THÈSE

Présentée pour l’obtention du titre de :

DOCTEUR EN SCIENCES AGRONOMIQUES

Discipline : Sciences de la Production Animale

Présentée par : Mohamed Cherif

Soutenue le 07 /03/2018

Devant le Jury composé de :

Pr. Taha Najjar INAT Président

Pr. Hichem Ben Salem INRAT Directeur de Thèse

Pr. Nizar Moujahed INAT Rapporteur

Pr. Hamadi Rouissi ESA Mateur Rapporteur

Pr. Mokthar Mehouachi ESA Kef Examinateur

Ministère de l’Agriculture, des

Ressources Hydrauliques et de

la Pêche

****

Institution de la Recherche et de

l’Enseignement Supérieur

Agricoles

Ministère de l’Enseignement

Supérieur et de la

Recherche Scientifique

****

Université de Carthage

République Tunisienne

Institut National Agronomique de Tunisie

Potentiel d’utilisation de la Nigelle (Nigella sativa) dans

l’alimentation des ovins. Effet sur la digestion, les

performances de croissance et la qualité de la viande

et du lait

وفيقي إل ا ت يه إنيب ومت وإل

ل عليه توكه بالله

ن هذه إلحبة إلسودإءقال شفاء من كل رسول الله صلى الله عليه وسلم: إ لا من إلسام، متفق عليه"وما إلسام، قال: إلموت قيل:دإء إ

Dédicace

Tout d’abord, louange à « Allah » qui m’a guidé sur le droit chemin

tout au long du travail et m’a inspiré les bons pas et les justes reflexes.

Sans sa miséricorde, ce travail n’aura pas abouti.

Au terme de ce travail, je tiens à exprimer toutes mes dédicaces à ma

mère Amna, mon père Amor, mes frères Aimen et Anouar, mes sœurs

Imen, Ameni, Ammoula et ma belle Nour ainsi que tous mes amis et mes

collègues.

Cherif Med

Remerciements Les travaux présentés dans cette thèse ont été réalisés au Laboratoire des productions

animale et fourragère à l’Institut National de la Recherche Agronomique de Tunisie (INRAT)

et l’université de Catane en Italie.

La réalisation de cette thèse n’aurait pas été possible sans l’appui financier et logistique

du ministère de l'enseignement supérieur et de la recherche scientifique et le ministère de

l’agriculture, des ressources hydrauliques et de la pêche.

J’adresse mes plus sincères remerciements à Monsieur le professeur Hichem Ben Salem

directeur de ma thèse, pour avoir encadré et dirigé ce travail avec la plus grande rigueur

scientifique. Sa compétence et la qualité de ses conseils, le soutien et la confiance qu'il

m'accordés, m'ont permis de réaliser ce travail dans les meilleures conditions.

Je remercie également professeur Alessandro Priolo, directeur du Laboratoire de

production animale à l’université de Catane en Italie, de m’avoir accueilli chaleureusement dans

son laboratoire pour l’analyse de la qualité de la viande des animaux expérimentaux. Merci

pour ses contributions et ses conseils avisés et pour l'intérêt porté à mes travaux.

Je tiens à remercier vivement professeur Mounir Kamoun de l’ESA Mateur pour

m’avoir accueilli dans son laboratoire et pour avoir mis à ma disposition le matériel nécessaire

pour l’analyse de la composition chimique du lait de brebis.

Mes remerciements s’adressent aussi à madame Ferdaous Guesmi, pour les analyses

chimiques qu’elle avait réalisées dans son laboratoire à l’Institut des régions arides de

Médenine.

Je suis très honoré et je tiens à remercier professeur Taha Najjar de l’INAT pour m’avoir

fait l’honneur de présider le jury de cette thèse.

Je tiens également à remercier les membres du jury, Messieurs les professeurs Nizar

Moujahed, Hammadi Rouissi et Mokthar Mehouachi pour avoir accepté d'évaluer mon

travail de thèse.

Je remercie chaleureusement l'ensemble du personnel du Laboratoire des productions

animale et fourragère à l’INRAT pour leur aide et leurs soutiens. Merci aussi à Mme la chef de

ce laboratoire professeur Narjes Lassoued pour son soutien. Je suis très reconnaissant à

madame Sourour Abidi pour son aide et sa coopération. Je remercie également le personnel

administratif de l’INRAT toujours prêt à me rendre service et particulièrement, je tiens à

présenter à toutes et à tous mes sincères remerciements. L’essai sur la brebis faisant partie de

ma thèse a été réalisé dans la ferme de l’UCP Methline. Ainsi, je remercie vivement le directeur

et tout le personnel de cette ferme pour leur accueil et leur aide tout au long du déroulement de

cet essai.

Liste des abréviations

AAE Acides aminés essentiels

AANE Acides aminés non essentiels

Ac Absorbance du contrôle

ADF Acide detergent fiber

ADL Acide detergent lignin

Ae Absorbance de l’échantillon

AG Acides gras

AGI Acides insaturés

AGMI Acides gras monoinsaturés

AGPI Acides gras polyinsaturés

AGS Acides gras saturés

ALA Acide alpha-linolénique

ALT Alanine transaminase

AST Aspartate transaminase

B1 Vitamines du groupe B (thiamine)

B3 Vitamines du groupe B (Niacine)

BHT Butylée d'hydroxytoluène

CCl4 Le tétrachlorométhane

CLA Les acides linoléiques conjugués

CMV Complément minérale vitamine

DGLA Acide Dihomo-gamma-linolénique

dL Décilitre

d-MO Digestibilité de la matière organique

EA Efficacité alimentaire

ECL Energie corrigée de lait

ED Dégradabilité effective

EDTA Ethylène diamine tétraacétique

EM Energie métabolisable

ESAM Efficacité de la synthèse de l'azote microbien

ESD Extraits secs dégraissés

ESM Erreur standard de la moyenne

EST Extrait sec total du lait

G24 Production de gaz 24 h

GC Chromatographie en phase gazeuse

CG-SM Chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse

GIM Gras intramusculaire

GMQ Gain quotidien moyen

GOT Glutamate oxaloacetate transaminase

GPT Glutamate pyruvate transaminase

GSH-PX Glutathion peroxydase

H Heure

Ha Hectare

CE Régime à niveau de concentré élevé

CEN Régime à niveau de concentré élevé +Nigelle

INRA Institut national de la recherche agronomique

J Joule

CB Régime à niveau de concentré bas

CBN Régime à niveau de concentré bas+Nigelle

LTL Longissimus thoracis et lumborum

MAT Matières azotées totales

MDA Malonaldéhyde

MDA Malondialdéhyde

Mg Milligramme

MG Matière grasse

MJ Mégajoule

Ml Millilitre

Mm Millimètre

MM Matière minérale

MMb Métamoglobine

MO Matière organique

MODI Matière organique digestible ingéré

MS Matière sèche

MSI Matière sèche ingéré

nd Non définit

NDF Neutral detergent fiber

NH3-N Azote ammoniacale

Ni Azote ingéré

OBCFA Acides gras à nombre impair de carbones et à chaîne ramifiée

PhT Phénol totaux

PV Poids vif

SA Effet du système d’alimentation

SEM Erreur standard de la moyenne

SOD Superoxydedismutase

TAG Triacylglycérol

TB Taux butyreux

TBA Acide trichloroacétique

TBARS L’oxydation lipidique

TC Tanins condensés

TCA Acide trichloroacétique

TD Tube digestif

TDP Tube digestif plein

TDV Tube digestif vide

TEP Acide trichloroacétique

TP Taux protéique

TT Tanins totaux

UCPA Unité coopérative de production agricole

UI Unité internationale

γ-GT Gamma glutamyl-transférases

UFC Unité Faisant Colonie

DPPH Activité antiradicalaire 2,2’-diphenylpicrylhdrazul (%).

Liste des tableaux

Tableau 1. Aspect botanique de la plante de Nigelle (Ozenda, 2000). .....................................5

Tableau 2.Teneurs en nutriments de la graine de Nigelle (en % MS) .................................... 10

Tableau 3.Composition minérale des graines de Nigelle ....................................................... 11

Tableau 4. Composition en acides aminés essentiels (AAE) et non essentiels (AANE) ......... 12

Tableau 5. Rendement en huiles essentielles de la graine de Nigelle ..................................... 13

Tableau 6. Composition en acides gras de la graine de Nigelle dans différents pays .............. 15

Tableau 7. Les fractions stérols de l’huile de graines de Nigelle............................................ 17

Tableau 8. Teneurs en vitamines des graines de Nigelle ........................................................ 19

Tableau 9. Effet de la supplémentation de régimes destinés à des brebis laitières par des

graines de Nigelle sur les métabolites sanguins. .................................................................... 26

Tableau 10. Composition chimique des laits de vache, de chèvre et de brebis (g/l00 g ou en

g/l00 rnl de lait). ................................................................................................................... 35

Tableau 11. Effet de la supplémentation par les graines de Nigelle sur la production et la

composition chimique du lait des Brebis laitières de race Awassi......................................... 39

Tableau 12. Composition chimique de la graine de Nigella sativa (g/kg MS) ........................ 58

Tableau 13. Profil des acides gras de la graine de Nigelle. .................................................... 59

Tableau 14. Composition chimique des régimes alimentaires (g/kg MS) ............................... 60

Tableau 15. Effet de l’incorporation de doses croissantes de graines de Nigella sativa dans

des régimes simulés sur la dégradabilité effective et la digestibilité in vitro des substrats ...... 61

Tableau 16.Effet de l’apport de doses croissantes de la graine de Nigelle aux régimes sur la

production du gaz in-vitro ..................................................................................................... 62

Tableau 17. Effet du système d'alimentation et supplémentation de Nigelle sur l'ingestion et la

digestibilité apparente des nutriments des agneaux ............................................................... 72

Tableau 18. Effet du système d'alimentation et supplémentation de Nigelle sur le bilan d’azote

et l’activité microbienne des agneaux. .................................................................................. 73

Tableau 19. Effets du système d'alimentation et de l’addition des graines de Nigelle sur le pH

ruminal, l'azote ammoniacal (mg / dl) et le nombre de protozoaires (× 105 / ml) des agneaux 75

Tableau 20. Effets du système d'alimentation et de l’addition de Nigelle sur les métabolites

sanguins chez les agneaux .................................................................................................... 76

Tableau 21.Effets du système d'alimentation et de l’addition des graines de Nigelle sur les

caractéristiques de la carcasse et de la viande des agneaux .................................................... 77

Tableau 22. Composition chimique des aliments expérimentaux ........................................... 85

Tableau 23. Effet des régimes alimentaires sur les acides gras et les vitamines liposolubles

dans le muscle LTL (Partie 1) ............................................................................................... 87

Tableau 24. Effets des facteurs expérimentaux fixes et leurs interactions sur les paramètres de

stabilité à l'oxydation lipidique mesurés dans la viande crue et cuite pendant le stockage à

l’aérobie à 4°C...................................................................................................................... 90

Tableau 25. Effet du temps de stockage et de la supplémentation par la Nigelle sur les

paramètres de stabilité de la couleur de la viande crue et sur l'oxydation lipidique de la viande

cuite stockée à l’aérobie à 4°C .............................................................................................. 91

Tableau 26.Composition chimique de la végétation du parcours et des compléments

alimentaires ........................................................................................................................ 102

Tableau 27. Effet de l’apport des graines de Nigelle sur l’ingestion .................................... 103

