Comment savoir si un ingrédient améliore la santé digestive des animaux ? La clé réside dans les preuves scientifiques obtenues par la simulation du tractus gastro-intestinal in vitro

La santé digestive et la nutrition des animaux sont essentielles pour garantir la santé et la productivité dans tout système de production, car elles préviennent les maladies et améliorent la qualité des produits. C’est pourquoi il est indispensable de valider scientifiquement l’effet d’un ingrédient sur la santé digestive animale. Il ne suffit pas d’incorporer des ingrédients innovants : il est nécessaire de connaître leur comportement dans le système digestif de l’animal et de démontrer leur fonctionnalité réelle.

Comment fonctionne la digestion des animaux ?

Même si le processus digestif varie selon les espèces — par exemple entre herbivores, carnivores et omnivores, ou entre animaux monogastriques et ruminants —, il suit généralement une séquence fonctionnelle commune : ingestion, digestion mécanique et enzymatique, fermentation, absorption et élimination.

La durée de la digestion dépend du type d’aliment et du système digestif de chaque espèce, et peut aller de quelques heures à plus d’un jour. Le processus se divise en plusieurs phases : orale, gastrique (ou prégastrique chez les ruminants), intestinale et colique.

• Tout commence dans la bouche, par l’ingestion des aliments. Chez les ruminants, en plus de la mastication initiale, le processus de rumination, ou régurgitation, est essentiel. Il permet de remastiquer plusieurs fois les aliments pour faciliter leur dégradation. Durant cette phase, une grande quantité de salive est produite, ce qui est fondamental pour maintenir un pH adéquat dans le rumen et fournir du bicarbonate.
• Les aliments passent ensuite dans le compartiment gastrique, qui chez les ruminants se compose de quatre cavités : le rumen, le réticulum, l’omasum et l’abomasum.
• À partir de là, le chyme passe dans l’intestin grêle, où la digestion est complétée grâce aux sécrétions pancréatiques et biliaires, et où se produit l’absorption des nutriments (acides aminés, glucose, acides gras, vitamines, minéraux).
• Les résidus non digérés ni absorbés passent dans le gros intestin, où a lieu une seconde fermentation microbienne, moins intense que dans le rumen, ainsi qu’une réabsorption de l’eau. Enfin, les déchets sont éliminés par le rectum et l’anus sous forme de fèces.

Évaluation des ingrédients grâce à la simulation du processus digestif

Grâce à la simulation in vitro de la digestion des animaux, il est possible d’évaluer de manière contrôlée et reproductible la bioaccessibilité, la biodisponibilité ainsi que l’efficacité sur la santé digestive animale.

Les essais dynamiques in vitro permettent de reproduire les conditions physiologiques de chaque phase du système digestif : orale, gastrique, intestinale et colique. Des paramètres clés tels que le pH, le temps de transit, la concentration en enzymes digestives et en sels biliaires sont reproduits, en s’adaptant au système digestif de l’espèce cible.

Avantages et applications pratiques du simulateur digestif in vitro chez les animaux

L’utilisation de modèles digestifs in vitro chez les animaux offre de nombreux avantages dans le cadre de la nutrition animale.

• Tout d’abord, ces modèles permettent de réduire le recours aux essais in vivo lors des phases initiales de développement, en offrant une approche plus éthique, plus efficace et plus économique pour valider les ingrédients fonctionnels.
• De plus, en étant des systèmes contrôlés et reproductibles, ils facilitent la réutilisation des méthodologies et des données expérimentales dans différents contextes d’évaluation.
• En optimisant les ressources, en minimisant les déchets et en encourageant le développement de solutions plus respectueuses du bien-être animal et de l’environnement.

Cela s’inscrit dans une stratégie de R&D plus durable, alignée sur les principes des 3R (réduire, réutiliser et recycler)

Santé digestive animale : que permettent les modèles digestifs in vitro ?

Ces simulations sont particulièrement utiles pour :

• Évaluer l’interaction d’un ingrédient avec le tractus digestif

• Analyser la digestibilité, la bioaccessibilité et la biodisponibilité

• Suivre le profil de libération.

Observer son interaction avec le microbiote intestinal : effet probiotique et prébiotique

Grâce aux modèles digestifs in vitro chez les animaux, nous pouvons :

• Identifier des composés bioactifs

• Étudier les mécanismes d’action

• Améliorer la formulation d’aliments fonctionnels pour animaux de compagnie ou de rente

• Valider l’effet biologique de suppléments digestifs ou de modulateurs du microbiome

• Identifier de nouvelles sources de protéines ou d’ingrédients alternatifs pour améliorer la santé digestive.

Financé par le programme d’aides à l’embauche de jeunes professionnels spécialisés en internationalisation