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Physiologie digestive
Physiologie des grandes fonctions Physiologie digestive Digestion chez le jeune Fanny Pilot-Storck Avec la contribution de Sylvain Bellier Digestion du jeune Plan I. Lactogenèse II. Digestion du lait III. Adaptations du jeune ruminant 1 Lactogenèse Histologie de la glande mammaire en lactation acini - une seule assise de ¢ sécrétrices ¢ myoépithéliales système capillaire artério-veineux 1. travées conjonctives 2. alvéoles de taille et forme irrégulières d'après Kühnel, Atlas de Poche d'Histologie Lactogenèse Histologie d'une alvéole mammaire 2 Lactogenèse Histologie de la glande mammaire en lactation Sécrétion apocrine : 1. 2. 3. déchirement de la membrane apicale pôle apical bombé fait saillie produits de sécrétion dans les alvéoles produits de sécrétion vacuoles de sécrétion ¢ myoépithéliales d'après Kühnel, Atlas de Poche d'Histologie Lactogenèse Histologie de la glande mammaire en lactation Coloration par l'acide osmique gouttelettes lipidiques au pôle apical d'après Kühnel, Atlas de Poche d'Histologie 3 Lactogenèse Histologie de la glande mammaire en lactation Microscopie électronique développement du REG, REL, du golgi, des mitochondries 1. vacuoles lipidiques 2. vacuoles de protéines 3. grains de caséine 4. appareil de Golgi d'après Kühnel, Atlas de Poche d'Histologie Digestion du jeune Plan I. Lactogenèse II. Digestion du lait III. Adaptations du jeune ruminant 4 Caractéristiques du lait Composition dans différentes espèces (g/L) Espèces MG Jument Vache Femme Chèvre Chamelle Truie Brebis Ratte Renne Baleine Ourse polaire Phoque Otarie 19 37 38 45 54 68 75 103 169 222 331 532 533 Protéines 25 34 10 33 39 48 56 84 115 12 109 112 89 Lactose Eau 62 48 70 44 51 55 44 26 28 18 3 26 1 888 872 876 868 856 812 807 790 688 623 524 323 378 Digestion du jeune Digestion des protéines du lait D’après http://www.ukagriculture.com/livestock/ 5 Caractéristiques du lait Protéines du lait Micelles de caséines Fraction colloïdale Caséines organisées en micelles 80% Fraction soluble D’après Dalgleish et al., 2004 Protéines du petit lait = lactoserum Lactalbumine, lactoglobuline, lactoferrrine… 20% Protéines des globules gras <1% Caractéristiques du lait Protéines du lait Profils SDS-PAGE des lactoprotéines vache femme jument chèvre kDa 1 2 1 2 1 6 3 4 5 6 3 7 9 8 9 56 2 1 2 70 1 : lactoferrine 2 : sérum albumine 3 4 5 6 43 5 4 3 5 6 22 7II 7I 8 9 7 18 9 14 : : : : αs1-caséine αs2-caséine β-caséine κ-caséine 7 : β-lactoglobuline 8 : lysozyme 9 : α-lactalbumine Miranda et al., 2004 6 Caractéristiques du lait Les caséines Micelles de caséines 4 caséines : α S1, αS2, β, κ Coagulables à pH 4,6 Agrégation en micelles Eau (3,7g/g protéine) 93% protéines 7% minéraux (phosphate de calcium) D’après Dalgleish et al., 2004 Fort pouvoir de fixation du calcium Solution colloïdale stable au pH du lait Caractéristiques du lait Les caséines Caillé présure : Comté 4 caséines : α S1, αS2, β, κ • Sous l’action de la présure (chymosine) : clivage de la caséine κ → coalescence des micelles → gel Caillé lactique : chèvre frais • Acidification lactique → précipitation 7 La digestion des protéines Digestion gastrique Protéases gastriques à pH=4-5, coagulation du caillé les protéines du lactosérum restent solubles pepsine • absente à J1 (cf. TD) puis • 5 fois plus faible que chez l’adulte • peu actives sur les protéines du lait, très glycosylées chymosine • Phe105-Met106 caséine κ → caillé cathépsine E La digestion des protéines Digestion intestinale capacités protéasiques beaucoup plus faibles chez le nouveau-né • glycosylations des protéines • activité anti-protéase du colostrum et du lait → protection des immunoglobulines Enzymes pancréatiques présentes, augmentation rapide Buddington R. et al, Am J Vet Res (2003) 64(5): 627-34 8 La digestion des protéines Digestion intestinale Enzymes de la bordure en brosse Entéropeptidase Aminopeptidases, autres peptidases hydrolysent les oligopeptides en di-, tri-peptides et acides aminés avec l’âge Leucyl-aminopeptidase Dipeptidase IV Aminopeptidase N Aminopeptidase A La digestion des protéines Absorption des immunoglobulines Absorption possible à la naissance Ex. du veau SELK, G.E. Disease Protection for Baby Calves, F-3358, Oklahoma Cooperative Extension Service. 