Tous les organismes vivants, dont poissons et crustacés, ne nécessitent pas de protéines en soi, mais les acides aminés (AA), les éléments constitutifs des protéines. Tous les AA contiennent structurellement trois parties communes :une liaison carbone centrale à un hydrogène, un groupe amino contenant de l'azote et un groupe carboxylique. Protéines, se composait de quelques à des milliers d'AA, ayant de nombreuses fonctions structurelles et métaboliques. En production animale, le résultat le plus direct des carences en AA se traduit par une croissance réduite. Traditionnellement, c'était l'incitation économique, qui a abouti à l'utilisation d'AA supplémentaires dans la formulation de l'alimentation. Cependant, il y a eu une évolution progressive avec plus d'emphase dirigée vers la durabilité et l'approvisionnement total en éléments nutritifs.
Dans les formulations d'aliments pour l'aquaculture, La méthionine (Met) est généralement le premier acide aminé essentiel limitant (EAA), en particulier dans les régimes pauvres en farine de poisson (FM). Il est donc, requis d'inclure une source supplémentaire de Met afin de répondre à la spécification "feeds", ciblant les besoins de l'animal pour cet AAE particulier. Tout en évaluant les nutriments supplémentaires ou les additifs à utiliser dans la formulation des aliments, trois paramètres doivent être pris en compte :(i) la valeur nutritionnelle (efficacité biologique) du nutriment complémentaire, (ii) la stabilité, l'homogénéité, etc. pendant le processus de production d'aliments et (iii) les propriétés physiques de la source de nutriments pendant les pratiques d'alimentation.
Il existe plusieurs sources Met disponibles dans le commerce sur le marché comme DL-Met (DL-méthionine pour l'aquaculture), DL-Méthionyl-DL-Méthionine (AQUAVI® Met-Met), L-Met (L-Méthionine), Acide sans analogue de méthionine hydroxy (MHA-FA ou MHA liquide) et sel de calcium analogue de méthionine hydroxy (MHA-Ca). Les animaux terrestres et aquatiques peuvent utiliser des AA cristallins tels que la méthionine; cependant, la disponibilité biologique des différentes sources de méthionine est très différente. Les différences de disponibilité biologique sont le reflet des différences de matrice de produit, digestibilité, mécanisme de transport et les exigences de conversion métabolique.
DL-Met, ainsi que le dipeptide DL-Méthionyl-DL-Méthionine (Met-Met), sont le mélange racémique d'isomères D et L de la méthionine et sont disponibles dans le commerce comme additif alimentaire, avec 99 % de DL-Met et 95 % de Met-Met (95 % de DL-Méthionyl-DL-Méthionine et 2 % de DL-Met), respectivement. Comme seul l'isomère L peut être utilisé pour la synthèse des protéines par le corps de l'animal, L'isomère D est converti métaboliquement en isomère L d'abord par oxydation en céto-méthionine par l'enzyme D-amino oxydase, puis transaminé par l'enzyme transaminase en L-Met. Les enzymes nécessaires à la conversion de la forme D en forme L ne sont pas un facteur limitant la vitesse chez les poissons et les crevettes, comme la volaille et les porcs.
D'autre part, MHA-Ca et MHA-FA sont également des mélanges racémiques de ses isomères D et L. MHA-Ca se compose d'environ 84 pour cent de monomère MHA, 12 pour cent de calcium et quatre pour cent d'eau et MHA-FA, 65 pour cent de monomère, 23 pour cent de dimères/trimères et les 12 pour cent restants d'eau.
Chimiquement, le MHA-Ca et le MHA-FA ne peuvent pas être classés comme AA. AA contient à la fois un groupe carboxyle (COOH) et amino (NH2), cependant, dans l'analogue de la méthionine hydroxy, le groupe NH2 est remplacé par un groupe hydroxyle (OH) et pour cette raison ne peut pas être classé comme un acide aminé (Dibner 2003). L'analogue de la méthionine hydroxy doit subir une série de transformations métaboliques pour être utilisé par les animaux. Par une réaction de déshydrogénase, il est d'abord converti en analogue a-céto de la méthionine puis en L-méthionine utilisable via une réaction de transaminase.
Enfin, L-Met est également disponible dans le commerce en tant qu'additif alimentaire avec une pureté de 99% et ne nécessite aucune conversion car la forme L peut être utilisée par le corps. Elle est pourtant clairement affirmée par le National Research Council sur la base d'études nutritionnelles (NRC, 2011), les poissons et les crevettes peuvent utiliser le D-Met pour remplacer le L-Met sur une base équimolaire.
Evonik Animal Nutrition a compilé une revue critique récente, mise à jour de la publication originale intitulée « Biodisponibilité relative des sources de méthionine dans le poisson » (Lemme, 2010), avec toutes les dernières publications scientifiques et données d'essais industriels sur les poissons et les crevettes.