Tableau 28. Effet de l’apport de Nigelle sur les paramètres de fermentation ruminale des

brebis Sicilo-Sarde ............................................................................................................. 105

Tableau 29. Effet de l’apport de Nigelle (chaque jour vs par alternance) sur les métabolites

sanguins des brebis. ............................................................................................................ 107

Tableau 30. Effet de l’apport de Nigelle sur le comportement des brebis sur parcours (% du

temps total du pâturage) ...................................................................................................... 108

Tableau 31. Effet de la supplementation de Nigelle sur les paramètres du lait (Partie 1) ..... 110

Tableau 31. Effet de la supplementation de Nigelle sur les paramètres du lait (Partie 2) ..... 111

Tableau 32. Effet de l’apport de la Nigelle sur le profil des acides gras de lait des brebis

(Partie 1) ............................................................................................................................ 113

Tableau 32. Effet de l’apport de la Nigelle sur le profil des acides gras de lait des brebis

(Partie 2) ............................................................................................................................ 114

Liste des figures

Figure 1.Formule générale d’un triacylglycérol (TAG) ......................................................... 16

Figure 2. Représentation chimique de la thymoquinone et de ses dérivés retrouvés dans l’huile

essentielle de Nigelle. ........................................................................................................... 18

Figure 3.Relation entre les caracteristiques musculaires et les critères de qualité de la viande

............................................................................................................................................. 28

Figure 4. Effet de l’apport de doses croissantes de graines de Nigelle dans les régimes, R1 (a),

R2 (b) et R3 (c) sur l’évolution de la production de gaz (ml/0,2g MS) ................................. 63

Figure 5. Effet de l’apport des graines de Nigelle sur la production de méthane in-vitro issue

de l’incubation des régimes (ml/0,2g MS/24h) ...................................................................... 64

Figure 6. Effet de l’interaction entre le temps de stockage (jours 0, 3 et 6) et de l’apport de

Nigelle (Nigelle-Non ou Nigelle-Oui) sur l'oxydation lipidique (valeurs de TBARS) mesurées

dans des tranches de viande crue stockées en aérobie à 4°C .................................................. 92

Figure 7. Evolution de la biomasse du parcours .................................................................. 111

Liste des photos

Photo 1. La plante et les organes de Nigelle. ...........................................................................6

Photo 2.Graines deNigelle ......................................................................................................7

Photo 4. Agneaux expérimentaux installés dans les cages de digestibilité ............................. 44

Photo 5. Mesure des poids des carcasses et stockage dans la chambre froide ......................... 45

Photo 6. Découpe normalisée selon Colomer et al. (1988) adaptée par Carrasco et al. (2009) et

les muscles LTL ................................................................................................................... 46

Photo7. Localisation de la zone d’étude par image satellitaire ............................................... 48

Photo 8. Agneaux expérimentaux dans les boxes individuels pendant la période de croissance

............................................................................................................................................. 69

Photo 9. Brebis expérimentales logées dans les boxes individuels ....................................... 100

Sommaire

Introduction générale ..............................................................................................................1

RevueBibliographique ............................................................................................................4

I. La graine de Nigelle ...........................................................................................................5

1. Généralités .........................................................................................................................5

2. Aspect botanique de la plante de Nigelle ............................................................................5

2.1. Description ......................................................................................................................6

2.1.1. Fleur .........................................................................................................................6

2.1.2. Fruit .........................................................................................................................7

2.1.3. Graine ......................................................................................................................7

2.2. Autres appellations ..........................................................................................................7

3. Culture deNigelle ...............................................................................................................8

3.1. Répartition .......................................................................................................................8

3.2. Techniques culturales de la Nigelle ..................................................................................8

3.2.1. Récolte et battage .....................................................................................................8

3.2.2. Rendement ................................................................................................................8

3.3. Usage traditionnel de laNigelle ........................................................................................9

II. Composition chimique de la graine de Nigelle ...................................................................9

1. Teneurs en nutriments de la graine de Nigelle ....................................................................9

2. Les minéraux ................................................................................................................... 11

3. Protéines et acides aminés ................................................................................................ 11

4. Lipides et huiles ............................................................................................................... 13

4.1. L'huile essentielle .......................................................................................................... 14

4.2. Les acides gras............................................................................................................... 14

4.3. Les triacylglycérols........................................................................................................ 15

4.4. Les phospholipides ........................................................................................................ 16

4.5. Les glycolipides ............................................................................................................. 16

4.6. Les stérols ..................................................................................................................... 16

5. Les composés aromatiques ............................................................................................... 17

6. Les vitamines ................................................................................................................... 18

7. Les substances secondaires .............................................................................................. 19

7.1. Les alcaloïdes ................................................................................................................ 19

7.2. Les flavonoïdes.............................................................................................................. 20

III. Quelques propriétés biologiques et mode d’actionde la graine de Nigelle ....................... 20

1. Effets sur le système gastro-intestinal ............................................................................... 20

2. Effet antibactérien ............................................................................................................ 20

3. Effet antioxydant.............................................................................................................. 21

4. Autres actions biologiques de la Nigelle ........................................................................... 22

5. Toxicité de la Nigelle ....................................................................................................... 22

IV. Effet de la Nigelle sur l’ultilisation de l’aliment et les performances des animaux .......... 22

1. Effet sur l’ingestion et la digestion chez les animaux........................................................ 23

2. Effet de la Nigellesur la croissance des animaux .............................................................. 24

3. Effet sur les paramètres de la fermentation ruminale ........................................................ 25

4. Effet sur les métabolites sanguins ..................................................................................... 25

5. Effet sur la production laitière .......................................................................................... 26

6. Effet de la Nigelle sur la qualité de la viande .................................................................... 27

6.1. Définition ...................................................................................................................... 27

6.2. Différentes mesures de la qualité de viande .................................................................... 28

6.3. Effet de la Nigellesur le pH et le poids de la carcasse chaude ......................................... 31

6.4. Effet de la Nigelle sur la couleur de la viande ................................................................ 32

6.5. Effet de la Nigelle sur l’oxydation lipidique (TBARS) ................................................... 32

7. Effet de la Nigellesur la qualité du lait ............................................................................. 33

7.1. Définition ...................................................................................................................... 33

7.2. Différentes mesures de la qualité de lait des brebis ........................................................ 33

7.3. Effet de la Nigelle sur la qualité du lait .......................................................................... 37

Conclusions .......................................................................................................................... 40

PartieExpérimentale ............................................................................................................. 41

I. Objectifsde la thèse .......................................................................................................... 42

1. Objectif général ............................................................................................................... 42

2. Objectif spécifique ........................................................................................................... 42

II. Methodologie commune de la thése ................................................................................. 42

1. Périodes et lieux des essais ............................................................................................... 42

2. Méthodologie ................................................................................................................... 42

3. Mesures et échantillonnage .............................................................................................. 43

3.1. Matériel animal.............................................................................................................. 43

3.1.1. Contrôle de la croissance ........................................................................................ 43

3.1.2. Mesure de la digestibilité apparente des régimes .................................................... 43

3.1.3. Abattage et mesure du rendement de carcasse......................................................... 44

3.1.4. Mesure de la qualité de la viande ............................................................................ 45

3.1.5. Prélèvement des échantillons de sang ..................................................................... 46

3.1.6. Prélèvement du jus de rumen .................................................................................. 46

3.1.7. Etude du comportement alimentaire des brebis sur parcours (ESSAI 4) .................. 47

3.2. Matériel végétal ............................................................................................................. 47

3.3. Rendements du parcours et échantillonnage (ESSAI 4) .................................................. 47

4. Analyses de laboratoire .................................................................................................... 49

4.1. Composition chimique des aliments ............................................................................... 49

4.1.1. Teneur en matière sèche (MS) ................................................................................. 49

4.1.2. Teneur en matière minirale (MM) et organique (MO) ............................................. 49

4.1.3. Teneur en matières azotées totales (MAT) ............................................................... 49

4.1.4. Dosage des glucides pariétaux (NDF, ADF et ADL) ............................................... 50

4.1.5. Phénols et tanins totaux .......................................................................................... 50

4.1.6. Saponines ............................................................................................................... 50

4.1.7. Flavonoïdes ............................................................................................................ 50

4.2. Détermination de la production de gaz ........................................................................... 51

4.3. Activités anti-radicalaires .............................................................................................. 52

4.4. Composition en acides gras intramusculaires et vitamines liposolubles de la viande ...... 52

4.5. L’oxydation lipidique de viande et de lait ...................................................................... 54

4.6. Les analyses chimiques de lait ....................................................................................... 54

Chapitre I.ESSAI 1 : Caractérisation chimique et biochimique des graines de Nigelle et effet de

leur incorporation dans des rations simulées pour ovins sur la digestion et la production de gaz

in vitro 56

1. Animaux et régimes alimentaires ..................................................................................... 56

2. Analyses statistiques ........................................................................................................ 56

3. Résultats .......................................................................................................................... 57

3.1. Caractéristiques nutritionnelles et biologiques de la graine de Nigelle ............................ 57

3.2. Effets de l’incorporation de la graine de Nigelle dans des régimes simulés sur les

paramètres de production du gaz in-vitro .............................................................................. 59

4. Discussion ....................................................................................................................... 64

4.1. Caractéristiques nutritionnelles et biologiques de la graine de Nigelle ............................ 64

4.2. Effets de l’incorporation de la graine de Nigelle dans des régimes simulés sur les

paramètres de production du gaz in vitro .............................................................................. 65

5. Conclusion ....................................................................................................................... 67

Chapitre II. ESSAI 2 : Effet de l'addition des graines de Nigelle à des régimes à base de

concentré ou à base de foin sur l'ingestion, la digestion, la croissanceet la qualité dela carcasse

des agneaux de race Barbarine .............................................................................................. 68

1. Animaux et régimes alimentaires ..................................................................................... 68

2. Calcul et analyses statistiques .......................................................................................... 69

3. Résultats .......................................................................................................................... 71

3.1. Ingestion et digestibilité apparente des aliments ............................................................. 71

3.2. Bilan d'azote et synthèse microbienne ............................................................................ 72

3.3. Effet du système d’alimentaire et de l’administration de Nigelle sur les paramètres de

fermentation du rumen et sur les métabolites sanguins chez les agneaux ............................... 74

3.4. Effet du système d’alimentation et de l’addition de Nigellesur la croissance et les

caractéristiques de la carcasse des agneaux ........................................................................... 77

4. Discussion ....................................................................................................................... 78

4.1. Ingestion et digestibilité apparente des nutriments ......................................................... 78

4.2. Bilan azoté et synthèse microbienne .............................................................................. 79

4.3. Caractéristiques des paramètres de fermentation du rumen et concentrations des

métabolites sanguins ............................................................................................................. 79

4.4. Croissance journalière des agneaux et caractéristiques de la carcasse ............................. 81

5. Conclusion ....................................................................................................................... 82

Chapitre III. ESSAI 3 : Effet de l'addition des graines de Nigelle aux régimes à base de

concentré ou à base de foin sur la couleur, le profil des acides gras et l'oxydation lipidique de

la viande des agneaux de race Barbarine ............................................................................... 83

1. Animaux et régimes alimentaires ..................................................................................... 83

2. Analyses statistiques ........................................................................................................ 83

3. Résultats .......................................................................................................................... 84

