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Les glucides constituent la principale source d’énergie dans l’alimentation des équidés. Ces macronutriments sont naturellement abondants dans les fourrages, les céréales et les sous-produits céréaliers.
Les glucides peuvent être classés en fonction de leur rôle dans la plante et de la façon dont ils sont digérés par le cheval.
Les sucres simples et les glucides présents dans les cellules végétales sont digérés dans l’intestin antérieur (estomac et petit intestin). Les glucides structurels présents dans la paroi cellulaire de la plante sont fermentés par des microbes dans l’intestin postérieur (colon, caecum et rectum).
Le tube digestif du cheval est mieux adapté aux régimes riches en glucides structurels. Ceux-ci sont indiqués dans une analyse garantie ou un rapport sur les fourrages en tant que fibres au détergent neutre (NDF), fibres au détergent acide (ADF) ou fibres brutes.
Les régimes riches en amidon et en sucres ne sont généralement pas recommandés pour les chevaux car ils peuvent contribuer à des problèmes de santé tels que la résistance à l’insuline, l’obésité, la laminite et l’acidose de l’intestin postérieur.
Les sucres sont répertoriés dans une analyse d’aliment sous forme de glucides solubles dans l’eau (GH) ou de glucides solubles dans l’éthanol (GSE). Les valeurs calculées des glucides non fibreux (GNF) et des glucides non structurels (GNS) sont également utilisées pour indiquer les niveaux de glucides.
Cet article traite des sources de glucides dans l’alimentation des équidés, de la manière dont ils sont digérés et métabolisés pour avoir un impact sur la santé des équidés et de la manière dont ils sont définis dans une analyse garantie ou une analyse de fourrage.
Les glucides dans l’alimentation équine
Selon le document Nutrient Requirements of Horses (2007), les glucides peuvent être divisés en trois catégories qui reflètent la façon dont ils sont décomposés dans le tube digestif du cheval. [1]
1) Glucides hydrolysables
Il s’agit de glucides digérés dans l’intestin grêle, la première section de l’intestin après l’estomac. Les enzymes produites par les cellules de l’intestin ou du pancréas décomposent ces molécules pour permettre leur absorption.
Les sucres simples et l’amidon sont les formes les plus abondantes de glucides hydrolysables dans le régime alimentaire des équidés. Ils sont plus nombreux dans les céréales que dans les fourrages.
L’amidon est une longue chaîne de centaines ou de milliers de molécules de glucose. L’amidon peut se présenter sous forme d’amylose (une chaîne linéaire de molécules de glucose) ou d’amylopectine (une structure ramifiée).
Les sucres simples (monosaccharides) et les composés de deux sucres liés entre eux (disaccharides) comprennent :
- Glucose : Monosaccharide qui déclenche la sécrétion d’insuline et constitue une source d’énergie primaire pour la plupart des cellules de l’organisme
- Fructose : Monosaccharide qui peut être utilisé comme source d’énergie dans l’organisme ou transformé en graisse
- Saccharose : Disaccharide composé de glucose et de fructose.
- Maltose : Disaccharide composé de deux molécules de glucose ; il s’agit d’un produit de la digestion de l’amidon dans l’intestin grêle
- Lactose : Disaccharide composé de glucose et de galactose. Il s’agit du principal sucre présent dans le lait et d’une source d’énergie importante pour les poulains
Les monosaccharides et les disaccharides sont peu présents dans les régimes à base de fourrage. Cependant, ils peuvent être liés entre eux pour former des chaînes plus longues, comme l’amidon et les oligosaccharides.
Les oligosaccharides sont des chaînes courtes de 3 à 10 sucres. Parmi les oligosaccharides présents dans les aliments pour animaux, on peut citer les fructooligosaccharides, le raffinose et le stachyose.
En fonction du type de lien entre les molécules de sucre suivantes, les enzymes de l’intestin grêle peuvent ou non les décomposer en chaînes plus courtes ou en monosaccharides.
2) Glucides rapidement fermentescibles
Outre l’amidon, la plupart des glucides complexes ne peuvent être décomposés par les enzymes de l’intestin grêle du cheval.