9 La digestion des protéines Absorption des immunoglobulines Absorption des protéines possible à la naissance Endocytose au niveau des cryptes Villosités peu développées à la naissance → Exposition des cryptes -> transfert d’immunité (Ig) -> allergie alimentaire villosité crypte D’après Histologie, A. Stevens, J. Lowe Digestion du jeune Digestion des lipides du lait D’après http://www.ukagriculture.com/livestock/ 10 Caractéristiques du lait Composition dans différentes espèces Espèces MG Jument Vache Femme Chèvre Chamelle Truie Brebis Ratte Renne Baleine Ourse polaire Phoque Otarie 19 37 38 45 54 68 75 103 169 222 331 532 533 Protéines 25 34 10 33 39 48 56 84 115 12 109 112 89 Lactose Eau 62 48 70 44 51 55 44 26 28 18 3 26 1 888 872 876 868 856 812 807 790 688 623 524 323 378 Caractéristiques du lait Composition lipidique globale Triglycérides Diglycérides Monoglycérides AG libres Stérols (cholestérol, H. stéroïdiennes) Phospholipides Composés liposolubles (Caroténoïdes + vit. A,D,E,K) Globule gras : AG : -Saturés -Mono-insaturés (oléique) -Poly-insaturés (linoléique) 98 % 0,4 % Traces 0,3 % 0.3 % 0,6 % Traces Protéines : périphériques glycosylées hydrophobes 11 Digestion des lipides Digestion gastrique Lipases gastriques Rôle-clé début de la digestion dans l'estomac : lipase lipase lipase lipase mammaire linguale pré-gastrique (aire glosso-épiglottique) gastrique pH de 2,5 à 6,5 sans cofacteurs résistantes à la pepsine dégradées par la trypsine hydrophobes agissent à l'intérieur des globules gras /triglycérides diglycérides ac. gras chaînes courtes et moyennes restent à l'intérieur des globules Digestion des lipides Digestion intestinale Lipases faible lipase pancréatique (cf TD) lipase mammaire (Carnivores, Femme) Sels biliaires Libération des produits de la digestion gastrique Action des lipases pancréatique et mammaire 12 Digestion du jeune Digestion des glucides D’après http://www.ukagriculture.com/livestock/ Caractéristiques du lait Composition dans différentes espèces Espèces MG Jument Vache Femme Chèvre Chamelle Truie Brebis Ratte Renne Baleine Ourse polaire Phoque Otarie 19 37 38 45 54 68 75 103 169 222 331 532 533 Protéines 25 34 10 33 39 48 56 84 115 12 109 112 89 Lactose Eau 62 48 70 44 51 55 44 26 28 18 3 26 1 888 872 876 868 856 812 807 790 688 623 524 323 378 13 Digestion des glucides Digestion intestinale Amylase Absente à J1 Faible jusqu’au sevrage Digestion des glucides Digestion intestinale lactase Forte activité à la naissance Forte réduction au cours de la croissance Saccharase (sucrase) Evolution inverse 14 Digestion du jeune Plan I. Lactogenèse II. Digestion du lait III. Adaptations du jeune ruminant Jeune ruminant Pré-estomacs Faible développement Digestion de type monogastrique D’après Physiology of domestic animals, O. Sjaastad et al. 15 Jeune ruminant Pré-estomacs Développement progressif Jeune ruminant Fermeture du sillon réticulo-omasal (gouttière oesophagienne) Court-circuit du réticulo-rumen Œsophage → canal du feuillet → caillette 16 Jeune ruminant Fermeture du sillon réticulo-omasal (gouttière oesophagienne) Court-circuit du réticulo-rumen Réflexe : Dès la déglutition Absent si sondage gastrique Absent si anesthésie des nerfs pharyngés et laryngés Stimuli : Minéraux (NaCl physio) Protéines : albumines Afférence : N. laryngé supérieur Efférence : N. vague Jeune ruminant Fermeture du sillon réticulo-omasal (gouttière oesophagienne) Déglutition du lait Déterminisme De la naissance au sevrage Absence de fermeture Pbl distribution Ali. Solides trop tôt → fermentations ruminales → distension abdo, diarrhées 17 Jeune ruminant Fermeture du sillon réticulo-omasal Déglutition de l’eau Fermeture Premières semaines Absente si déshydratation Si assoiffement Aléas thérapeutiques Si fermeture : court-circuit du rumen Cinétiques variables D’après Chartier C. et al, Can Vet J (1995) 36:714-716 Fin de la digestion TD1 : motricité intestinale et digestion chez le jeune TD2 : digestion microbienne et motricité des préestomacs chez les Ruminants 18