3.1. Performances animales, acides gras intramusculaires et antioxydants liposolubles ......... 84

3.2. Stabilité des couleurs de la viande et oxydation des lipides ............................................ 88

4. Discussion ....................................................................................................................... 93

4.1. Performances animales et composition en acides gras de la viande ................................ 93

4.2. Effet de la supplémentation par laNigelle sur la stabilité à l'oxydation de la viande ........ 95

5. Conclusion ....................................................................................................................... 98

Chapitre IV. ESSAI 4 : Effet de l'addition de graines de Nigelle sur le comportement alimentaire

et la production et la qualité de lait des brebis laitières de race Sicilo-Sarde en pâturage ....... 99

1. Animaux et régimes alimentaires ..................................................................................... 99

2. Analyses statistiques ...................................................................................................... 100

3. Résultats ........................................................................................................................ 101

3.1. Caractérisation chimique des régimes alimentaires ...................................................... 101

3.2. Effet de l’apport de la Nigelle sur le comportement alimentaire, l’ingestion, la fermentation

ruminale et les concentrations des métabolites sanguins chez les brebis .............................. 103

3.3. Effets de l’apport de la Nigellesur le rendement et la qualité du lait ............................. 109

3.4. Effets de la supplémentation de la Nigellesur la composition des acides gras du lait .... 112

4. Discussion ..................................................................................................................... 114

4.1. Valeur nutritive de la biomasse du parcours et des aliments ......................................... 114

4.2. Effets de l’apport de la Nigellesur les activités comportementales, l'ingestion, la

fermentation ruminale et les métabolites sanguins des brebis .............................................. 115

4.3. Effets de l’apport de la Nigellesur la production et la qualité du lait ............................. 116

4.4. Effet de l’apport de la Nigelle sur le profil des acides gras du lait ................................ 117

5. Conclusion ..................................................................................................................... 119

Discussion générale ............................................................................................................ 120

Conclusion générale et perspectives .................................................................................... 124

Références bibliographiques ............................................................................................... 126

Valorisation des résultats de la thèse ................................................................................... 153

Résumé

L’objectif de ce travail de thèse est d’étudier le potentiel d’utilisation des graines de Nigelle (Nigella

sativa) comme additif naturel dans l’alimentation des ovins, à vocation viande ou lait, élevés sous les

conditions Tunisiennes. Dans ce cadre, quatre essais dont un essai in vitro (essai 1) et trois essais in vivo

(essais 2, 3 et 4) ont été menés. Le premier essai a été dédié à la caractérisation chimique et biologique

de la graine de Nigelle et à la détermination de l’effet de l’incorporation de cet additif naturel sur la

digestion in vitro des substrats incubés. L’essai 2 a été consacré à l’étude de l’effet de l’incorporation

de la graine de Nigelle (12 g/kg ration) dans une ration à base de concentré ou à base de foin sur

l’utilisation digestive et métabolique des régimes expérimentaux et sur la croissance journalière et la

qualité de la carcasse des agneaux de race Barbarine. L’essai 3 est une continuation de l’essai 2 et s’est

donc focalisé sur l’effet de l’incorporation des graines de Nigelle sur la qualité de la viande. Enfin, le

quatrième essai a été mené des brebis de race Sicilo-Sarde pour déterminer les effets de l’apport des

graines de Nigelle sur la production et la qualité du lait. On se contente dans ce résumé de rapporter les

principaux résultats trouvés dans ces quatre essais. La graine de Nigelle est caractérisée par une activité

antioxydante élevée illustrée par la valeur de l’activité antiradicalaire 2,2-diphenylpicrylhdrazul

(DPPH). Il ressort de l’essai 1 que la supplémentation par la Nigelle n’a pas affecté la dégradabilité

effective et la digestibilité de la matière organique des rations simulées après 72, 98 et 144 h

d’incubation. La supplémentation avec une dose de 1% de la graine a réduit la production du méthane

pour toutes les rations testées. Quant à l’essai 2, il s’est avéré que l’agneau a gagné plus de poids vif

avec le régime à base de concentré (70/30) qu’avec un régime à base de foin d’avoine. Quelque soit le

rapport concentré/fourrage grossier, l’apport de 12g/kg de graines de Nigelle a amélioré l’efficacité

alimentaire et a augmenté le gain de poids vif. Néanmoins, cette amélioration de la croissance journalière

a été plus marquée avec le régime à base de foin. L’essai 3 a révélé que la graine de Nigelle a un grand

potentiel anti-oxydatif pour la viande ovine et que cet additif naturel améliore le profil des acides gras

de la viande. Enfin, l’essai 4 a permis de retenir que l’enrichissement du concentré par les graines de

Nigelle (16 g/kg) a stimulé la production laitière chez la brebis Sicilo-Sarde et a amélioré la composition

du lait à travers une réduction de l’activité oxydative et une augmentation des taux d’acide butyrique et

de caséine. En guise de conclusion, on retient que la graine de Nigelle améliore l’efficacité alimentaire

et augmente la production de viande et de lait chez les ovins. Cet additif naturel améliore aussi la qualité

de la viande et du lait.

Mots clé : Graine de Nigelle (Nigella sativa), additif naturel, agneau, brebis, croissance, ingestion,

digestion, viande, lait.

Abstract

The aim of this thesis work is to study the potential use of Nigella seeds (Nigella sativa) as a natural

additive in the diet of sheep producing meat or milk under Tunisian conditions. In this context, four

trials including an in vitro trial (trial 1) and three in vivo trials (trials 2, 3 and 4) were conducted. The

first trial was dedicated to the chemical and biological characterization of the Nigella seed and to the

determination of the incorporation of this natural additive on the in vitro digestion of the incubated

substrates. Trial 2 aimed to study the effect of the incorporation of Nigella seed (12 g / kg ration) into a

diet high in concentrate or hay on the digestive and metabolic utilization of diets, daily growth and

carcass quality of Barbarine lambs. Trial 3 is a continuation of Trial 2 and thus focused on the effect of

incorporating Nigella seeds on meat quality. Finally, the fourth trial was conducted on Sicilo-Sarde ewes

to determine the effects of Nigella seed intake on milk production and quality. Nigella seed is

characterized by high antioxidant activity, as illustrated by the value of the 2, 2-diphenylpicrylhdrazul

antiradical activity (DPPH). According to Trial 1, Nigella supplementation did not affect the effective

degradability and digestibility of organic matter in the simulated diets after 72, 98 and 144 hours of

incubation. Supplementation with 1% of the seed reduced methane production for all tested diets. As

for Trial 2, lamb gained more weight with the concentrate diet (70/30) than with an oat hay-based diet.

Whatever the forage to concentrate ratio, the consumption of 12g / kg of Nigella seeds improved feed

efficiency and increased body weight gain of sheep. Nevertheless, this improvement in daily growth

was more marked with the hay-based diet. Trial 3 revealed that Nigella seed has a high anti-oxidative

potential for sheep meat and that this natural additive improves the fatty acid profile of meat. Finally,

the results of trial 4 showed that the enrichment of concentrate with Nigella seeds (16 g / kg) stimulated

milk production in the Sicilo-Sarde ewe and improved the composition of the milk through a reduction

in oxidative activity and increased levels of butyric acid and casein. In conclusion, Nigella seed

improves feed efficiency and increases meat and milk production in sheep. This natural additive also

improves the quality of meat and milk.

Keywords: Nigella seed (Nigella sativa), natural additive, lamb, sheep, growth, intake, digestion,

meat, milk.

ملخص

لحمل المنتجة الأغنام غذاء في يطبيع كمضاف( الحبة السوداء)البركة حبة بذور استخدام إمكانية دراسة ىإلالعمل اذه يهدف

( وثلاثة1 تجربة عددالمختبر ) في اختبار ذلك في بما تجار أربع تالسياق، أجري هذا تونسية. فيال ظروفال في بأو الحلي

والبيولوجية الكيميائيةالمكونات توصيفتهدف التجربة الأولى الى (. 4و 3و 2 التجارب)على الحيوانات مجراةتجارب

ت خصص في حينالمختبر. في الهضم معادلات وتأثيرها على طبيعي كمضاف هاإدماج إمكانية وتحديد السوداء لحبةا بذورل

العلف القائمة على أو قائمة على العلف الخشن اتقليلععليقة( غ/ ك غ 12السوداء ) الحبة اجمإد تأثير لدراسة 2التجربة عدد

البربرية. حملانلـل الذبيحة وجودة اليومي والنمو الغذائي التمثيلو الهضمي زالجها وتأثيرها على( 30/70)بالأساس المركز

النعاج على الرابعة التجربة أجريت ،فى الختامو .اللحوم جودة على حبة البركة بذور دمج تأثيرى عل 3 عدد التجربة ركزت

عاليةبخاصيتها ال البركة حبة بذور . تتميزتهجودو الحليب إنتاج علىهذه الحبة بذوردماج إ آثار لتحديد ةالسرديالصقلية

التجربة من (. يتضحdiphenylpicrylhdrazul DPPH-2،2 من anti radical) طقيمة النشا في تمثلت للأكسدة كمضاد

144و 98، 72بعد المختبرة الغذائية الوجبات في العضوية المواد وهضم الفعال التحلل على تؤثر لمالحبة السوداء أن 1

التي تم ليقاتالع لجميع الميثان إنتاج خفضالي البذور من %1 يؤدي دمج. روف تحاكي كرش الحيوانظفي اختبار ساعة

. وزن أكثر %70عليقة قائمة على العلف المركز بنسبة الحملان المغذاة على تاكتسب ،2 للتجربة عدد بالنسبة اختبارها. أما

يزيد منو الأغذية كفاءة من يحسنالسوداء ةالحب بذور من / كغ غ 12تناول فإن العليقة، يف التركيز نسبة كانت أياعموما و

قائم على غذائي نظام اتباع مع وضوحا أكثر اليومي النمو في التحسن هذا كان ذلك، مع .للحملان البربرية الحي الوزن زيادة

الإضافة هذه وأن ماغنالأ لحمفي للأكسدة المضادةك عالية قدرة لديهاالسوداء ةالحب بذورب أن 3التجربة بينتوالعلف الخشن.