En effet, les enzymes produites par le cheval ne peuvent digérer que les liaisons alpha, comme celles que l’on trouve dans l’amidon. Elles ne peuvent pas briser les liaisons bêta que l’on trouve dans d’autres glucides complexes.
Au lieu de cela, les glucides complexes sont décomposés (fermentés) par des microbes dans l’intestin postérieur.
En fonction de leur structure, certains glucides complexes sont rapidement fermentés par les microbes :
- L’amidon résistant : comprend l’amidon qui échappe à la digestion dans l’intestin grêle en raison d’une surcharge en amidon ou parce qu’il n’est pas accessible aux enzymes animales
- Les oligosaccharides : chaînes courtes qui ne sont pas digérées dans l’intestin grêle
- Pectines, polysaccharides et mucilages : fibres solubles présentes dans la paroi cellulaire des fruits, des betteraves sucrières, des graminées et des légumineuses
- Fructanes : courtes chaînes de fructose qui servent à stocker l’énergie dans les plantes, en particulier les graminées de saison fraîche
Ces glucides complexes sont facilement fermentés par les microbes de l’intestin postérieur. Ce processus produit des acides gras volatils (AGV, également connus sous le nom d’acides gras à chaîne courte) et de l’acide lactique. Les AGV sont absorbés et utilisés comme source d’énergie par le cheval.
Une production excessive d’acide lactique dans l’intestin postérieur peut être préjudiciable. Par exemple, un excès d’amidon atteignant l’intestin postérieur augmente rapidement l’acide lactique, ce qui réduit le pH (rendant l’environnement plus acide).
Cela perturbe les populations microbiennes et peut entraîner des problèmes de santé, notamment l’acidose de l’intestin postérieur, les coliques et la laminite. [2][3]
3) Glucides à fermentation lente
Les glucides structurels qui donnent aux plantes leur structure rigide sont communément appelés fibres. Ils ont une structure plus complexe et nécessitent plus de temps pour la fermentation microbienne.
Les glucides à fermentation lente les plus abondants dans les fourrages sont : [1][4]
- Cellulose : structure non ramifiée de molécules de glucose organisées en microfibrilles
- L’hémicellulose : une structure ramifiée de divers sucres
La fermentation de la cellulose et de l’hémicellulose produit des acides gras volatils, qui sont bénéfiques pour les autres microbes de l’intestin postérieur et pour le cheval. Les AGV couvrent 30 à 70 % des besoins énergétiques du cheval. [5][6]
Les trois AGV produits par la fermentation de l’intestin postérieur sont : [7]
- Acétate : une structure à deux carbones qui est métabolisée dans le foie pour produire de la graisse afin de stocker de l’énergie dans le corps
- Le propionate : une structure à trois carbones qui est métabolisée dans le foie pour produire du glucose, source d’énergie pour l’organisme.
- Butyrate : structure à quatre carbones qui est principalement utilisée comme source d’énergie par les cellules du tractus gastro-intestinal.
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Nutrition : Groupes de glucides
L’analyse des fourrages ou des aliments est le seul moyen d’estimer la quantité de chaque hydrate de carbone que votre cheval reçoit dans son alimentation.
Les méthodes de laboratoire pour effectuer ces analyses sont la chimie humide traditionnelle ou la spectroscopie proche infrarouge. La chimie humide est plus coûteuse et prend plus de temps, mais elle est généralement considérée comme plus précise. [8]
Les noms donnés aux fractions d’hydrates de carbone (ou glucides) sont basés sur les procédures de chimie humide établies par Van Soest dans les années 1960 et sont encore largement utilisées aujourd’hui. [9] Ces fractions peuvent être utilisées pour estimer la quantité de glucides hydrolysables, rapidement fermentés et lentement fermentés dans l’alimentation.
Les principales catégories d’hydrates de carbone rapportées dans les analyses de fourrage et d’aliments pour animaux sont décrites ci-dessous.
