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Effets des températures fraîches (5 °C-25 °C) sur la fermentation et l’entreposage d’ensilages de maïs plante entière

Yiqin, Zhou (2014). Effets des températures fraîches (5 °C-25 °C) sur la fermentation et l’entreposage d’ensilages de maïs plante entière. Thèse. Rouyn-Noranda, Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue, Science de l'environnement, 138 p.

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Résumé

L’ensilage est un aliment produit par la fermentation des fourrages sous l’action des bactéries lactiques. Parmi tous les fourrages, le maïs plante entière est une plante importante pour l’alimentation des ruminants et ce, partout dans le monde. Durant la dernière décennie, l’amélioration génétique du maïs a permis d’étendre cette culture toujours plus au nord avec le développement d’hybrides adaptés aux régions plus froides. Plusieurs facteurs influencent le processus de fermentation lors de l’ensilement, dont la température ambiante. L’effet de la température, lorsque celle-ci est inférieure à 20 °C, a été très peu étudié. Considérant ces faits, il devient nécessaire d’étudier l’effet de la température sur le processus d’ensilement du maïs. L’hypothèse émise est que les températures fraîches (5 à 15 °C) affectent le processus d’ensilement du maïs plante entière en diminuant la croissance microbienne, mais aussi en modifiant les populations microbiennes et en particulier les populations de bactéries lactiques épiphytes (BLACE) lors du processus d’ensilement. Ainsi, l’objectif de la présente étude est de déterminer l’effet de la température variant de 5 à 25 °C sur la fermentation et la dynamique des populations microbiennes durant l’entreposage (phase de stabilité anaérobie) de l’ensilage de maïs. Pour étudier ces effets, deux essais ont été réalisés. Avec le premier essai, en utilisant une technique génomique d’évaluation de la diversité microbienne (Chapitre II) de même que les paramètres biochimiques et microbiologiques (Chapitre III), la diversité de la population des BLACE a été suivie pendant 60 jours à cinq températures différentes, variant de 5 à 25 °C. Avec le deuxième essai, le même intervalle de température a été utilisé, mais en simulant une augmentation de température sur des ensilages ayant subi au préalable une fermentation à 10 °C ou à 20 °C, suivi d’un entreposage à 5 °C durant deux mois. La variation des paramètres biochimiques, la composition des populations microbiologiques et la diversité bactérienne (entérobactéries, BLACE) et la population fongique (levures et moisissures) ont été mesurées avec l’augmentation de la température (Chapitre IV). Les résultats du Chapitre II ont démontré que la température exerce une action sélective sur les espèces de BLACE durant le processus d’ensilement. Aux températures les plus élevées (20 et 25 °C), Lactobacillus plantatum, Pediococcus pentosaceus, Lactobacillus brevis, et Lactobacillus buchneri ont été observés durant la fermentation. À ces températures, un changement de fermentation homofermentaire vers une fermentation hétérofermentaire a été observé avec une domination complète de la population de BLACE par le L. buchneri après 60 jours de fermentation. Pour les ensilages incubés à des températures plus froides (5 et 10 °C), Lactobacillus sakei et Lactobacillus curvatus ont dominé la population de BLACE. La température de fermentation des ensilages de maïs à 15 °C indique un point tournant en regard de la diversité des BLACE et de leur succession durant le processus d’ensilement. Au Chapitre III, les résultats ont démontré que les températures les plus froides ont entravé la fermentation ce qui a retardé l’acidification, diminué la vitesse d’acidification, donné un pH final plus élevé, diminué la production d’acides organiques et augmenté les concentrations résiduelles des sucres solubles (SS). Toutefois, les profils fermentaires de ces ensilages ont démontré une fermentation hétérolactique, mais les espèces de BLACE observées par ces profils étaient différentes. Au Chapitre IV, les résultats ont démontré que l’augmentation des températures de 5 à 25 °C n’a pas modifié de façon importante la composition biochimique des ensilages dont le processus d’ensilement a été fait à 20 °C. Toutefois, les dénombrements des levures et des entérobactéries ont démontré des niveaux assez élevés lorsque la température a atteint 15 °C et plus. Par ailleurs, pour les ensilages dont la fermentation a été faite à 10 °C, les résultats ont clairement démontré que la fermentation a démarré de nouveau lorsque la température a dépassé 20 °C. Dans ces ensilages, le L. buchneri a commencé à dominer la population de BLACE. Aucun autre développement microbien n’a été observé comme à 20 °C. Globalement, ces résultats démontrent que la température exerce un effet sélectif sur les espèces de BLACE impliquées dans le processus de fermentation, mais aussi lorsque la température remonte durant l’entreposage. Ces résultats soulèvent la question de l’efficacité des inoculants lactiques présentement vendus sur le marché lorsque les fourrages sont ensilés à des températures inférieures à 20 °C.

Type de document: Thèse (Thèse)
Directeur de mémoire/thèse: Drouin, Pascale
Co-directeurs de mémoire/thèse: Lafrenière, Carole
Mots-clés libres: Ensilage maïs plante entière, température, bactéries lactiques, diversité microbienne, DGGE
Divisions: Sciences appliquées > Doctorat en sciences de l'environnement
Date de dépôt: 29 août 2014 18:33
Dernière modification: 29 août 2014 18:33
URI: http://depositum.uqat.ca/id/eprint/601

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