ةالسرديالصقلية لنعاج ل الحليب إنتاج تحفيز عن 4 التجربة سفرتم. وأاللح في ةالدهني ةالحمضي المكونات حسنت الطبيعية

النشاط فضخ خلال من الحليبجودة وتحسينغ من بذور الحبة السوداء سواء بصفة يومية أو بصفة دورية 16وذلك بإضافة

يقةالعل جودة نيحسحبة البركة فاعليتها في ت بذور أثبتتالختام والكازين. في البوتيريك حمض مستويات وزيادة التأكسدي

.الأغنام وحليب لحوم ةجود يحسن الطبيعي المضاف هذاكما أن الأغنام. لدي والحليب اللحوم وزيادة إنتاج

واللحوم. الحليب ، الأغنام،مالهض ،النمو ،طبيعي مضاف ،(السوداء حبةالبركة )ال حبةبذور الكلمات المفاتيح:

1

Introduction générale

es graines de nombreuses cultures et plantes naturelles sont utilisées depuis

longtemps comme sources d'énergie et / ou de protéines (ex.: graines de colza, de

lin, de vesces, etc.) pour améliorer la productivité du bétail. Ces graines peuvent

également contenir certains composés phytochimiques spécifiques (ex. : tanins, saponines,

inhibiteurs de trypsine, flavonoïdes, etc.) qui pourraient avoir un impact positif sur la digestion,

engendrant ainsi une amélioration des performances de production des animaux (Makkar et al.,

2007). D’autre part, les semences de certaines plantes ont été utilisées comme stimulants de la

croissance pour les produits chimiques synthétiques et leurs effets positifs sur l'utilisation

digestive et métabolique de l’aliment. De nos jours, le consommateur est de plus en plus

préoccupé par la qualité de la viande et du lait et cherche par conséquent des produits d'animaux

ne recevant pas d'additifs chimiques. Par conséquent, les scientifiques intensifient leurs efforts

pour identifier les plantes qui ont des graines dotées des caractéristiques ci-dessus mentionnées

et qui pourraient être avantageusement utilisées dans l'alimentation du bétail. La Nigelle

(Nigella sativa) est parmi les plantes les moins connues mais qui a d’après la littérature un

potentiel d’utilisation en tant qu’additif naturel capable d’améliorer les performances de

production des animaux. Cette plante est cultivée pour la production de graines principalement

en Inde, en Iran et au Pakistan. Elle peut également se développer en Afrique du Nord, en

Europe du Sud et en Asie du Sud-Ouest (Khare, 2004). Paarakh (2010) a affirmé que les graines

de Nigelle contiennent des composés secondaires (ex. : Nigellone, tannins, résine, saponines,

flavonoïdes et huiles volatiles) qui pourraient avoir un impact positif sur la santé humaine et

animale. Les graines de cette plante qui sont également riches en huile (35-42%) ont été utilisées

avec succès dans l'alimentation des volailles. Leur administration dans l'alimentation a

augmenté les performances de croissance des poulets de chair (Guler et al., 2006, Ziad et al.,

2008, Islam et al., 2016). Cependant, peu d'études se sont étudiées intéressées au potentiel

d'utilisation des graines de Nigelle chez les ovins (Zanouny et al., 2012) et chez les chèvres

(Habeeb et El-Tarabany, 2012). Ces derniers scientifiques ont pu identifier des niveaux

optimums de graines de Nigelle comprises entre 1 et 3% de la ration qui ont permis d’améliorer

les performances du bétail. Il convient de noter que les régimes utilisés dans ces études avaient

des compositions différentes. Par conséquent, la réponse des agneaux à l'ajout de graines de

Nigelle aux régimes alimentaires peut varier en fonction de sa composition. À notre

connaissance, cet aspect n'a pas été encore étudié. Nourrir des ovins par des foins de graminées

L

2

ou des régimes à base de pailles des céréales complémentées par certains aliments concentrés,

principalement l'orge, est une pratique courante dans les régions arides et semi-arides d'Afrique

du Nord (Ben Salem et Smith, 2008). Les petits agriculteurs tunisiens adoptent de plus en plus

l'engraissement intensif par le biais de régimes alimentaires à base de concentrés pour produire

des agneaux lourds destinés à la commercialisation pendant la période de l'Aïd El Idha. Les

avantages et les inconvénients de la variation du rapport fourrage / concentré sur les

performances de production des moutons élevés dans les conditions sèches d’Afrique du Nord

ne sont pas bien documentés. Mathlouthi-Majdoub et al. (2013) ont montré que l'agneau de race

Barbarine à une meilleure croissance lorsqu'il était nourri avec un régime à base de concentré

par comparaison à un régime à base de fourrage grossier. On s'est posé la question si l'ajout de

petites quantités de graines de Nigelle dans une ration à base de fourrage grossier ou de

concentré améliorerait davantage le taux de croissance journalière des agneaux. Ainsi, notre

étude visait à déterminer l'effet de l'incorporation des graines de Nigelle dans le concentré sur

l'ingestion, la digestion, les concentrations des métabolites sanguins, les paramètres de

fermentation ruminale, le gain quotidien moyen et les caractéristiques de la carcasse du mouton

de race Barbarine soumis à un régime à base du foin ou de concentré.

D’autre part, l’un des indicateurs de qualité les plus étudiés dans la viande de ruminants

est la composition des acides gras intramusculaires, de sorte que les stratégies d'alimentation

soient évaluées pour leur capacité à augmenter la teneur en acides gras polyinsaturés contre les

acides gras saturés dans le muscle (Scollan et al., 2006). Une autre caractéristique clé de la

viande est la stabilité contre les processus de détérioration oxydative qui limitent sa durée de

conservation (Faustman et al., 2010). Il est bien établi que les régimes à base de fourrages verts

ont un impact positif sur le profil des acides gras et sur la stabilité oxydative de la viande

(Descalzo et Sancho, 2008). Néanmoins, dans toutes les circonstances où les pâturages sont une

ressource limitée, comme dans les milieux arides et semi-arides méditerranéens, les stratégies

alternatives peuvent consister en l'administration diététique d'aliments naturellement riches en

acides gras polyinsaturés (AGPI), dans notre cas l'administration diététique de molécules

bioactives dérivées de plantes, telles que les composés phénoliques, les huiles essentielles et

autres composés de la graine de Nigelle, ont été évaluées pour leur impact sur les produits des

ruminants (Vasta et Luciano, 2011). Plusieurs études montrent que de nombreuses substances

bioactives telles que le thymoquinone, le thymol, le limonène, le carvacrol et d'autres

flavonoïdes, les saponines, les huiles essentielles et d'autres, sont responsables des propriétés

antioxydantes du Nigelle (Kooti et al., 2016). Cependant, les données de littérature sur l'effet

3

de la Nigelle sur la qualité des produits des ruminants sont quasi-absentes et, à notre

connaissance, aucune information n'est disponible sur l'effet de la supplémentation de la graine

de Nigelle sur la composition en acides gras et la stabilité oxydative chez les ovins.

A la lumière de ce qui précède, le but de la présente étude était d'étudier l'effet de la

supplémentation des graines de Nigelle sur les acides gras et sur la stabilité à l'oxydation de la

viande d'agneaux nourris avec un régime à base du concentré et/ou du foin. On s’est aussi

intéressé aux propriétés antioxydantes des graines de Nigelle qui d’après El-Ghousein (2010)

pourraient avoir un effet positif sur les performances laitières des brebis laitières.

4

Revue

Bibliographique

5

I. La graine de Nigelle

1. Généralités

La Nigelle (Nigella sativa L.) est une plante herbacée originaire du moyen orient, de

l'Europe centrale et de l'ouest de l'Asie. Elle est actuellement cultivée dans plusieurs régions du

monde surtout dans le bassin méditerranéen et en Inde (Badary et al., 2003 ; Meziti, 2009).

L’usage de cette plante est traditionnel surtout dans les pays arabes, dans le sous-continent

indien et en Europe depuis des millénaires à des fins culinaires et médicinales (Meziti, 2009).

La plante de Nigelle produit des graines aromatiques d'une couleur noire intense,

communément connues sous le nom de "cumin noire", "black speed" en anglais, « habbat el

baraka" ou encore "El habbah Souda" dans les pays arabes et "Sinouj" en Tunisie.

2. Aspect botanique de la plante de Nigelle

La Nigelle cultivée (Nigella sativa) est une herbacée annuelle de la famille des

renonculacées (Tableau 1).

Tableau 1. Aspect botanique de la plante de Nigelle (Ozenda, 2000).

Règne Plantea

Ordre Ranunculales

Famille Ranunculoideae

Tribu Delphinieae

Genre Nigella

La plante est reconnaissable par sa tige dressée, pouvant atteindre 60 cm de hauteur, ses

feuilles divisées en petites lanières courtes et ses fleurs avec 5 ou 6 pétales. Cette plante est

hermaphrodite à reproduction autonome dont le fruit est une capsule formée de 3 à

6carpelles(Photo1). Chaque capsule contient plusieurs graines triangulaires. A maturité, la

capsule s’ouvre et l'exposition des graines à l'air les rend noire. Ses ovoïdes de 2 à 3.5 mm

présentent 3 à 4 angles. La Nigelle fleurit au cours des mois de Juin et Juillet. Elle est

6

principalement cultivée dans les régions méditerranéennes, en Asie occidentale, en Arabie

Saoudite, au Soudan et en Éthiopie (Meziti, 2009).

Photo 1.La plante et les organes de Nigelle (Bonnier et Douin, 1993).

2.1. Description

2.1.1. Fleur

Les fleurs sont assez petites de 2 à 2,5 cm de diamètre.

La corolle : elle est bleu clair mêlée de vert disposant de 5 à 8 pétales, plus petites que

les sépales et très peu pubescents. Les pétales sont en forme de cornet à deux lèvres

portant chacun au sommet deux petits renflements arrondis, non amincis à la base, et

ont un onglet nectarifère.

Les étamines : elles font 1,5 cm de longueur, de couleur jaune et sont sans pointe à leur

sommet (mutique).

Le gynécée : il est composé de 3 à 6 carpelles lisses, soudés entre eux jusqu’à la base

des styles persistants.

7

2.1.2. Fruit

Le fruit de Nigelle se présente sous forme de follicules soudés, s’ouvrant au sommet par

une fente interne alors que la surface du fruit mûr est ridée en travers sur le milieu de chaque

carpelle.

2.1.3. Graine

Selon Wichtlet al. (2003), les graines sont ovoïdes, de 2 mm de longueur, de couleur

noire, de forme pyramidale avec 3 ou 4 angles et une face supérieure finement granuleuse et

réticulée. Elles sont disposées sur deux rangs. Les amandes sont blanches et huileuses (Photo2).

Au broyage, les graines dégagent une odeur fortement aromatique.

Leur saveur est en premier lieu légèrement amère, puis épicée et un peu âcre.

Le tégument de la graine est formé de trois tuniques :

Externe : formée de cellules coniques papilliformes, à parois brunes et épaisses.

Moyenne : formée de cellules aplaties, allongées tangentiellement.

Interne : formée d’une rangée de petites cellules cubiques.

L’albumen est riche en huile et en aleurone (Bonnier et al., 1993).

Photo 2.Graines de Nigelle (Wichtl et Anton, 2003)

2.2. Autres appellations

Les appellations de Nigella sativa dans les différentes langues sont les suivantes :

- Français : Nigelle, Cheveux de Vénus, Poivrette, Cumin noir.

- Anglais: Love-in-a-mist, Fennel flower, Onion seed, Black Cumin, Black Caraway, Black

seed.

- Arabe: Sinouj, Sanouz, Shunez, Habbah souda, Habbet el beraka, Kamun-Aswad.

8

3. Culture de Nigelle

3.1. Répartition

La Nigelle est couramment cultivée en Egypte, au Moyen-Orient (notamment en Arabie

saoudite), en Turquie, Sri Lanka, Kenya, Soudan, Afghanistan, Inde, et au Bangladesh. Le

principal pays producteur de graines de Nigelle est l’Egypte (Wichtl et Anton, 2003).

3.2. Techniques culturales de la Nigelle

La culture de graines de Nigelle est plus recommandée dans les sols sableux. Ces sols

sont les plus riches en matières organique et minérale. La culture de Nigelle engendre une bonne

récolte dans les pays à climat modéré et à humidité élevée. Les grains se sèment au mois

d'octobre ou novembre à une dose de 7-12 kg/ha (Mahmoudi, 2008).

Les graines doivent être semées en lignes espacées de 30 cm, en plein soleil, dans un sol

riche et bien drainé. La germination se fait après 10 à 15 jours de la date de semis.

