nutrition et alimentation des poissons et crustacés
J. Guillaume, S. Kaushik, P. Bergot, R. Métailler
Institut National de la Recherche Agronomique, Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer
Avant-propos21
I. Généralités
1. Introduction25
J. Guillaume
Difficultés d'étude26
Origine des particularités nutritionnelles des poissons et des crustacés26
Similitudes entre poissons et vertébrés supérieurs: un schéma général29
Références bibliographiques30
2. Terminologie et rappels méthodologiques31
J. Guillaume
De la nutrition à l'alimentation31
La nutrition, principales branches et notions fondamentales32
Quelques critères d'efficacité de l'aliment33
Description de la croissance34
Quelques rappels sur l'expérience type de nutrition piscicole38
Références bibliographiques39
II. Bases de la nutrition des animaux aquatiques
3. Comportement alimentaire et régulation de l'ingestion43
T. Boujard
Régulation centrale et périphérique de l'ingestion43
Techniques de mesure de l'ingéré volontaire44
Facteurs agissant sur l'ingestion volontaire45
Facteurs nutritionnels45
Facteurs environnementaux47
Facteurs comportementaux47
Conclusion50
Références bibliographiques50
4. Physiologie digestive et digestibilité des nutriments chez les poissons51
J. Guillaume, G. Choubert
Anatomie et physiologie du tube digestif51
Rappel sur l'anatomie du tube digestif51
Quelques généralités51
Principaux organes54
Autres fonctions59
Enzymes digestives60
Généralités60
Enzymes issues de zymogènes (gastriques et pancréatiques)61
Enzymes membranaires de l'intestin65
Autres enzymes66
Activité globale de ces enzymes66
Absorption des nutriments67
Absorption par endocytose67
Absorption par diffusion ou transport67
Transit digestif70
Vue d'ensemble des phénomènes de digestion - absorption70
Digestibilité des nutriments72
Coefficients d'utilisation digestive72
Méthodes d'étude de la digestibilité73
Méthode directe73
Méthode indirecte73
Fèces75
Composition75
Facteurs de variation76
Collecte des fèces76
Poissons sortis de l'eau77
Poissons restant dans l'eau78
Standardisation80
Digestibilité des nutriments: résultats acquis81
Propriétés générales81
Protéines81
Lipides82
Glucides83
Autres facteurs de variation83
Conclusion85
Références bibliographiques85
5. Nutrition énergétique87
Françoise Médale, J. Guillaume
Production de l'énergie au niveau cellulaire87
Généralités87
Catabolisme des acides aminés90
Catabolisme des lipides90
Catabolisme des glucides91
Cycle des acides tricarboxyliques (ATC)92
Chaîne respiratoire92
Devenir de l'énergie alimentaire93
Énergie brute93
Énergie digestible94
Énergie métabolisable94
Énergie nette95
Besoins énergétiques des poissons98
Principes de mesure98
Dépense énergétique des poissons à jeun101
Facteurs de variation de la dépense énergétique minimale101
Besoins énergétiques d'entretien103
Besoins énergétiques de production105
Besoin pour la croissance105
Besoin pour la reproduction106
Bilan énergétique et énergie retenue107
Méthodes de mesure du bilan énergétique107
Bilan énergétique basé sur la mesure des pertes107
Bilan énergétique basé sur la mesure du gain en énergie corporelle108
Rétention énergétique108
Conclusion110
Références bibliographiques111
6. Nutrition protéique113
Muriel Mambrini, J. Guillaume
Particularités du métabolisme protéique chez le poisson113
Métabolisme des acides aminés113
Synthèse114
Utilisation117
Résumé des caractéristiques du métabolisme123
Variations du métabolisme124
Age du poisson124
Facteurs abiotiques non nutritionnels: la température124
Facteurs nutritionnels125
Besoins en protéines et en acides aminés indispensables126
Rappel de quelques définitions126
Méthodes d'étude127
Aliment expérimental127
Modèle128