Plusieurs études comparant la valeur nutritionnelle des produits MHA avec le DL-Met menées chez le poisson ont conclu que le MHA-FA et le MHA-Ca sont significativement moins disponibles que le DL-Met (Lemme 2010; Lemme et al. 2012; Figueiredo-Silva et al. 2014, Powell et al. 2017). En appliquant une analyse de régression et en comparant les pentes de gain de poids entre les sources Met, a révélé que la valeur nutritionnelle du MHA-Ca par rapport au DL-Met variait entre 22 pour cent chez le tilapia du Nil et le poisson-chat de canal à 62 pour cent chez le tambour rouge sur une base poids/poids (poids/poids).
À ce stade, il vaut la peine d'expliquer la signification des bases équimolaires et poids/poids avec un exemple simple. Selon le CNRC (2011), "sur la base des preuves expérimentales disponibles, le comité considère qu'il est raisonnable de supposer que l'efficacité biologique du HMB (acide 2-hydroxy-4-(méthylthio)butanoïque connu sous le nom de MHA) pour les poissons est d'environ 75 à 80 % de celle du DL-Met sur une base équimolaire". rapport, résultats d'expériences scientifiques in vivo déterminant la biodisponibilité relative des sources de nutriments testées grâce à l'analyse des paramètres clés de performance de croissance d'un essai dose-réponse utilisant une analyse de régression. La traduction en poids/poids se fait en multipliant le rapport équimolaire des deux sources Met avec l'ingrédient actif du produit. Comme mentionné ci-dessus, le DL-Met a une pureté de méthionine> 99 % et le MHA-Ca 84 % d'acide 2-hydroxy-4-(méthylthio) butanoïque, par conséquent, avec une base équimolaire de 77 pour cent, Le MHA-Ca a une efficacité biologique d'environ 65 % sur une base poids/poids par rapport au DL-Met [77 (équimolaire) x 0,84 (teneur en MHA dans le produit MHA-Ca) =65 %].
D'autres études comparant la DL-Met et la L-Met ont montré une biodisponibilité non statistiquement significative mais légèrement inférieure de la L-Met (82 à 83 %) par rapport à la DL-Met chez les salmonidés. Cela nécessite une enquête plus approfondie, mais est en accord avec les données antérieures obtenues chez le saumon (Sveier et al. 2001), la truite arc-en-ciel (Kim et al. 1992) et chez le bar rayé hybride (Keembiyehetty et Gatlin III, 1995), montrant que D- et/ou DL-Met sont au moins aussi efficaces que L-Met. L'analyse de régression simultanée d'une étude récente en Indonésie sur L. vannamei a révélé que l'efficacité nutritionnelle du Met-Met par rapport à la L-méthionine est de 194 pour cent sur la base du gain de biomasse, 190 % pour le SGR et 212 % pour le FCR ; Faits et Figure 1634). D'autres études sur L. vannamei avec Met-Met montrent une biodisponibilité plus élevée allant de 178 pour cent à 298 pour cent par rapport au DL-Met établissant un minimum moyen de 200 pour cent de biodisponibilité du Met-Met par rapport au DL-Met ainsi que, en moyenne une biodisponibilité de 65 % pour le MHA-CA par rapport au DL-Met, comme cela a été validé dans l'essai en Thaïlande.
Ce n'est pas seulement la valeur nutritionnelle des différentes sources Met, mais les caractéristiques physiques des produits sont tout aussi importantes. Le broyage des aliments nécessite une attention particulière pour la tendance à l'agglomération et la fluidité des différentes sources de Met ainsi que la mixabilité et la distribution homogène des nutriments critiques et coûteux dans les aliments. D'où, la taille moyenne des particules est considérée comme l'un des principaux facteurs d'homogénéité du mélange dans les charges.
Finalement, un paramètre critique dans les aliments aquacoles est la solubilité et la lixiviation des nutriments supplémentaires, comme Met, d'autant plus que l'alimentation se fait exclusivement en eau salée ou douce. Des tests in vitro ont prouvé que les niveaux de solubilité dans l'eau de chacune des sources Met disponibles dans le commerce varient également de manière significative. Le dipeptide (Met-Met) étant cinq à 10 fois moins soluble dans l'eau que les autres sources Met disponibles dans le commerce. Étant donné que le lessivage des nutriments des granulés est fortement lié au comportement alimentaire des espèces aquacoles ciblées. Ainsi, Met-Met est plus adapté aux crustacés où la nourriture reste longtemps dans l'eau avant d'être complètement consommée.
Par le Dr Alexandros Samartzis, directeur principal du service technique, Evonik