Fibre à détergent neutre (NDF)
Ce qui reste après que l’échantillon a été dissous dans un détergent neutre et filtré est appelé fibre de détergent neutre (NDF). Les principaux composants des NDF sont les suivants :
- Hémicellulose
- Cellulose
- Lignine
La lignine est un glucide structurel qui n’est pas digestible par les enzymes animales dans l’intestin grêle ni par les microbes dans l’intestin postérieur. Certains laboratoires et certaines étiquettes d’aliments pour animaux indiquent également la teneur en lignine comme une valeur distincte.
Les NDF peuvent être utilisées pour estimer la consommation de fourrage chez les chevaux. Plus la teneur en NDF augmente, plus l’ingestion volontaire tend à diminuer, ce qui signifie que les chevaux ayant un accès illimité au fourrage en consomment moins. [10]
Fibre à détergent acide (ADF)
Le groupe NDF est digérée davantage par un détergent acide qui élimine l’hémicellulose. Les principaux composants de l’ADF sont les suivants :
- Cellulose
- Lignine
Ce sont les composants les moins digestibles du fourrage. Plus la teneur en ADF est élevée, plus l’énergie digestible (ED) ou la teneur en calories du fourrage est faible. [1]
Mathématiquement, la teneur en énergie digestible du fourrage est calculée à partir du pourcentage d’ADF (%ADF) et de protéines brutes (%PB) selon l’équation suivante : [1]
Fibre brute (FB)
Les fibres brutes indiquent les glucides végétaux qui ne sont pas digestibles par le cheval, mais qui peuvent être fermentés dans l’intestin postérieur.
L’ADF et les fibres brutes représentent des groupes similaires glucides végétaux, mais sont obtenues par des procédures de laboratoire différentes. L’ADF a tendance à être plus élevée que la FB car elle capture plus de cellulose.
Un aliment contenant peu de FB est probablement dense en énergie et convient mieux aux chevaux très performants ou aux juments en lactation.
Glucides non structurels (GNS)
Les GNS représentent le contenu cellulaire qui contient des glucides hydrolysables et des glucides rapidement fermentables.
Glucides hydrosolubles (GH)
La fraction des glucides hydrosolubles (GH) comprend les glucides hydrolysables qui sont solubles dans l’eau froide ou dans le liquide gastro-intestinal, notamment :
- Les monosaccharides (ex : glucose, fructose)
- Les disaccharides (ex : saccharose)
- Les oligosaccharides
- Les fructanes
Glucides solubles dans l’éthanol (GSE)
Les ESC sont un sous-groupe des GH.
La fraction hydrosoluble est traitée avec de l’éthanol à 80 % pour en extraire les sucres simples et les disaccharides. Par conséquent, les hydrates de carbone solubles dans l’éthanol sont principalement constitués de :
- Glucose
- Fructose
- Saccharose
Amidon
L’amidon reste après l’extraction des sucres solubles par l’éthanol. L’amidon est digéré in vitro par l’enzyme alpha-amylase pour produire du glucose.
La concentration de glucose est ensuite convertie en une valeur de concentration d’amidon. [9]
Valeur GNS
Le % GNS (NSC en anglais) figurant sur une étiquette d’aliment ou une analyse de fourrage est une valeur calculée. D’après le NRC (2007), la GNS est calculée comme la GH plus l’amidon. [1]
L’ingestion d’aliments et de fourrages à forte teneur en HC dans la GNS peut entraîner une augmentation de la glycémie et des niveaux d’insuline et conduire à une résistance à l’insuline. [11]
Ce phénomène est largement attribué au glucose des groupes GSE et amidon. Par conséquent, pour estimer l’impact d’un aliment ou d’un fourrage sur la santé métabolique, un calcul plus approprié de la GNS est la GSE plus l’amidon.
La banque d’aliments Mad Barn’s Feed Bank présente la GNS comme la somme de la GSE et de l’amidon.
Glucides non fibreux (GNF)
Le GNF est une valeur calculée destinée à représenter les glucides qui ne se trouvent pas dans la matrice de la paroi cellulaire et qui ne sont pas pris en compte dans la fraction NDF.