Réponse128
Qualité nutritionnelle des protéines131
Digestibilité131
Valeur biologique131
Valeur nette des protéines (VNP) ou Utilisation nette des protéines (UNP)132
Indices chimiques133
Disponibilité des acides aminés134
Besoins en protéines totales135
Besoins des poissons en général135
Besoins des reproducteurs135
Effet des facteurs biotiques135
Effet des facteurs abiotiques136
Effet des facteurs alimentaires137
Besoins en acides aminés et métabolisme137
Généralités137
Besoins quantitatifs des poissons en croissance138
Couverture des besoins142
Protéines totales et acides aminés indispensables en pourcentage de l'aliment142
Besoins en protéines totales et équilibre des acides aminés indispensables142
Besoins en acides aminés indispensables et non-indispensables143
Protéines totales, acides aminés indispensables et niveau énergétique143
Quelques autres approches pour le futur144
Conclusion145
Références bibliographiques146
7. Nutrition lipidique147
Geneviève Corraze
Rappel sur l'utilisation digestive et le métabolisme des lipides chez les poissons148
Digestibilité des lipides148
Transport149
Stockage150
Mobilisation152
Besoins en acides gras essentiels153
Synthèse endogène et bioconversion des acides gras153
Acides gras essentiels156
Rôle des acides gras essentiels156
Acides gras essentiels des poissons156
Carences en acides gras essentiels157
Besoins en acides gras essentiels et couverture des besoins158
Problèmes d'équilibre et d'excès159
Intérêt des lipides dans l'alimentation des poissons160
Généralités160
Effet d'épargne des protéines et réduction des rejets160
Influence des lipides alimentaires sur la composition corporelle et la qualité des poissons162
Relation entre lipides alimentaires et lipides tissulaires162
Influence des lipides alimentaires sur la qualité des poissons164
Importance de la peroxydation des lipides165
Conclusion169
Références bibliographiques169
8. Nutrition glucidique: intérêt et limites des apports de glucides171
S. J. Kaushik
Digestion-digestibilité174
Métabolisme du glucose176
Hyperglycémie et contrôle insulinique176
Phosphorylation du glucose177
Catabolisme des glucides178
Glycolyse178
Devenir du pyruvate issu de la glycolyse178
Autres voies cataboliques du glucose179
Synthèse et mobilisation du glycogène180
Néoglucogenèse180
Réserves en glycogène180
Mobilisation des réserves (glycogénolyse)181
Intérêt et limites du rôle énergétique des glucides182
Fibres et agents de ballast183
Définition183
Dosage183
Rôles nutritifs184
Rôles divers184
Conclusion185
Références bibliographiques186
9. Nutrition vitaminique187
Marie-Françoise Gouillou-Coustans, J. Guillaume
Définitions187
Généralités188
Caractère vitaminique et espèce188
Classification189
Stabilité et disponibilité189
Composés à action vitaminique et antivitamines191
Absorption191
Rôle métabolique192
Besoins et normes alimentaires; vicariances et excès; symptômes de carence193
Vitamines coenzymes simples195
Thiamine (vitamine B1)195
Pyridoxine (vitamine B6)197
Biotine198
Acide folique et polyglutamates198
Cobalamines (vitamine B12)199
Rétinol (vitamine A)199
Vitamines coenzymes de transfert et d'oxydo-réduction201
Riboflavine (vitamine B2)201
Niacine (vitamine PP)203
Acide pantothénique203
Vitamines K204
Vitamines anti-oxydantes205
Acides ascorbique et déhydroascorbique205
Tocophérols (vitamine E)207
Calciférol (vitamine D)208
Quasi-vitamines et facteurs de croissance209
Choline209
Inositol209
Facteurs de croissance210
Besoins et couverture des besoins210
Conclusion211
Références bibliographiques212
10. Nutrition minérale213
S. J. Kaushik
Particularités de la nutrition minérale213
Quelques généralités213
Interactions entre milieu, apports nutritionnels et besoins216
