevé
Moyen
Source adapté de Morse et al., J. Dairy Sci.,
1992, pp. 3039-3049
36
Lingestion influence lexcrétion
Bas
Élevé
Moyen
Source adapté de Morse et al., J. Dairy Sci.,
1992, pp. 3039-3049
37
La vache est capable de sajuster
Source adapté de Morse et al., J. Dairy Sci.,
1992, pp. 3039-3049
38
Phosphore, production et reproduction

• Quel est limpact du phosphore sur
• Production
• gras
• protéine
• Consommation
• Reproduction

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Phosphore, production et
reproduction

• Il faut couvrir les besoins
• Si on dépasse les besoins
• Pas plus de lait
• Pas de plus belles chaleurs
• Plus de rejets

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Besoins en phosphore
Source Année Absorption () Besoins Entretien (g/600 kg) Besoins Production (g/kg)
NRC 1971 50 9 1,00
NRC 1978 55 9 0,90
NRC 1989 50 9 0,99
NRC 2001 70 10-25 0,90
ARC 1980 58 7 0,905
Pays-Bas 1983 60 15 0,90
France 1988 70 26 0,875
Allemagne 1987 60 14 1,00
Allemagne 1993 70 10-25 1,00
Source Adapté de Knowlton et Kohn, Proceedings
of the Mid Atlantic Dairy Management Conference,
Hershey, PA. 24-25 Février 2001 et NRC 2001.
41
Coefficient dabsorption du phosphore de divers
aliments (NRC 2001)
Aliment Coefficient dabsorption ()
Fourrages 64
Concentrés 70
Farine dos 80
Phosphate monoammoniacal 80
Phosphate dicalcique 75
Phosphate défluoré 65
42
Besoins factoriels pour le phosphore (NRC)

• Entretien
• NRC (1989)
• 1,43 g/100 kg PV/ j
• 10,00 g/700 kg vache/j
• NRC (2001) (vaches en lactation)
• 1,0 g/kg CVMS/j pour une vache consommant 24 kg
  MS/j 24 g/j

43
Besoins factorielspour le phosphore (NRC 2001)

• Croissance

Poids vif, kg g P/kg gain
lt 100 8,8
100 200 7,7
200 300 7,2
300 400 6,8
400 500 6,6
gt 500 6,3
44
Besoins factorielspour le phosphore (NRC 2001)

• La gestation exige plus de phosphore pour le
  développement du squelette du foetus après 190
  jours de gestation
• Équation exponentielle
• Environ 1,5 g P/j à 190 JEG
• 6,0 g P/j juste avant le vêlage

45
Besoins factoriels pour le phosphore (NRC 2001)

• Lactation
• P absorbé requis/kg LCG 4
• 0,90 g pour toutes les races

46
Phosphore dans les aliments

• Très sage de lanalyser pour éviter den mettre
  trop ou pas assez
• Contrôle de qualité des intrants fournit de
  linformation utile
• Grains
• Sous-produits
• Minéraux

47
Le sodium, chlore, potassium
Aliments CA Na, Cl, K
Fourrages 0,90
Concentrés 0,90
Sources minérales 0,90

• Lapproche factorielle (E C G L)
• Rôles
• Pression osmotique et équilibre acido-basique

48
Les sources de sodium

• Le chlorure de sodium ou sel (39,34 )
• Le bicarbonate de sodium (27 )
• Le sulfate de sodium (14,27 )
• Les drèches de distillerie et de brasserie (0,33
  )
• La farine de poisson (0,49 )

• Veuillez noter que les fourrages et les grains du
  Québec sont de pauvres sources de sodium

49
Les sources de chlore

• Le chlorure de sodium ou sel (60,66 )
• Le chlorure de potassium (47,30 )
• Les drèches de distillerie et de brasserie (0,18
  )

50
Les sources de potassium
K
Sulfate de K 42
Chlorure de K 50
Carbonate de K 55
Fourrage 1,5 5
Fèves riches en protéines 1 2
Lépandage de fumier riche en potassium
fait augmenter la teneur en potassium
des fourrages
51
Les besoins en soufre
0,20 MS

• Bouchard et Conrad, 1973b
• Le soufre et le molybdène empêchent
• labsorption du cuivre

52
Les sources de soufre
S ()
Sulfate de potassium 17,35
Sulfate de magnésium 18,97
Sulfate de sodium 9,95
Sulfate dammonium 24,10
Fèves riches en protéines 0,48 1,25
Drèches de distillerie et de brasserie 0,40
Fin gluten de maïs 0,72
53
Les minéraux mineurs

• On en sait encore trop peu. Pourquoi ?
• Pas facile à analyser avec précision
• Multiples interactions
• Peu dintérêt à investir en recherche
• Carences/excès généralement sans conséquences
  dramatiques
• Il faut donc faire avec ce quon sait !

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Les fonctions du sélénium

• Dabord connu comme un élément toxique - causant
  la perte de poil, des ongles et des onglons - il
  est aujourdhui reconnu comme essentiel

55
Les fonctions du sélénium

• Son rôle est très difficile à dissocier de celui
  de la vitamine E
• Tous les deux semblent améliorer la réponse
  immunitaire
• Ils aident à réduire lincidence et la sévérité
  de la mammite

56
Les excès de sélénium

• Les symptômes
• Boiterie
• Malformation des sabots
• Perte dappétit
• Perte de vitalité

57
Labsorption du sélénium

• Absorption de 30-60 pour les fourrages et les
  concentrés
• Absorption de 40-50 pour le sélénite de sodium
  et le sélénate de sodium
• Les sources organiques seraient mieux assimilées
  que les sources inorganiques

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Sommaire sur le sélénium

• Besoins 0,3 mg/kg MS
• Aliments
• Fourrages moins de 0,1 mg/kg MS
• Céréales moins de 0,1 mg/kg MS
• Niveau de toxicité
• 5-40 mg/kg MS

59
Commentaires sur
les éléments mineurs

• Essentiel de satisfaire les besoins
• Les fourrages du Québec contiennent des quantités
  variables déléments mineurs, généralement
  insuffisantes pour satisfaire les besoins
• Lajout dans les rations est facile
• Il faut se méfier des interactions potentielles

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Les avantagesdes minéraux chélatés

• Meilleure utilisation
• Pas de réaction avec les autres nutriments
• Bénéfices significatifs dans les conditions de
  stress (mise-bas, naissance, transport)
• Respect de lenvironnement

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Minéraux chélatés
Liaison covalente de coordination
NH2
COOH
R
C
C
R
Zn
NH2
COOH
Acide aminé
Acide aminé
62
Minéraux organiques
Source Bulletin technique Zinpro corp.
63
Minéraux organiques
Source Bulletin technique Zinpro corp.
64
Conclusions

• Les minéraux sont très importants pour la vie
• La recherche sur le sujet !
• Il est essentiel de mettre en application ce que
  lon sait
• Des publications récentes nous permettent de
  faire une bonne mise à jour de nos connaissances
• Les programmes alimentaires vs NRC 2001

65
Merci de votre attention !