La récolte des graines s’effectue en Août. En laissant monter en graines quelques fleurs,

de nouveaux plants apparaissent pendant des années. Il faut néanmoins veiller à supprimer les

fleurs fanées au fur et à mesure pour prolonger l’épanouissement. Il est possible de multiplier

la plante par semis en automne ou au printemps.

3.2.1. Récolte et battage

La récolte se fait en milieu d’été lorsque les follicules commencent à brunir. Après la

récolte à la main, on sèche les plantes pour les préparer au battage.

Si la quantité à récolter est petite, le battage manuel est préconisé. Par contre, si la

production de graines est importante, la récolte par des engins spécifiques est adoptée. Dans

tous les cas il faut éviter de casser les graines, sinon elles deviennent impropres à la

commercialisation et à leur semis (Takruriet al., 1998).

3.2.2. Rendement

D’antuono et al. (2001) ont affirmé que le cycle de croissance de la Nigelle est court.

Ainsi, une plantation précoce engendrera une grande production de graines par plante d’où un

rendement plus important. Le rendement de la graine de Nigelle est en moyenne 160 à 240 kg

9

par hectare. Le meilleur rendement est obtenu pour une quantité de semis de 2 kg/ha, et avec

un espacement entre plants de 15 cm. L’augmentation du nombre de plants au-delà d’un seuil

optimal, pour une surface donnée, provoque une chute de rendement due au phénomène de

concurrence entre les plantes.

3.3. Usage traditionnel de la Nigelle

La Nigelle occupe une place importante parmi les plantes médicinales les plus utilisées

et ce, depuis plus que 2000 ans. Elle est citée dans les papyrus des anciens égyptiens comme

un médicament pour les maladies pulmonaires et la toux. Elle est aussi citée dans certains livres

sacrés ainsi que dans le traité des simples d'Hippocrate.

La Nigelle est très utilisée en médecine. Son utilisation concerne aussi le domaine

thérapeutique. Le cataplasme de la poudre des graines de Nigelle et du vinaigre présente une

action résolutive dans les pustules et la gale surinfectée et une action virucide en lui ajoutant du

miel (Ibn Sina, Ibn Al-Qaîm).

Les médecins arabes ont rapporté la toxicité de Nigelle à forte dose. De ce fait, ils ont

recommandé de ne pas dépasser une dose unitaire de 6,48 g (Benhaddou-Andaloussi, 2008).

II. Composition chimique de la graine de Nigelle

1. Teneurs en nutriments de la graine de Nigelle

Sultan et al. (2009) ont constaté que l’analyse immédiate des graines de Nigelle a montré

une composition de 31% des lipides, 22% des protéines et 29% des glucides. Des études

comparatives menées par Cheikh-Rouhou et al. (2007) ont montré la richesse des graines de la

variété tunisienne de Nigelle en MAT par rapport à celle cultivée en Iran (respectivement 27%

et 23%).

Généralement la graine de Nigelle est riche en glucides, lipides et en matières azotées

totales (Tableau 2).

10

Tableau 2.Teneurs en nutriments de la graine de Nigelle (en % MS)

Références MS MAT MM Lipides Glucides

Sultan et al. (2009) 93,54 22,8 4,2 31,16 29,36

Al-Beitawi et al. (2008) 95,60 22,75 4,45 nd nd

Cheikh-Rouhou et al. (2007) (variété Tunisienne) 91,35±0,2 26,7±0,3 4,86±0,3 28,48±0,1 40±0,4

Cheikh-Rouhou et al. (2007) (variété Iranienne) 95,92±0,7 22,6±0,2 4,41±0,0 40,35±0,1 32,7±0,4

Atta (2003) nd 20,8±1,1 3,7±0,7 34,78 33,7±0,5

Salem (2001) nd 26,6 4,7 nd 26,9

Takrruri et Dameh (1998) nd 21,6 4,5 nd 24,9

Nergiz et Otles (1993) nd 20,2±0,8 4±0,2 32±0,5 37,4±0,9

Al-Jassir (1992) 95,6±1,91 20,9±1,3 4,4±0,3 38,2±2,2 31,9±2,5

Dandik et Aksoy (1992) nd 21,3 3,8 nd 34,0

Babayan et al. (1978) 94,48 21,26 3,77 35,49 33,96

11

2. Les minéraux

Takruri et Dameh (1998) ont constaté que les graines de Nigelle sont riches en fer, zinc

et phosphore. La variété tunisienne est riche en calcium, magnésium et surtout en potassium

par rapport aux autres variétés (Cheikh-Rouhou et al.,2007) (Tableau3).

Tableau 3.Composition minérale des graines de Nigelle

Elément

(mg /100gMS)

Références

Takruri et

Dameh

(1998)

Nergiz et

Otles (1993)

Al-Jassir

(1992)

Cheikh-

Rouhou et al.

(2007)

(variété

Tunisienne)

Cheikh-

Rouhou et al.

(2007)

(variété

Iranienne)

Potassium 527,70 1180±10,0 760±42,0 783±6,61 708±7,98

Phosphore 526,50 nd 180±23,0 48,9±0,04 51,9±0,01

Sodium 49,60 85,3±16,07 75±10,0 20,8±2,21 18,5±3,17

Fer 10,50 57,5±0,5 15±0,4 8,65±0,65 9,42±0,88

Zinc 60,04 nd 60±1,5 8,04±0,21 7,03±0,49

Calcium 185,90 188±1,5 400±80,0 572±21,5 564±33,4

Cuivre 1,84 nd 2±0,2 1,65±0,03 1,48±0,21

Magnésium 265 nd 200±30,0 235±4,87 260±48,70

nd : non défini.

3. Protéines et acides aminés

Les graines de Nigelle contiennent environ 20% (Nergiz et Otles, 1993) à 26% (Cheikh-

Rouhou et al., 2007) de matières azotées totales (MAT). Une analyse de la graine de Nigelle

cultivée en Arabie Saoudite a montré une dominance des acides gras non essentiels

12

principalement pour l’acide glutamique (Al-Jassir, 1992). Le tableau 4 illustre la composition

en acide aminés de la graine de Nigelle (Al-Jassir, 1992).

Tableau 4. Composition en acides aminés essentiels (AAE) et non essentiels (AANE)

Acides aminés Teneurs en mg/100g de protéines %

Acides aminés essentiels

Leucine 665 5,82

Valine 527 4,61

Lysine 462 4,04

Thréonine 417 3,65

Phénylalanine 413 3,61

Isoleucine 395 3,46

Histidine 383 3,35

Méthionine 188 1,65

Total AAE 3450 30,19

Acides aminés non essentiels

Acide glutamique 2829 24,74

Arginine 1051 9,19

Acide aspartique 1022 8,94

Glycine 642 5,61

Proline 560 4,90

Sérine 493 4,31

Alanine 427 3,73

Tyrosine 411 3,59

Ammonium 325 2,84

Cystine 224 1,96

Total AANE 7984 69,81

Acides aminés totaux 11434 100

Rapport AAE/AANE 0,43

13

4. Lipides et huiles

Reylli et al. (2003) ont montré que la graine de Nigelle renferme 0,4 à 2,5% d’huile

essentielle, plus de 30% d’huiles fixes et 38% de lipides totaux dont les phospholipides. Les

rendements en huiles fixes de la graine de Nigelle dans différents pays sont rapportés dans le

Tableau 5.

Tableau 5. Rendement en huiles essentielles de la graine de Nigelle

Pays Rendement (%) Références

Maroc 37 Gharby et al. (2015)

Italie 13–23 D’Antuono et al. (2002)

Tunisie

28 Cheikh-Rouhou et al. (2007)

31,7 Hamrouni-Sellami et al. (2003)

Pakistan 31,2 Sultan et al. (2009)

Yémen 36,8–38,4 Al-Naqeep et al. (2009)

Egypte 34,8 Ali et Blunden (2003)

Iran 40 Cheikh-Rouhou et al. (2007)

Türkiye

29,4–29,7 Ustun et al. (1990)

32 Nergiz et Otles (1993)

30–36 Matthaus et Ozcan (2011)

Bangladesh 32 Ali et al. (2012)

Arabie-Saoudite 38,2 Al-Jassir (1992)

14

4.1. L'huile essentielle

L'huile essentielle de Nigelle est obtenue par distillation à la vapeur d'eau de l'huile

végétale récupérée par première pression à froid. Sa composition peut varier beaucoup suivant

les pratiques culturales de la plante et les conditions environnementales. On obtient entre 0,4 et

0,5 % d'huile essentielle à partir des graines (CihanToparslan, 2012).

4.2. Les acides gras

Les acides oléique et linoléique sont les deux acides gras majeurs de l’huile de Nigelle,

ils constituent 75% des acides gras totaux (Abdel-Fattah et al., 2000).

Cheikh-Rouhou et al. (2008) et Bourgou et al. (2008) ont trouvé que la graine de Nigelle

est plus riche en acides gras insaturés (principalement l’acide linoléique (50-60%), oléique

(20%), eicosadienoïque (3%) et dihomolinoleique (10%)) qu’en acides gras saturés (30% sous

forme essentiellement d’acide palmitique stéarique).

Les graines renferment38,2% d’huiles dont 60,34% d’acide linoléique et 11,9% d’acide

palmitique (Al-Jassir, 1992).

La variété tunisienne de Nigelle est caractérisée par sa richesse en acides gras saturés

(principalement l’acide palmitique, 17%) par rapport aux autres variétés de la graine de Nigelle

(Cheikh-Rouhou et al., 2007).

Le tableau 6 illustre la composition (en pourcentage) des graines Nigelle en acides gras selon

l’origine de l’échantillon par ordre décroissant.

15

Tableau 6. Composition en acides gras de la graine de Nigelle dans différents pays

Acides gras Origine des graines

Références Khanna et al. (1993) Cheikh-Rouhou et

al. (2007) Al-Jassir (1992)

Gharby et al.

(2015)

Pays Éthiopie Inde Syrie Tunisie Iran Arabie-Saoudite Maroc

Linoléique 58 54,68 54,13 50,31 49,15 59,34 58,5

Oléique 23,46 25,67 24,51 25 23,7 23,58 23,8

Palmitique 12,07 13,15 14,64 17,2 18,4 11,9 13,1

Stéarique 2,70 2,97 2,60 2,84 3,69 2,28 2,3

Eicosadiénoique 2,87 2,39 3,02 nd nd nd nd

Linolénique 0,47 0,68 0,69 0,34 0,32 0,3 0,4

Arachidique 0,20 0,25 0,20 0,14 0,22 0,14 0,5

Myristique 0,21 0,20 0,22 0,35 0,41 0,9 1

AGST* 15,18 16,57 17,66 22,7 25,5 16,3 16,8

AGIT** 84,82 83,43 82,34 77,3 74,8 93,7 82,9

*AGST : acides gras saturés totaux.

**AGIT : acides gras insaturés totaux.

4.3. Les triacylglycérols

D’après Zeitoun et al. (1995) et Ramadan et al. (2002) les lipides dominants dans l’huile

de Nigelle sont les triesters d’un alcool, le glycérol et les acides gras de formule générale comme

présenté dans la figure 1.

16

Un triacylglycérol (TAG) peut être homogène ou hétérogène selon que les molécules

d’acides gras qui estérifient les trois fonctions alcool du glycérol sont identiques ou différentes.

R, R’ et R’’ sont les chaînes hydrocarbonées des différents AG.