Macro-éléments217
Calcium217
Phosphore220
Magnésium221
Sodium, chlore et potassium222
Oligo-éléments222
Fer222
Cuivre224
Zinc224
Manganèse225
Sélénium225
Iode226
Autres oligo-éléments226
Conclusion226
Références bibliographiques227
11. Caroténoïdes et pigmentation229
G. Choubert
Efficacité pigmentaire des caroténoïdes230
Structure230
Teinte spécifique231
Digestibilité ou disponibilité231
Conversion métabolique232
Affinité spécifique pour un tissu particulier233
Critères de perception de l'efficacité pigmentaire234
Analyse chimique234
Mesure colorimétrique234
Analyse sensorielle235
Facteurs affectant la pigmentation236
Alimentation236
Sources de caroténoïdes236
Structure des caroténoïdes237
Stabilité des caroténoïdes237
Quantité de pigments237
Lipides alimentaires240
Variabilité liée à l'animal240
Masse corporelle et âge240
Tissus240
Maturation sexuelle241
Facteurs génétiques242
Cas particulier des crustacés: l'exuviation243
Facteurs environnementaux243
Autres rôles des caroténoïdes chez l'animal243
Conclusion244
Références bibliographiques244
III. Cas particulier des larves de poissons et des crustacés
12. Ontogenèse, développement et physiologie digestive chez les larves de poissons249
F. J. Gatesoupe, J. L. Zambonino Infante, Chantal Cahu et P. Bergot
Développement prélarvaire250
Utilisation des réserves vitellines250
Utilisation du globule lipidique253
Passage de l'endotrophie à l'exotrophie253
Différenciation du tube digestif253
Effet d'un retard d'alimentation255
Développement larvaire255
Particularités de la croissance et du développement255
Équipement enzymatique257
Variation de l'activité des enzymes digestives au cours du développement257
Modulation des activités enzymatiques260
Effet du sevrage avec un aliment de formulation classique260
Adaptation de l'aliment aux spécificités digestives des larves261
Qualité des juvéniles produits262
Homogénéité des lots262
Anomalies du développement262
Conclusion263
Références bibliographiques263
13. Alimentation des larves de poissons avec des proies vivantes265
J. Robin, F. J. Gatesoupe
Proies vivantes utilisées en aquaculture marine266
Organismes unicellulaires266
Levures266
Algues267
Proies vivantes animales267
Copépodes267
Rotifères268
Artémias270
Besoins nutritionnels des larves270
Qualité nutritionnelle des proies271
Techniques de culture271
Techniques d'enrichissement271
Énergie272
Composition lipidique et acides gras essentiels272
Composition protéique275
Minéraux275
Vitamines276
Polluants et toxiques276
Alimentation pratique276
Comportement alimentaire des larves276
Type et taille des proies277
Aspects quantitatifs277
Gestion de la qualité des proies dans le bac de larves278
Qualité bactérienne des proies vivantes279
Importance des bactéries dans la chaîne alimentaire279
Rôle ambigu des vibrions280
Prophylaxie et qualité alimentaire280
Traitements spécifiques281
Résultats obtenus281
Conclusion282
Références bibliographiques282
14. Aliments inertes pour larves de poissons285
J. Person-Le Ruyet, P. Bergot
Conditions d'utilisation des aliments inertes286
Modalités de sevrage286
Modalités de distribution287
Adaptation des dispositifs d'élevage289
Particularités des aliments artificiels pour larves290
Objectifs et contraintes290
Caractéristiques physiques291
Modes de fabrication292
Composition des aliments293
Besoins nutritionnels293
Couverture des besoins et choix des matières premières294
Conclusion295
Références bibliographiques295
15. Physiologie digestive des crevettes297
J. Guillaume, H. J. Ceccaldi
Anatomie et histologie du tractus digestif298
Bouche298
Oesophage299
Estomac299
Glande digestive302
Intestin moyen304
Intestin postérieur305
Fonctionnement de l'appareil digestif305
