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Caractérisation Chimique Et Fermentescibilité in Vitro En Présence Du

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Caractérisation Chimique Et Fermentescibilité in Vitro En Présence Du République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère De l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique UNIVERSITE KASDI MERBAH OUARGLA Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie Département des Sciences Biologiques THESE Présentée en vue de l'obtention du Diplôme de Doctorat ès Sciences Spécialité: Sciences Biologiques Option: Biochimie appliquée THEME Caractérisation chimique et fermentescibilité in vitro en présence du microbiote ruminal de dromadaire de certaines plantes halophytes de la région d'El Oued Présenté par : Mme MEDILA Ifriqya Devant le jury : Président CHEHMA Abdelmadjid Pr. ( U. Kasdi Merbah, Ouargla) Directeur de thèse ADAMOU Abdelkader Pr. (U. Kasdi Merbah, Ouargla) Co-Directeur de thèse ARHAB Rabah Pr. (U. Larbi Ben M'Hidi, O E B) Examinateurs HAMIDECHI Med Abdelhafid Pr. (U. Mentouri, Constantine) OULD EL HADJ Med Didi Pr. (U. Kasdi Merbah, Ouargla DJABRI Belgacem MCA (U. Larbi Tébessi, Tébessa) Année Universitaire : 2015/2016 Remerciements Au terme de ce travail, je tiens à remercier mon Directeur de thèse Monsieur ADAMOU Abdelkader, Professeur au département des sciences agronomiques à la faculté des sciences de la nature et de la vie de l'université Kasdi Merbah-Ouargla, mon directeur de thèse, dont j’ai eu tant de fois à louer la grande bienveillance, pour ses précieux conseils, et pour le temps qu’il a consacré pour la réalisation de ce travail. C’est avec un grand honneur et un grand plaisir que je remercie Monsieur ARHAB Rabah, Professeur au Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Larbi Ben M'hidi-Oum El Bouaghi, mon codirecteur de thèse, qui a bien voulu assurer le suivi de près de ce travail avec patience et vigilance. Il m’a soutenu jusqu’à la dernière minute, accordé une attention que je n’oublierai jamais. Je lui exprime ici toute ma gratitude. Je remercie les membres du jury; à commencer par Monsieur CHEHMA Abdelmadjid, Professeur au département des sciences biologiques à la faculté des sciences de la nature et de la vie de l'université Kasdi Merbah-Ouargla e, pour avoir accepté de juger ce travail et pour l’insigne honneur qu’il me fait en acceptant de présider le jury de ma thèse. Qu’il trouve ici le témoignage de ma haute considération. J’adresse un grand merci à Monsieur HAMIDECHI Abdelhafid professeur à l’Université des Frères Mentouri Constantine, qui me fait le plaisir et l’honneur de juger ce travail. Sa contribution me sera très bénéfique. J’adresse également mes remerciements à Monsieur OULD EL HADJ Mohamed Didi, Professeur à l’Université Kasdi Merbah-Ouargla, pour avoir accepté d'examiné ce travail. Un grand merci à Monsieur DJABRI Belgacem Maître de conférences à l’université de Tébessa qui me fait l’honneur d’examiner ce travail. Merci à tous les membres de laboratoire des plantes extrêmophiles, Centre de Biotechnologie de Borj Cédria-Tunisie, pour leurs accueils, leurs aides, et leurs sympathies. Je remercie mon époux pour son soutien moral et ses encouragements au cours de la finalisation de ce travail. Je n’oublie pas de remercier également toute ma famille et tous mes amis. TABLE DES MATIERES Liste des tableaux………………………….…………………………………………. i Liste des figures………………………………………………………………………. iii Liste des photographies………………………………………………………………. v Liste des abréviations………………………………………………………………… vi Introduction générale ………………………………………………………………. 1 PREMIÈRE PARTIE : SYNTHÈSE BIBLIOGRAPHIQUE CHAPITRRE I. Plantes halophytes en relation avec leur biotope……...………….. 4 I.1. Caractérisation des halophytes dans leur biotope…………………………...……. 4 I.1.1. Salinité des sols……………………………………………………………...…. 4 I.1.1.1. Définition de la salinité et des sols salins……………………………….......... 4 I.1.1.2. Répartition des sols salés ……………………………………………….......... 4 I.1.1.3. Origine des sols salins ………………………………………………..…….... 4 I.1.1.4. Echelle de la salinité : Conductivité électrique ………………………...……. 5 I.1.2. Halophyte ………………………………………………………………............ 6 I.1.2.1. Définition et généralité ………………………………………………………. 6 I.1.2.2. Classification des halophytes ………………………………………………... 7 I.1.2.2.1. Halophytes excrétrices (facultatives) ……………………………………… 7 I.1.2.2.2. Halophytes succulentes (vraie) …………………………………………….. 7 I.1.2.2.3. Halophytes cumulatives ………………………………………………..…. 7 I.1.2.2.4. Halophytes exclusives (type de filtre de racine) …………………………... 8 I.2. Fourrages ……………………………………...…………………….…………... 8 I.2. 1. Composition chimique des fourrages………………………………………….. 8 I.2.1.1. L'eau …………………………………………………………………………. 8 I.2.1.2. Constituants glucidiques ……………………………………………...……… 8 I.2.1.2. 1. Glucides pariétaux ……………………………….……………………….. 9 I.2.1.2.2. Glucides cytoplasmiques ou intracellulaires……………………………….. 