Figure 1.Formule générale d’un triacylglycérol (TAG)

4.4. Les phospholipides

Il s’agit d’un ester de glycérols et d’acides gras, avec un groupe phosphate et un

substituant basique (choline, éthanolamine ou sérine). Il existe aussi des phospholipides avec

un inositol à la place de la base organique. Selon Ramadan et al. (2002), les phospholipides ont

à la fois un intérêt nutritionnel thérapeutique puisqu’ils contribuent dans la réduction du taux

de cholestérol et ont un effet protecteur hépatique et améliorent les fonctions cérébrales. En

outre, les phospholipides ont des applications technologiques (émulsifiants ou surfactants) et

participent à la formation de liposomes.

4.5. Les glycolipides

Ce sont des esters de glycérols et d’acides gras. La troisième fonction alcool du glycérol

porte un sucre. Ils font partie des lipides polaires avec les phospholipides. L’acide gras

dominant est l’acide linoléique suivi de l’acide oléique et de l’acide palmitique (Ramadan,

2003).

4.6. Les stérols

Menounos et al. (1986) ont montré que les stérols représentent environ 2% de l’huile fixe.

La plupart de ces esters sont retrouvés sous forme estérifiée et libre. Le stérol majeur, le β-

CH2OCOR

R’COO CH

CH2OCOR’’

17

sitostérol représente à lui seul environ 60% des stérols, puis le stigmastérol à environ 20%. On

peut rencontrer le cholestérol à l’état de traces, c’est-à-dire environ 1% (Gudd et al., 2002).

La graine de Nigelle tunisienne est caractérisée par sa richesse relative en cholestérol et

en stigmastérol par contre elle a une faible teneur en β-Sitostérol (Cheikh-Rouhou et al., 2007)

(tableau 7).

Tableau 7. Les fractions stérols de l’huile de graines de Nigelle

Fraction % des stérols

Références Gharby et al. (2015) Cheikh-Rouhou et al. (2007) Al-Jassir (1992)

Pays Maroc

Tunisie

Iran

Arabie-Saoudite

Cholestérol 0,9 ± 0,1 1,28 ±0,01 0,93±0,04 nd

Campestérol 13,1 ± 0,5 13,67±0,25 12,09±0,11 11,9±0,99

Stigmastérol 17,8 ± 0,5 20,92±0,24 16,57±0,22 18,6±1,52

β-Sitostérol 49,4 ±1,5 44,53±0,24 53,95±0,23 69,4±2,78

D5-Avenasterol 12,4 ±0,5 nd nd nd

D7-Avenasterol 0,6 ±0,1 2,24±0,19 1,17±0,19 nd

D7-Stigmasterol 2,1 ±0,2 2,22±0,11 1,60±0,20 nd

5. Les composés aromatiques

La plupart des activités pharmacologiques attribuées à la graine de Nigelle provenaient

de son huile essentielle. C’est pourquoi dès 1960 des études ont été entreprises sur les

constituants de cette huile volatile (Ramadan et al., 2002).

C’est en 1963 que la thymoquinone, monoterpène oxygéné, a été isolée dans l’huile de

Nigelle. El-Dakhakhny et al. (2002). D’autres études telles que celle menée par Benkaci–Ali et

al. (2007), ont mis en évidence les principaux constituants volatils de l’huile de Nigelle.

Burits et Bucar (2000) ont identifié par CG-SM (Chromatographie en phase gazeuse

couplée à la spectrométrie de masse), 32 constituants dont la majorité sont des monoterpènes :

p-cymène (38%), thymoquinone (30%), carvacrol (5-11%), α-pinène (5-14%), α-pinène (5%),

18

limonène (4%), longifolène (1,2-8%), 4-terpinéol (1,98-6,59%) et t-anéthol (0,25-4,28%) (El-

Dakhakhny et al., 2002).

Figure 2. Représentation chimique de la thymoquinone et de ses dérivés retrouvés dans

l’huile essentielle de Nigelle.

La présence de thymohydroquinone, de thymol, de produits d’oxydation de la

thymoquinone, comme la dithymoquinone dans la graine de Nigelle sont également signalés

(Figure 2).

6. Les vitamines

La graine de Nigelle est riche en Niacine (B3) (Nergiz et Otles, 1993) et en Thiamine

(B1) (Takruri et al., 1998) qui sont indispensables pour la production d'énergie (tableau 8).

Aussi, ces deux types devitaminesinterviennent dans le processus de formation de l'ADN

(matériel génétique), permettant ainsi un développement normal des organes.

Thymoquinone Dithymoquinone

Thymol Thymohydroquinone

19

Tableau 8. Teneurs en vitamines des graines de Nigelle

Vitamines

(mg/100 g)

Takruri et

al. (1998)

Nergiz et

Otles (1993)

Thiamine (B1) 1,500 0,831

Riboflavine (B2 0,100 0,063

Pyridoxine (B6) 0,500 0,789

Niacine (B3) 5,700 6,311

Acide folique (B9) 0,061 0,042

7. Les substances secondaires

La plante de Nigelle réside dans leur capacité à reproduire des substances naturelles très

diversifiées. En effet, à côté des métabolites primaires classiques (glucides, protides, lipides),

ils accumulent fréquemment des métabolites dits « secondaires ». Ces métabolites secondaires

ne participent pas directement au développement de la plante mais jouent un rôle de protection

contre les attaques d'herbivores ou de pathogènes. D’autre part, Sultan et al. (2009) ont montré

que la graine de Nigelle contient aussi des métabolites secondaires en quantité moyenne

(Alcaloïdes, Saponosides et composés phénoliques).

7.1. Les alcaloïdes

Les alcaloïdes sont des substances présentant un caractère alcalin et contenant un

hétérocycle azoté. A faibles doses, certains alcaloïdes présentent des activités thérapeutiques

mais à fortes doses, ils peuvent être très toxiques. Une douzaine d'alcaloïdes a été identifiés

dans la graine de Nigelle. Leur présence indique un risque de toxicité (CihanToparslan, 2012).

Les graines contiennent deux types différents d'alcaloïdes tels que la nigellicine, la nigellimine

et la nigellidine (Atta-Ur-Rahman, 1995).

20

7.2. Les flavonoïdes

Les flavonoïdes sont des composés aromatiques dont la biosynthèse constitue l’un des

processus fondamentaux de la phytochimie. Ils font partie des composés phénoliques (Merfort

et al., 1997). Bourgou et al. (2008) ont identifié quatorze composés phénoliques dans la graine

de Nigelle qui sont : l’acide gallique, l’acide par ahydroxybenzoïque, l’acide chlorogénique,

l’acide vanillique, l’acide para-coumarique, l’acide férulique, l’acide trans-2-

hydroxycinnamique, l’acide trans-hydroxycinnamique, l’épicatéchine, la catéchine, la

quercétine, l’apigénine, l’amentoflavone et la flavone.

III.Quelques propriétés biologiques et mode d’action de la graine de Nigelle

1. Effets sur le système gastro-intestinal

La graine de Nigelle est largement utilisée en médecine traditionnelle pour le traitement

des désordres gastro-intestinaux. L'extrait aqueux des graines réduit de 36% l'indice d'ulcère

induit par l'acide acétylsalicylique (aspirine) et diminue l'activité peptique et la production

d'acide chez le rat (Ghedira, 2006 ; Meziti, 2009).

L’huile de Nigelle protège contre les lésions gastriques induites par le processus

d'ischémie-réperfusion, grâce à leur pouvoir anti-radicalaire (El-Abhar et al.,2003 ; Meziti,

2009). L'extrait alcoolique des graines de Nigelle présente également une activité anti ulcéreuse

qui a été attribuée aux flavonoïdes qu'il contient (Rajkapoor et al., 2002 ; Meziti, 2009). De

même, l'extrait méthanoïque montre un effet spasmolytique ce qui confirme l'utilisation

traditionnelle de la Nigelle dans le traitement des diarrhées (Gilanietal.,2004 ; Meziti, 2009).

2. Effet antibactérien

Bakathir et al. (2011) ont enregistré une nette inhibition de la croissance de

Staphylococcus avec une administration d’une dose de 300 mg de graine de Nigelle/ ml d'eau

distillée. L'inhibition pourrait être attribuée aux deux ingrédients actifs importants de Nigelle,

essentiellement la présence de thymoquinone et de la mélanine.

Moris (2000) a testé différents extraits bruts de Nigelle pour l'efficacité antimicrobienne

contre différents isolats bactériens qui comprenaient 16 à gram négatif et 6 à gram positif. Ces

21

isolats ont montré de multiples résistances contre les antibiotiques, spécialement les grams

négatifs. Ainsi, ces extrais ont montré un effet prometteur contre certains microorganismes dans

l’essai. Les extraits les plus efficaces sont des alcaloïdes. Les Grams négatifs ont été plus

touchés que les Gram positifs. Annan et al. (2008) ont montré l’inhibition dessouches de

méthicilline Staphylococcuspar l'extrait éthanolique de Nigelle à une concentration de 4 mg /

disque. Salem et al. (2010) ont montré que les graines de Nigelle possèdent cliniquement une

activité utile contre l'Helicobacterpylori, comparable à la triple thérapie.

D’après les études de Chaieb et al. (2011), l'activité antibactérienne des thymoquinone et

ses puissances d'inhibition de biofilm étudiés sur 11 bactéries pathogènes pour l'homme a

montré une activité bactéricide significative contre diverses bactéries pathogènes en particulier

le cocci positif (Staphylococcus aureus ATCC 25923 et Staphylococcus epidermidis CIP

106510). Le thymoquinone empêche l'adhésion cellulaire à la surface de glassslides.

3. Effet antioxydant

Plusieurs études in vitro ont été faites pour montrer l'activité antioxydante de l'huile

essentielle de Nigelle. Ses monoterpènes (thymoquinone, carvacrol, t-anéthol et 4-terpinéol)

possèdent une activité anti-radicalaire qui peut être mise en évidence par divers procédés(Burits

et al., 2000). Dans une étude comparative des graines de Nigelle et de la plante de romarin

(Rosmarinus officinalis) de leur capacité antioxydante, Atta et Imaizumi (1998) ont montré que

la graine de Nigelle a une capacité antioxydante supérieure à celle du romarin. Une autre étude

(Suboh, 2004)comparative sur sept plantes médicinales sur la déformation des érythrocytes a

mis en évidence la plus grande action protectrice du Nigelle (suivie de celle de l'Ail, Allium

sativum) sur la dégradation érythrocytaire à la suite du stress oxydatif.

Des études in vivo menées par Cihan (2012) sur l'huile de Nigelle ont montré son rôle

protecteur contre l'hépatotoxicité induite par le tétrachlorométhane (CCl4).Abdel-

Wahhab(2005) a montré que le traitement de rats soumis à un régime alimentaire contaminé

par l'aflatoxine (une mycotoxine très cancérigène), avec l'huile de Nigelle, assure une protection

significative contre l'hépato-néphrotoxicité et les altérations oxydatives induites. Ces divers

travaux nous indiquent que la graine de Nigelle possède trois principes ayant une activité

antioxydante : la thymoquinones l'huile essentielle et les huiles fixes. Ils confèrent à la graine

une forte action hépato-protectrice vis-à-vis du stress oxydatif occasionné par différentes

substances (Orsi, 2005).

22

4. Autres actions biologiques de la Nigelle

Plusieurs autres activités biologiques de la Nigelle ont été rapportées dans la littérature.

