Research Article

Methods assessment of self-tanning of rapeseed and sunflower meal fractions enriched in proteins and phenolic compounds using in vitro measurement of protein rumen degradability^☆,☆☆

Évaluation de deux méthodes d’auto-tannage de fractions de tourteaux de tournesol et de colza enrichies en protéines et composés phénoliques par mesure de la dégradabilité ruminale des protéines in vitro

¹ UMR MoSAR, AgroParisTech INRA, 75005 Paris, France
² CIRAD, UMR IATE, 34398 Montpellier, France
³ BIA, INRA, 44300 Nantes, France
⁴ Terres Inovia, 33318 Pessac, France

^* Correspondence: laurent.broudiscou@agroparistech.fr

Received: 28 October 2019
Accepted: 2 December 2019

Abstract

Two protein tanning methods were evaluated to contribute to the withdrawal of formaldehyde as a tanning agent of meals for feeding ruminants. The experimental materials were two fractions of rapeseed and sunflower meals collected at the positive electrode of an electrostatic separator, presenting high contents in proteins and phenolic compounds. The objective was to make phenolics and proteins interact without addition of exogenous tannins. Treatment CH incubated a meal fraction:water mixture (1:2, w:w) for 48 h at 50 °C. Treatment FR incubated a meal fraction:water mixture (1:10, w:w) at pH 9.0 for 48 h at 4 °C. Microbial proteolysis on meal fractions were quantified during 24 h rumen batch fermentations with cellulose and starch as nitrogen-free energy sources. The net production of ammonia tended to be reduced by treatment FR mostly on rapeseed, corresponding to an 8% saving of rapeseed meal proteins degradable in the rumen. When untreated, the sunflower fraction decreased methane production by 50%, while treatments restored the fermentation pattern. Cold alkaline treatment could be considered to protect meal proteins from degradation by rumen micro-organisms.

Résumé

Deux méthodes de tannage des protéines ont été évaluées pour contribuer au remplacement du formaldéhyde comme agent tannant des tourteaux destinés à l’alimentation des ruminants. Les matériaux expérimentaux étaient deux fractions de tourteaux de colza et tournesol collectées à l’électrode positive d’un séparateur électrostatique, présentant des teneurs élevées en protéines et en composés phénoliques. Le but était de faire interagir les composés phénoliques et les protéines sans addition de tanins exogènes. Le traitement CH a consisté à incuber un mélange tourteau/eau (1/2, poids/poids) pendant 48 h à 50 °C. Le traitement FR a consisté à incuber un mélange tourteau/eau (1/10, poids/poids) à pH 9,0 pendant 48 h à 4 °C. La protéolyse des fractions de tourteau par les microbes du rumen a été quantifiée lors de fermentations in vitro de 24 h avec de la cellulose et de l’amidon comme sources d’énergie sans azote. Le traitement FR a eu tendance à réduire la production nette d’ammoniac, principalement avec le colza, équivalant à la protection de 8 % des protéines de tourteau de colza dégradables dans le rumen. La fraction de tournesol non traitée a diminué la production de méthane de 50 %, cependant les traitements ont restauré le profil fermentaire. Le traitement alcalin à froid pourrait être envisagé afin de protéger les protéines du tourteau de la dégradation par les micro-organismes du rumen (the full text is available in French on https://www.ocl-journal.org/10.1051/ocl/2019051/olm).