Le GNF représente l’amidon, les sucres et les hydrates de carbone rapidement fermentables. Le calcul du NFC est le suivant :
Fibres solubles
Comme les GNF, les fibres solubles sont une valeur calculée qui représente les glucides hydrolysables et rapidement fermentés, tels que les pectines, les polysaccharides et les mucilages. Contrairement à la NFC, cette valeur exclut l’amidon et les sucres.
Les fibres solubles sont calculées comme suit :
Les aliments riches en fibres solubles comprennent les agrumes et la pulpe de betterave.
Choisir les sources de glucide pour votre cheval
Le fourrage doit être la composante principale du régime alimentaire de tout cheval. Les chevaux ont évolué pour fourrager jusqu’à 18 heures par jour, ce qui laisse peu de temps à leur estomac pour se vider.
Le cheval est également un fermenteur du gros intestin qui s’appuie sur la fermentation microbienne pour obtenir de l’énergie à partir d’herbes et de végétation de pâturage de qualité relativement faible.
Dans les systèmes de gestion modernes, le fait d’offrir des sorties régulières et du foin à volonté est idéal pour maintenir la santé intestinale.
Il est important de sélectionner un fourrage qui permette une alimentation à volonté sans sur- ou sous-approvisionner de manière significative en énergie digestible.
Un fourrage de haute qualité, pauvre en ADF (cellulose et lignine) et riche en protéines, fournira des quantités plus importantes d’hydrates de carbone facilement digestibles. Ce type de fourrage peut convenir aux chevaux ayant des besoins énergétiques élevés, tels que les chevaux d’endurance, les juments en lactation et les poulains en croissance.
Les chevaux qui grossissent facilement et les chevaux au repos risquent de prendre du poids s’ils ont accès à volonté à un fourrage de haute qualité.
Pour les chevaux ayant des besoins énergétiques moindres, un fourrage mûr avec des niveaux plus élevés d’hydrates de carbone structurels (NDF et ADF) serait plus approprié. La paille peut également être utilisée pour diluer un foin de haute qualité pour ces chevaux.
Autres sources de glucides
Si des sources d’énergie supplémentaires sont nécessaires en plus du fourrage, envisagez d’autres sources de glucides fermentables. Les aliments riches en fibres solubles, comme la pulpe de betterave, fournissent des glucides rapidement fermentés dans le gros intestin, apportant de l’énergie tout en favorisant la santé du gros intestin.
Les céréales telles que l’avoine, le maïs, le blé et l’orge peuvent être ajoutées avec parcimonie à l’alimentation des équidés. Les céréales fournissent des niveaux élevés de glucides digestibles (amidon et sucres).
Les chevaux ne sont pas adaptés à un apport alimentaire élevé de ces glucides. Ils peuvent développer des ulcères gastriques et un dysfonctionnement de l’intestin postérieur en cas de consommation élevée de céréales.
Lorsque vous donnez de l’amidon, limitez la quantité à 2 g d’amidon par kg de poids corporel par repas. Pour un cheval de 500 kg (1100 lb), cela correspond à 1 kg (2,2 lb) d’amidon par repas. [12][13]
Par exemple, l’avoine entière contient 40 % d’amidon sur la base de la matière sèche. Environ 2,7 kg d’avoine entière (telle qu’elle est consommée) fournissent 1 kg d’amidon par jour. Cet apport doit être réparti sur au moins deux repas par jour afin de ne pas dépasser 1 gramme d’amidon par kg de poids corporel en un seul repas.
Chez les chevaux présentant un syndrome métabolique ou une hyperinsulinémie dans le cadre d’un PPID, l’ensemble des HC (GSE + amidon) dans le régime alimentaire total doit être limité à 10 %. Lorsqu’un gain de poids est nécessaire, il convient d’utiliser du foin à faible teneur en HC et/ou de la pulpe de betterave ou des gousses de soja.
Vous pouvez également envisager d’utiliser des graisses et des huiles, qui sont denses en énergie et facilement digérées dans l’intestin grêle. Les chevaux peuvent être adaptés de manière que les graisses couvrent jusqu’à 20 % de leurs besoins en énergie digestible.
Consultez un nutritionniste équin pour élaborer un plan d’alimentation optimal pour votre cheval en fonction de ses besoins individuels.