Selon Benhadou (2008), les principales autres activités biologiques de la Nigelle sont : l’activité

chronotrope négative, l’activité anti-nématodes, l’inhibition de la formation de l'aflatoxine,

l’activité analgésique, l’activité hémostatique, l’activité neuroleptique, la protection contre la

fibrose et la cirrhose du foie et la protection contre l'ulcère.

5. Toxicité de la Nigelle

La toxicité de la Nigelle est bien connue par la plupart des herboristes. En effet, elle n'est

utilisée qu'à faible dose, que ce soit par la voie interne, externe, en fumigation ou en inhalation.

Un surdosage des graines de Nigelle pourrait être mortel.

La plupart des études ont montré que la Nigelle possède un potentiel thérapeutique élevé

et une excellente innocuité à des doses inférieures à 4 g/kg/jour de graine de Nigelle (Meziti,

2009).

IV. Effet de la Nigelle sur l’utilisation de l’aliment et les performances des animaux

L’utilisation de la Nigelle dans l’alimentation des petits ruminants n’est pas très répandue

dans la pratique, surtout la graine. De ce fait, il y a un manque de données bibliographiques sur

l’utilisation de cette plante en nutrition animale. Les travaux publiés sur l’utilisation de la

Nigelle ont été menés surtout en Egypte et se rapportent à l’utilisation du tourteau de Nigelle

soit comme un ingrédient dans le concentré pour bétail soit comme un complément azoté dans

la ration. En effet, leurs travaux mettent en exergue le comportement digestif et les

performances des ruminants recevant le tourteau de Nigelle (Awadalla, 1997 ; El-Ayek et al.,

1998 ; Gabr, 1998 ; Gabr et al., 1998).

Il y a des tentatives d’utilisation du tourteau de Nigelle dans l’alimentation des volailles,

des lapins (El-Tohamy et al., 2010), et des ovins (Awadalla, 1997 ; El-Ayek et al., 1998). Gabr

et al. (1998) et El-Ayek (1999) ont montré que l’utilisation du tourteau de Nigelle comme

substituant azoté dans le concentré améliore la valeur alimentaire de la ration. Cette

amélioration est accompagnée d'une diminution du coût de production.

23

1. Effet sur l’ingestion et la digestion chez les animaux

Plusieurs travaux ont été réalisés pour tester l’effet de l’utilisation de la graine de Nigelle

comme supplément dans le concentré pour poulets (Guler et al., 2006 ; Kan et al., 2012 ; Saeid

et al., 2013 ; Rahman et Shang-Jin, 2016). Ils ont montré une amélioration de l’indice de

consommation, ce qui reflète une augmentation de l’ingestion totale par rapport au poids final

des poulets.

En effet, Rahman et Kim (2016) ont obtenu avec une dose de 1% de la graine de Nigelle

dans la ration des poulets une efficacité alimentaire plus importante par rapport à celle mesurée

sur des animaux recevant la vitamine E. Gabr et al. (1998) ont constaté que la substitution

partielle (50%) et totale (100%) du tourteau de soja par le tourteau de Nigelle (en équivalent

azote), n’a pas affecté les quantités ingérées de matière sèche, les quantités de matières azotées

et de matière organique ingérées par l’animal. Mahmoud et al. (2014) ont trouvé les mêmes

résultats sur des buffles en lactation.

El-Gohary (1997) a constaté que la substitution du tourteau de soja par le tourteau de

Nigelle (en équivalent azote) a provoqué une diminution de l’ingestion chez les ovins.

Concernant l’effet de l’incorporation du tourteau de Nigelle sur la digestibilité des nutriments,

El-Gendy et al. (2001) ont trouvé que la digestibilité de la matière sèche et des matières azotées

totales ont augmenté suite à une substitution de 30 et 40% du tourteau de soja par le tourteau

de Nigelle. Mahmoud et al. (2014) n’ont pas trouvé des effets significatifs sur la digestibilité

des nutriments chez des buffles en lactation suite à une substitution totale de la source d’azote

d’un concentré conventionnel par le tourteau de Nigelle.

Les ingrédients actifs sur le plan pharmacologique ont un effet de protection de la santé

et sont capables d'améliorer l’utilisation digestive et métabolique et par conséquent les

performances de croissance des volailles (Rahman et Kim, 2016).

La graine de Nigelle a stimulé la sécrétion des enzymes digestives (lipase et amylase) et

le mucus intestinal des poulets de chair pour stimuler la digestion des aliments. Elle a aussi

diminué l'adhérence des agents pathogènes et a stabilisé la microflore dans l'intestin, ce qui

conduit à une meilleure assimilation (Khan et al., 2012 ; Azeem et al., 2014). Ces résultats

intéressants incitent à tester l’effet de la graine de Nigelle sur les performances digestives des

petits ruminants d’où l’objet de notre étude.

24

2. Effet de la Nigelle sur la croissance des animaux

La croissance pondérale d’un animal résulte du développement en poids de chacun des

éléments constitutifs de son corps au cours du temps. La composition corporelle de l’animal

reflète la part relative de chacun de ces éléments (Sellier et al., 1992). D’après Khan et al.

(2012), l’administration de 2 à 5% de graine de Nigelle dans la ration concentrée des volailles

a entrainé une croissance quotidienne significative, qui était similaire à celle provoquée par

l’administration des antibiotiques.

El-Bagir et al. (2006) ont montré que la dose de supplementation en graines de Nigelle

de 3% a augmenté le poids final des poulets en la comparant avec la dose 7%. De même Aydin

et al. (2008) ont montré que la dose optimale de supplémentation en graines de Nigelle est

comprise entre 1 et 3%. El-Kady et al. (2001) ont constaté qu’une substitution complète des

grains de coton par le tourteau de Nigelle en équivalent azote, n’a pas eu d’effet sur la croissance

des veaux.

La thymoquinone est le principal constituant actif de l’huile essentielle de la graine de

Nigelle (environ 60%), avec la présence des autres composants (le carbone, l'anéthol, le

carvacrol et le 4-terpinéol), peuvent servir non seulement comme des antioxydants et des agents

antibactériens, mais aussi des stimulants des enzymes digestives dans l'intestin, la muqueuse et

le pancréas. Ces composés amélioreraient la digestion des nutriments et l'efficacité alimentaire,

ce qui se traduirait par une augmentation du gain de poids quotidien (Abu-Dieyeh et Abu-

Darwish, 2008). Varvikko (1986) a constaté que la quantité et la qualité des protéines dans les

régimes alimentaires affectent la performance de production des animaux d’élevage.

Gabr et al. (1998) et El-Ayek (1999) ont montré que l’utilisation du tourteau de Nigelle à

la place du tourteau de soja dans le concentré, entraine une augmentation du poids corporel des

agneaux. El-Gohary (1997) et Gabr et al. (1998) affirment qu’avec l’incorporation de la Nigelle,

le poids de la carcasse et le gain moyen quotidien (GMQ) des agneaux n’ont pas été affectés,

mais ils ont constaté une amélioration de la qualité de la viande. Le coût de l’alimentation a été

réduit de 11.4% et 9.3% avec la substitution de, respectivement, 20% et 40% de tourteau de

soja par le tourteau de Nigelle en équivalent azote. El-Ayek et al. (1999) ont montré qu’avec

une substitution de 50% de concentré commercial des agneaux d’engraissement par le tourteau

de Nigelle en équivalent azote a augmenté le GMQ des agneaux de 11% et 24% avec la

substitution totale du tourteau de soja par le tourteau de Nigelle. Le poids de la carcasse a

augmenté et le coût de production a diminué par la substitution de 50%.

25

3. Effet sur les paramètres de la fermentation ruminale

Gabr et al. (1998) ont rapporté que la concentration en ammoniac dans le milieu ruminal

des ovins a été diminuée suite à la substitution de 50% et 100% de la source d’azote dans le

concentré par le tourteau de Nigelle, alors que le pH ruminal n'a pas été affecté.

Ali (2003) a montré que la concentration des acides gras volatiles dans le rumen diminue

significativement, de 16,66 à 13,94 mg/100ml de jus de rumen, suite à une substitution de 75%

de la source d’azote dans le concentré des ovins par le tourteau de Nigelle (en équivalent azote)

alors qu’avec une substitution de 25% il n’y a pas un effet significatif.

Le pH ruminal est lié à la concentration des acides gras volatiles. Ainsi, Ali (2003) a

conclu que le remplacement de 75% de tourteau de soja par le tourteau de Nigelle a entrainé

une augmentation du pH du jus de rumen.

4. Effet sur les métabolites sanguins

Gabr et al. (1998) ont trouvé que le nombre de globules rouges et blancs dans le sang

n’est pas affecté par l’addition de tourteau de Nigelle dans le régime alimentaire des ovins.

Cependant, El-Ayek et al. (1999) ont montré qu’avec une substitution du tourteau de soja par

le tourteau de Nigelle (en équivalent azoté), le taux des protéines dans le sang (protéine totale,

albumine, globuline) augmente alors que le taux de créatinine diminue. Dans le même ordre

d'idées, Ayek et al. (1999) et El Kady et al. (2001) ont constaté une augmentation du taux des

protéines sanguines (albumine, protéine totale et globuline) et une diminution du taux de

cholestérol chez des veaux en engraissement suite au remplacement des graines de coton dans

un concentré par le tourteau de Nigelle.

Le tableau 9 résume l’effet de la supplémentation par 10 g de graines de Nigelle du régime

des brebis laitières (Awassi) composé de 1,2 kg de concentré (69% orge + 14,5% tourteau de

soja + 14% son de blé) et de paille de blé à volonté, sur les principaux métabolites sanguins

(EL-Ghousein, 2010).

26

Tableau 9.Effet de la supplémentation de régimes destinés à des brebis laitières par des

graines de Nigelle sur les métabolites sanguins.

Paramètres

Traitements

Témoin Nigella sativa

Protéine totale (mg/dl) 8,14±0,50b 9,85±0,55a

Albumine (mg/dl) 3,63±0,39 4,85±0,35

Globuline (mg/dl) 4,62±0,32b 5,89±0,31a

Albumine/ Globuline 0,79±0,03b 0,82±0,04ab

Glucose (mg/dl) 75,8±4,04 80,61±6,04

Urée (mg/dl) 64,37±6,28 69,66±7,61

Triglycérides (mg/dl) 53,28±5,48 60,11±5,42

Cholestérol (mg/dl) 89,30±5,12a 63,00±6,00b

a-c : Les moyennes avec différentes lettres dans la même ligne sont significativement différentes à P <0,05.

Les données relatives aux paramètres sanguins présentées dans le tableau 9 n'ont montré

aucune variation significative (p <0,05) parmi les vaches nourries avec le tourteau de Nigelle

par rapport à celles recevant le tourteau de soja. La concentration en protéines plasmatiques

peut être utilisée comme indicateur pour évaluer la nutrition des ruminants (Kumar et al., 1980).

La teneur en protéine totale, albumine, globuline et en urée indiquait qu’il n’y a pas des effets

négatifs du tourteau de Nigelle sur le métabolisme des protéines. Kancko (1989) a rapporté que

la teneur normale de créatinine dans le plasma était de 1-2 mg / dL et celle de protéine était de

6-8 g / dL.