Chémoréception et comportement alimentaire305
Transit digestif306
Digestion et absorption306
Enzymes digestives306
Flore digestive309
Voies d'absorption310
Bilans digestifs, régulation311
Digestibilité des principaux nutriments311
Conclusion312
Références bibliographiques312
16. Nutrition et alimentation des larves de crevettes pénéides313
Chantal Cahu
Développement des larves et ontogenèse du tube digestif313
Phase endotrophe313
Phase exotrophe314
Mise en place et niveau d'activité des enzymes digestives au cours du développement316
Profil général des activités enzymatiques au cours du développement316
Adaptation des activités enzymatiques à l'aliment317
Besoins nutritionnels318
Nutrition protéique318
Nutrition lipidique319
Nutrition vitaminique321
Alimentation pratique321
Conclusion323
Références bibliographiques323
17. Nutrition et alimentation des crevettes en élevages intensif et extensif325
G. Cuzon, J. Guillaume
Nutrition des juvéniles en élevage expérimental326
Besoins en protéines326
Niveau protéique optimal pour les principales espèces326
Une nécessaire révision327
Adaptation à d'autres facteurs327
Besoins en acides aminés indispensables328
Énergie et glucides329
Énergie329
Glucides disponibles329
Glucides non disponibles (peu digestibles)330
Lipides331
Lipides sources d'énergie331
Besoin en acides gras indispensables331
Cholestérol et phospholipides331
Vitamines333
Minéraux334
Divers335
Alimentation des crevettes en élevage de type commercial335
Importance de la présentation (mise en forme)335
Principaux types d'aliments336
Granulés pressés industriels336
Granulés pressés par voie humide336
Particules extrudées337
Rations337
Mode de distribution des aliments338
Indice de consommation338
Conclusion339
Références bibliographiques340
IV. Alimentation des poissons: Applications
18. Matières premières et additifs utilisés dans l'alimentation des poissons345
R. Métailler, J. Guillaume
Principales matières premières d'origine animale346
Avantages et inconvénients des matières premières animales346
Farines de poisson et autres produits d'origine marine346
Généralités346
Fabrication des farines de poisson et contrôle de la qualité347
Différentes catégories349
Autres produits d'origine marine351
Farines animales d'origine "terrestre"351
Farines de viande351
Farines de creton352
Farines de plumes hydrolysées352
Farines de déchets de volaille352
Farines de sang352
Autres farines animales d'origine terrestre353
Principales matières premières d'origine végétale353
Avantages et inconvénients353
Tourteaux353
Tourteau de soja ou soya (glycine max)353
Tourteaux de colza et de coton354
Autres tourteaux354
Céréales et co-produits355
Protéagineux355
Farines de luzerne et farines de feuilles356
Matières premières issues d'organismes unicellulaires356
Produits purifiés357
Matières grasses357
Huiles de poisson357
Matières grasses animales d'origine terrestre357
Huiles d'origine végétale357
Amidons358
Acides aminés purifiés358
Additifs358
Attractants359
Rôle359
Nature359
Additifs proprement dits360
Antioxydants360
Agents liants361
Conservateurs362
Probiotiques362
Enzymes362
Conclusion362
Références bibliographiques363
19. Facteurs antinutritionnels365
J. Guillaume, R. Métailler
Généralités365
Classification365
Incidence et moyens de lutte366
Principaux facteurs antinutritionnels des aliments végétaux367
Acide phytique367
Facteurs antitrypsiques368
Autres facteurs antinutritionnels de nature protéique369
Glucosinolates et facteurs antithyroïdiens369
Saponines370
Gossypol371
Tannins372
Alcaloïdes372
Autres facteurs antinutritionnels des végétaux supérieurs373
Toxines fongiques ou algales373
Aflatoxines374
Autres toxines fongiques374