Questions fréquemment posées
Voici quelques questions fréquemment posées sur les glucides dans l'alimentation équine :
Les glucides affectent les chevaux différemment parce que la digestion équine repose largement sur la fermentation dans l'intestin postérieur plutôt que sur une digestion rapide dans l'intestin grêle. Les chevaux sont adaptés à consommer du fourrage pendant de nombreuses heures, ce qui fournit une énergie à libération lente provenant de la fermentation des fibres. De grandes quantités d'amidon ou de sucre peuvent perturber ce système et augmenter le risque d'acidose de l'intestin postérieur, d'accumulation de gaz, de coliques ou de fourbure chez les chevaux sensibles.
Les glucides hydrolysables sont digérés dans l'intestin grêle à l'aide d'enzymes produites par le cheval et le pancréas. Ces glucides comprennent des sucres simples comme le glucose et le fructose ainsi que l'amidon provenant des grains et des concentrés. La plupart des régimes à base de fourrage contiennent des quantités plus faibles de ces glucides rapidement digérés, tandis que les grains comme l'avoine, le maïs et l'orge contiennent des niveaux beaucoup plus élevés d'amidon et de sucre.
Les glucides structuraux et d'autres glucides complexes fermentent dans l'intestin postérieur grâce à l'activité microbienne. La cellulose, l'hémicellulose, les pectines, les fructanes et l'amidon résistant sont tous fermentés pour produire des acides gras volatils qui fournissent de l'énergie au cheval. Ce processus de fermentation plus lent favorise la stabilité digestive et reflète la façon dont les chevaux ont évolué pour utiliser le fourrage comme principale source d'énergie.
Les aliments riches en amidon peuvent augmenter le risque de fourbure lorsqu'un excès d'amidon échappe à la digestion dans l'intestin grêle et atteint l'intestin postérieur. Une fermentation rapide produit un excès d'acide lactique, abaisse le pH de l'intestin postérieur et perturbe l'équilibre microbien. Les chevaux atteints de résistance à l'insuline, de syndrome métabolique équin ou de PPID sont souvent plus sensibles à un apport élevé en sucre et en amidon que les chevaux en santé ayant une fonction métabolique normale.
Le NDF et l'ADF sont des mesures des fibres utilisées pour estimer la consommation et la digestibilité du fourrage. La fibre au détergent neutre, ou NDF, comprend l'hémicellulose, la cellulose et la lignine et est liée à la quantité de fourrage que les chevaux consomment volontairement. La fibre au détergent acide, ou ADF, représente des fractions de fibres moins digestibles et est associée à une énergie digestible plus faible et à une teneur calorique plus faible dans le foin.
NSC signifie glucides non structuraux, qui comprennent principalement les sucres et les amidons présents à l'intérieur des cellules végétales. Les fabricants d'aliments et les laboratoires de fourrage calculent souvent les NSC à partir des glucides solubles dans l'eau plus l'amidon. Les chevaux ayant des problèmes métaboliques sont souvent gérés avec des régimes plus faibles en NSC parce qu'un apport élevé en sucre et en amidon peut augmenter les réponses de la glycémie et de l'insuline après les repas.
Le WSC comprend les sucres, les fructanes et d'autres glucides qui se dissolvent dans l'eau, tandis que l'ESC mesure principalement les sucres simples dissous dans l'éthanol. L'ESC est considéré comme plus utile pour estimer l'effet d'un fourrage sur la glycémie et les niveaux d'insuline. Les deux valeurs figurent dans plusieurs rapports d'analyse de fourrage et sont couramment utilisées lors du choix du foin pour les chevaux atteints de troubles métaboliques ou les chevaux qui prennent facilement du poids.
Les fibres constituent une partie essentielle de la nutrition équine parce que les microbes de l'intestin postérieur dépendent de matières végétales fermentescibles pour produire une énergie stable. Les chevaux passent naturellement de nombreuses heures à brouter et à digérer du fourrage tout au long de la journée. Les régimes faibles en fibres et riches en grains peuvent perturber la fonction digestive, augmenter le risque d'ulcères et réduire la stabilité microbienne dans l'environnement de l'intestin postérieur.