9 I.2.1.3. Constituants non glucidiques ……………..………………………………….. 10 I.2.1.3.1. Constituants azotés ……………….……………………………………….. 10 I.2.1.3.2. Constituants lipidiques …………………………………………………….. 10 I.2.1.3.3. Eléments minérales ….……………………………………………………... 10 I.2.1.3.4. Constituants phénoliques ……………………………………………….…. 10 I.2.2. Potentialité fourragère des espèces natives des écosystèmes salins …………… 13 I.2.2.1. Production de biomasse ……………………………………………………… 13 I.2.2.2. Estimation de la valeur nutritive des fourrages ……………………………… 14 I.2.2.2.1. Méthodes chimiques ………………………………………………………. 14 I.2.2.2.2. Méthodes physiques ………………………………………………………. 15 I.2.2.2.3. Méthodes biologiques ……………………………………………………... 15 I.2.3. Effet de la salinité sur la valeur nutritive des plantes halophytes ………..…… 17 CHAPITRRE II. Le dromadaire et la physiologie de la digestion ruminale ……… 19 II.1. Place du dromadaire dans le règne animal ……………………………………… 19 II.2. Répartition et effectifs …………………………………………………………... 19 II.2.1. Dans le monde ………………………………………………………………… 19 II.2.2. En Algérie ……………………………………………………………………. 21 II.3. Comportement alimentaire du dromadaire …………………………………….. 21 II.3.1. Ressources alimentaires …………………………………………………...... 21 II.3.2. Dromadaire au pâturage ……………………………………………………... 23 II.3.3. Préférences alimentaires …………………………………………………….. 23 II.4. Particularités anatomiques du tractus digestif du dromadaire ………………….. 24 II.4.1. Au niveau de la cavité buccale ……………………………………………….. 24 II.4.2. Œsophage ……………………………………………………………………... 24 II.4.3. Les pré-estomacs ……………………………………………………………… 24 II.4.3.1. Rumen (C1) ………………………………………………………………… 25 II.4.3.2. Réticulum (C2) ……………………………………………………………… 25 II.4.3.3. Omasum (C3) ……………………………………………………………….. 25 II.4.3.4. Abomasum : caillette (C4) ………………………………………………….. 26 II.4.4. Intestins du dromadaire ……………………………………………………….. 26 II.5. Particularités de la physiologie digestive ……………………………………….. 27 II.5.1. Motricité des pré-estomacs …………………………………………………… 27 II.5.2. Taille et densité des particules alimentaires dans les pré-estomacs ………….. 27 II.5.3. Temps de séjour des particules solides et de la phase liquide des digesta ……. 28 II.5.4. Les conditions physico-chimiques et les fermentations dans les pré-estomacs.. 28 III.2. Digestion des fourrages chez les ruminants …………………………………… 30 III.2.1. Différents microorganismes du rumen ………………………………….…... 30 III.2.1.1. Bactéries …………………………………………………………………… 29 III.2.1.2. Protozoaires ……………………………………………………………….. 31 III.2.1.3. Champignons …………………………………………………………......... 31 III.2.2. Biotransformation des constituants de la ration dans le rumen ……………… 32 III.2.2.1. Dégradation des glucides ………………………………………………….. 32 III.2.2.2. Dégradation des protéines alimentaires …………………………………… 34 III.2.2.3. Dégradation des lipides ……………………………………………………. 34 DEUXIEME PARTIE : PARTIE PRATIQUE CHAPITRE I. MATERIELS ET METHODES ………………..…………………… 35 I.1. Description de la région d’étude ………………………………………………… 35 I.2. Collecte des échantillons ………………………………………………………… 35 I.2.1. Echantillons testés ……………………………………………………………... 35 I.2.2. Préparation des échantillons …………………………………………………… 39 I.3. Caractérisation chimique des plantes halophytes ………………………………... 39 I.3.1. Analyse fourragère …………………………………………………………….. 39 I.3.1.1. Détermination de la teneur en matière sèche ………………………………… 39 I.3.1.2. Détermination de la matière organique ……………………………………… 39 I.3.1.3. Détermination de la matière azotée totale …………………………………… 39 I.3.1.4. Détermination des composés de la paroi végétale …………………………… 40 I.3.1.4.1. Estimation de la fraction NDF (Neural detergent fibre) …………………… 40 I.3.1.4.2. Estimation de la fraction ADF (Acid Detergent Fibre) …………………… 40 I.3.1.4.3. Estimation de la fraction ADL (Acid Detergent Lignin) ………………….. 41 I.3.2. Analyses phytochimiques des composés secondaires …………………………. 41 I.3.2.1. Procédé d’extraction …………………………………………………………. 41 I.3.2.2. Dosage des phénols totaux (Méthode de Folin-Ciocalteau) …………………. 41 I.3.2.3. Dosage des tanins totaux (méthode de MAKKAR, 2003) …………………... 42 I.3.2.4. Analyse des tanins condensés : proanthocyanidines ………………………… 42 I.4. Fermentation in vitro des fourrages par le microbiote ruminal (Technique de production de gaz in vitro) …………………………………………………………… 42 I.4.1. Principe ………………………………………………………………………… 42 I.4.2. Description du système fermentaire …………………………………………… 43 I.4.3. Inoculum ……………………………………………………………………….. 43 I.4.4. Eléments constitutifs du milieu de culture …………………………………….. 44 I.4.5. Inoculation ……………………………………………………………………... 44 I.4.6. Incubation ……………………………………………………………………… 44 I.4.7. Mesure du pH et calcul des différents paramètres nutritionnels ……………… 44 I.4.7.1. Mesure du pH ……………………………………………………………….. 44 I.4.7.2. Analyse qualitative des gaz ………………………………………………….. 44 I.4.7.3. Analyse quantitative de la phase gazeuse ……………………………………. 47 I.4.7.4. Modélisation
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