Facteurs antinutritionnels des produits animaux375
Thiaminase375
Histamine375
Lipides peroxydés376
Toxines algales véhiculées par les poissons376
Conclusion377
Références bibliographiques378
20. Formulation des aliments en aquaculture379
J. Guillaume
Principe général379
Objectif minimal379
Schéma global381
Caractéristiques liées à l'animal, aux aliments et au milieu381
Rappels sur le principe et les limites de la formulation linéaire au moindre coût382
Limites théoriques de la formulation linéaire384
Linéarité et additivité en nutrition384
Incertitudes et inconnues385
Caractéristiques difficiles à quantifier386
Moyens de pallier ces insuffisances386
Les interactions, un problème d'inégale difficulté386
Besoins, normes, marges de sécurité387
Formulation avec des caractéristiques nutritionnelles non constantes: utilisation de matières premières fictives388
Prise en compte de facteurs "nutritionnels" divers à l'aide des contraintes techniques389
Contraintes d'enchaînement389
Prise en compte des multiples facteurs liés à la technologie ou à l'environnement390
Formulation et procédé de fabrication390
Formulation, fabrication et distribution391
Formulation et protection de l'environnement391
Formulation et qualité du produit final392
Autres aspects et autres domaines d'application de la formulation linéaire393
Calcul du prix d'intérêt393
Plage d'invariance393
Coût des contraintes saturées394
Multiformulation394
Conclusion394
Références bibliographiques395
21. Fabrication des aliments397
P. Melcion
Opérations communes à la fabrication d'un aliment399
Broyage399
Dosage ou pesage401
Homogénéisation (mélange)401
Mise en forme de l'aliment402
Cuisson - extrusion404
Opérations complémentaires406
Séchage - refroidissement406
Émiettage406
Enrobage407
Emploi des liants407
Méthodes de caractérisation des aliments texturés408
Caractéristiques géométriques et physiques408
Taille des particules408
Masses volumiques (ou "densités")408
Caractéristiques mécaniques en milieu aérien409
Résistance à l'abrasion (durabilité)409
Résistance à l'écrasement (dureté)409
Caractéristiques comportementales en milieu aquatique410
Aptitude à la réhydratation410
Stabilité à l'eau410
Conclusion411
Références bibliographiques412
22. Pratique de l'alimentation des poissons413
A. Fauré, L. Labbé
Bases du rationnement413
Influence du rationnement sur la croissance et la transformation de l'aliment413
Alimentation à satiété414
Densité énergétique des aliments et régulation de la quantité ingérée par les poissons416
Principaux facteurs pris en compte pour l'établissement du taux de rationnement416
Taille du poisson, température et croissance prévue416
Limitations dues au milieu d'élevage418
Réglementation des rejets418
Choix du taux de rationnement419
Tables de rationnement419
Rationnement à partir de résultats antérieurs421
Utilisation du taux de croissance spécifique de la période précédente423
Calcul ou évaluation de l'indice de consommation423
Calcul du taux de rationnement423
Modalités de distribution de l'aliment424
Distribution manuelle424
Distribution automatique424
Distribution à la demande424
Conclusion425
Références bibliographiques425
V. Annexes
Annexe A. Courbes de croissance et relation taille - masse corporelle chez quelques poissons429
L. Quéméner, J. L. Gaignon, S. J. Kaushik
Annexe B. Composition et valeur nutritive des matières premières utilisés441
J. Arzel, J. Guillaume, S. J. Kaushik
Annexe C. Besoins nutritionnels, formules types, tables de rationnement et données diverses457
S. J. Kaushik, G. Cuzon
Glossaire des noms vernaculaires et scientifiques des espèces citées471
Glossaire des termes techniques et des abréviations475
Index481
Liste des auteurs487