La pulpe de betterave fournit des glucides fermentescibles sous forme de fibres solubles plutôt que de grandes quantités d'amidon ou de sucre. Les microbes de l'intestin postérieur fermentent ces fibres en acides gras volatils qui fournissent une énergie utilisable au cheval. La pulpe de betterave est souvent incluse dans les régimes équins lorsque des calories supplémentaires sont nécessaires sans augmenter fortement l'apport en amidon provenant des aliments traditionnels à base de grains.
Les grains contiennent beaucoup plus d'amidon que le fourrage et sont considérés comme des sources concentrées de glucides dans les régimes équins. L'avoine, le maïs, l'orge et le blé fournissent un amidon rapidement digestible qui peut augmenter la glycémie et l'insuline après les repas. Les fourrages contiennent davantage de glucides structuraux et de fibres, qui fermentent lentement et correspondent mieux à l'évolution du système digestif du cheval.
De nombreuses lignes directrices en alimentation recommandent de limiter l'apport en amidon à un maximum de 1 à 2 grammes par kilogramme de poids corporel par repas. Pour un cheval de 500 kilogrammes, ou 1 100 livres, cela représente environ 500 à 1 000 grammes d'amidon par repas. Des limites plus faibles en amidon sont souvent utilisées pour les chevaux sujets aux ulcères, aux maladies métaboliques, aux dysfonctionnements de l'intestin postérieur ou à la fourbure.
Les chevaux qui prennent facilement du poids se portent souvent mieux avec des régimes plus faibles en sucre et en amidon parce qu'ils prennent du poids facilement et peuvent présenter une sensibilité réduite à l'insuline. Un fourrage mature avec des niveaux plus élevés de fibres est généralement plus approprié qu'un foin riche ou des régimes fortement composés de grains. Certains chevaux bénéficient également de choix de fourrage faibles en ESC et en amidon lors de la gestion de l'obésité, du syndrome métabolique ou des problèmes récurrents de fourbure.
La qualité du fourrage affecte l'apport calorique parce qu'un fourrage plus jeune et plus feuillu contient généralement plus de glucides digestibles et de protéines qu'un foin mature. Des valeurs d'ADF plus faibles sont associées à une énergie digestible plus élevée et à une plus grande disponibilité calorique. Le fourrage mature tend à contenir davantage de fibres structurales, ce qui le rend plus adapté aux chevaux ayant des besoins énergétiques plus faibles ou des préoccupations liées à la gestion du poids.
Résumé
Les glucides fournissent la majeure partie de l’énergie dans l’alimentation d’un cheval et se trouvent à la fois dans le fourrage et les céréales. Différents types de glucides sont digérés dans différentes parties du tube digestif, ce qui influence la réponse métabolique et la santé globale. Comprendre comment ils sont classés dans les rapports sur les aliments et les fourrages aide les propriétaires à choisir des sources appropriées et à gérer les risques liés à l’apport en sucre et en amidon.
- Les glucides hydrolysables comprennent les sucres simples et l’amidon digérés dans l’intestin grêle
- Les glucides rapidement fermentescibles comprennent l’amidon résistant, les oligosaccharides, les pectines et les fructanes
- Les glucides lentement fermentescibles comprennent la cellulose et l’hémicellulose qui soutiennent la fonction du gros intestin
- Les fractions de fibres telles que NDF, ADF et les fibres brutes indiquent la teneur en glucides structuraux
- Les valeurs de NSC, ESC, WSC et d’amidon aident à évaluer la pertinence pour les chevaux métaboliques ou sensibles au sucre
Références
- National Research Council Nutrient Requirements of Horses: Sixth Revised Edition. 2007.
- Richards, N. et al. The effect of current grain feeding practices on hindgut starch fermentation and acidosis in the Australian racing Thoroughbred. Aus Vet J. 2006.
- Al Jassim, R.A.M. et al. The Bacterial Community of the Horse Gastrointestinal Tract and Its Relation to Fermentative Acidosis, Laminitis, Colic, and Stomach Ulcers. Vet Clinics: Equine Pract. 2009.
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