5. Effet sur la production laitière

Des études (Patel et Kanitkar, 1969 ; Ouedraogo et al., 2004) ont indiqué que plusieurs

plantes médicinales affectent la production de lait chez les animaux par la stimulation de

l'hormone lactogène (prolactine). En guise d’exemple, le fenouil (Foeniculum vulgare) et l'anis

27

(Pimpinella anisum), renferment des constituants ostrogéniques tels que l'anéthol, qui peut

augmenter la sécrétion de lait, promouvoir la menstruation et faciliter la mise bas.

Structurellement, l’anéthol est semblable à la dopamine qui exerce un antagonisme

compétitif au niveau du site de la réception de la dopamine. Ainsi, il peut stimuler la libération

de prolactine et augmenter la production laitière (Lis-Balchin, 2006).

Les graines de Nigelle ont été utilisées comme galactagogue pour les ruminants en

lactation (Abo El-Nor et al.,2007 ; El-Saadany et al., 2008). En effet, des études ont montré que

l’incorporation des graines de Nigelle a amélioré le rendement et la composition du lait chez

les ruminants,

La graine de Nigelle pourrait aider à optimiser la fermentation ruminale, augmentant ainsi

les nutriments disponibles pour la production de lait. Afin de restaurer la productivité animale

et d'optimiser la production de lait chez les animaux pour de meilleurs profits. La

supplémentation de la ration par les graines de Nigelle a augmenté la production laitière des

chèvres allaitantes (Kholif et Abd-El-Gawad, 2001), les vaches laitières (Abo El-Nor et al.,

2007 ; Bhatt et al.,2009) et des brebis laitières (EL-Ghousein, 2010).

Concernant l’effet des huiles de la graine de Nigelle, Khattab et al. (2001) ont constaté

qu’avec une dose journalière de 10 ml d'huile par vache, les taux de protéine totale,

d’albumine, de glutamate pyruvate transaminase (GPT), de glutamate oxaloacetate

transaminase (GOT), de l’immunoglobuline dans le plasma et de l'hématocrite du sang ont

tendance à augmenter. En outre, El-Khenawy et al. (1999) ont utilisé des brebis pour étudier

l'effet des graines de Nigelle additionnées au grignon d'olive. Ils ont constaté une augmentation

notable du l’état corporel et une amélioration de la production laitière et de la qualité

microbiologique de lait grâce à l’effet antibactérien des huiles de Nigelle.

6. Effet de la Nigelle sur la qualité de la viande

6.1.Définition

Le muscle est transformé en viande après sa maturation. La maturation est un processus

naturel d’attendrissement des muscles, dans les 24 ou 48 heures post-mortem, après

l’avènement de la rigidité cadavérique. Les modifications qui affectent principalement le

compartiment myofibrillaire des muscles vont conduire progressivement à une phase de

maturation de la viande (Coibion, 2008).

28

En général, le terme qualité de la viande regroupe : la qualité organoleptique ou sensorielle, la

qualité nutritionnelle ou diététique, la qualité technologique, la qualité hygiénique ou sécurité

sanitaire c’est-à-dire la maîtrise des dangers chimiques, biologiques et physiques associés à

l’utilisation de l’aliment. Les proportions des différentes caractéristiques du tissu musculaire

ont une relation avec les qualités organoleptiques de la viande (aspect visuel, tendreté, flaveur,

jutosité) (Figure 3).

Figure 3.Relation entre les caractéristiques musculaires et les critères de qualité de la viande

(Hocquette et al., 2000)

6.2. Différentes mesures de la qualité de viande

• Couleur

La couleur de la viande est le premier critère d’appréciation perçu par le consommateur.

Elle le guide pour son choix. Elle dépend fortement de la quantité de myoglobine (Charpentier,

1966). Les différentes fibres musculaires possèdent des teneurs variables en myoglobine

suivant qu’il s’agisse d’un muscle à caractère oxydatif (riche en myoglobine) ou à caractère

glycolytique (pauvre en myoglobine). La quantité de pigments peut ainsi varier du simple au

double entre muscles d’une même carcasse (Renerre et Valin, 1979). L’aspect visuel d’une

viande dépend également de la structure du muscle réfléchissant la lumière.

Pigments pH Lipides Eau Fibres Collagène

COULEUR JUTOSITE TENDRETE FLAVEUR

Caractéristiques musculaires

Qualités organoleptiques de la viande

29

La couleur peut être mesurée à l’aide d’un chromamètre. Cet appareil décompose la

couleur dans un espace tri-dimensionnel caractérisé par la luminance (L*), et 2 axes de nuances

(bleu-rouge, a* et vert-jaune, b*). L'abaissement du pH augmente la quantité d'eau

extracellulaire et, en conséquence, la réflexion de la lumière incidente (Offer et al., 1989), ce

qui confère un aspect clair aux viandes à bas pH. En effet, une acidification trop rapide du

muscle induit une viande pâle, molle et exsudative. En revanche, une vitesse de chute trop

rapide du pH est jugée responsable du manque de maturation des viandes et des défauts de

tendreté qui en découlent (Minelli et al., 1995). Au contraire, un pH élevé (pH > 5,8-6) résulte

d’une carence en glycogène musculaire au moment de l’abattage, d’où l’acidification s’arrête

trop tôt et la viande reste sombre. On parle alors de viande « à pH élevé » ou « à coupe sombre

», la viande est alors rouge foncé et sa coupe est dure et ferme. Le consommateur recherche en

général une viande ni trop pâle, ni trop foncée, et de couleur homogène.

• pH

Le pH est habituellement classé parmi les caractéristiques technologiques parce qu’il

influence de façon très importante l’aptitude à la conservation et à la transformation des viandes

(Bruce et Ball, 1990). Barbut et al. (2008) ont montré que la valeur du pH est corrélée à un

ensemble de critères de qualité de la viande comme la couleur, le pouvoir de rétention d’eau, la

tendreté, voire les qualités sensorielles dans leur ensemble. La cinétique de chute du pH (vitesse

et amplitude) est un indicateur de qualité de la viande. La vitesse de chute post-mortem trop

rapide est généralement associée au développement des viandes pales (Barbut et al., 2008). Un

pH élevé (pH>5.7) est associé à une meilleure rétention en eau, à un meilleur rendement à la

transformation et améliore également la flaveur de la viande fraîche. Cependant, une

augmentation trop importante du pH (pH>6.1) compromet la conservation de la viande, en

favorisant le développement de micro-organismes.

• La rétention hydrique

Le pouvoir de rétention d’eau ou capacité de rétention d’eau est la capacité qu’a la viande

à retenir fermement sa propre eau ou de l’eau ajoutée, et ce lors de l’application d’une force

quelconque. Il est important de prendre en compte ce paramètre parce qu’il influence les

qualités organoleptiques de la viande. De plus ce paramètre est souvent considéré par le

consommateur comme un critère de qualité. Il est donc nécessaire de déterminer le pouvoir de

rétention d’eau au cours de la conservation (on parle alors de pertes par écoulement) mais aussi

30

au cours de la cuisson (on parle alors de pertes à la cuisson). D’après Otto et al. (2004), il est

par ailleurs possible d’estimer le pouvoir de rétention d’eau d’une viande par détermination des

pertes de jus (jus expressible) lors de l’application d’une force externe sur un échantillon de

muscle.

• Teneur en acides gras

La manipulation de la ration permet de contrôler les teneurs en acides gras dans la viande

et le lait aussi. La nature et la quantité des acides gras ingérés peuvent modifier la composition

des lipides déposés dans les réserves adipeuses externes et dans les lipides intramusculaires du

ruminant en croissance (Demeyer et Doreau, 1999).

Ainsi, la consommation d’herbe au pâturage permet aux ruminants d’incorporer dans

leurs dépôts adipeux une proportion plus élevée d’AGPI n-3 (C18 :3n-3) (Atti et al., 2006) et

leurs homologues polyinsaturés longs comme le C20 :4n-3, C20 :5n-3, C22 :5n-3 et C22 :6n-3

(Enser et al., 1999). A l’inverse, les régimes à base de céréales (maïs et soja) conduisent à une

élévation des teneurs en AGPI n-6 de type C18 :2n-6 dans les dépôts adipeux de ruminants

(Casey et Van Niekerk, 2003). Ainsi, tout aliment riche en AGPI modifie différemment la

composition en acides gras des lipides musculaires et des tissus adipeux (Bas et al., 2003).

La production d’acide linoléique conjugué (CLA) par le ruminant est aussi régulée par la

nature des rations. Ainsi, la production de CLA augmente fortement avec l'utilisation de rations

complémentées avec des graines oléagineuses (riches en C18 :2n-6 ou en C18 :3n-3 ; Rhee et

al., 2000). Il a été observé que l'apport de ce type de graines augmente fortement la teneur en

vitamine E dans les dépôts lipidiques (de 4,5 à 14,9 µg/g), ce qui contribue à renforcer la

stabilité de leurs acides gras vis-à-vis de la peroxydation (Flachowsky et al., 1994). En effet,

l'introduction de matières grasses protégées entraîne de fortes modifications de la composition

en acides gras des lipides des tissus chez le bovin à l'engraissement. Ainsi, l'utilisation de

graines de coton ou de canola, riches en C18 :2n-6, protégées augmente fortement la teneur en

C18 :2n-6 des lipides des dépôts adipeux au détriment soit du C18 :1 soit du C16 :0 (Ashes et

al., 1993). Par extrapolation, il est possible de réduire la concentration des acides gras dans la

viande en augmentant la proportion des acides gras polyinsaturés (AGPI) absorbés par l'animal,

en prenant soin de protéger les acides gras de l'hydrogénation ruminale.

31

6.3.Effet de la Nigelle sur le pH et le poids de la carcasse chaude

Ahmed (2010) a montré qu’une dose de 2% de graines de Nigelle est plus efficace qu’une

dose de 1% quant à l’augmentation du poids de la carcasse des poulets.

Rahman et al. (2016) ont enregistré une augmentation du pH du muscle avec

l’incorporation des graines de Nigelle dans le concentré destiné aux poulets de chair. Cette

augmentation a été plus importante que celle provoquée par l’administration de la vitamine E.

Ceci est dû aux effets antioxydants de la poudre de Nigelle. Le pH des muscles n'indique pas

l'acidité musculaire seulement, mais il est aussi fortement corrélé avec la tendreté de la viande,

la perte du goût et la couleur de la viande. Des résultats similaires ont été rapportés par Zhang

et al. (2012). L’activité antioxydante de la Nigelle a augmenté le pH de la viande des poulets

de chaire.

Den Hertog-Meischke et al. (1997) ont montré que la diminution du pH post-mortem est

considérée un des facteurs physiologiques les plus importants qui affectent la perte de la

rétention hydrique de la viande. Ce phénomène est dû à la plus faible capacité des protéines

musculaires à retenir l’eau et à une plus grande contraction myofibrillaire provoquée par

répulsion électrostatique réduite entre les filaments.

Kim et al. (2009) ont montré que le poids de la carcasse chaude qui est proportionnelle à

la perte d'eau, influe directement sur le goût, la succulence, la couleur, les éléments nutritifs et

la saveur de la viande.

Rahman et al. (2016) ont montré que la distribution des graines de Nigelle aux poulets a

affecté de manière significative la force de cisaillement de muscle de la cuisse, ce qui pourrait

être dû à la présence du malondialdéhyde(MDA)dans les muscles de la cuisse. Il est bien connu

que le MDA est un indicateur de la peroxydation des lipides endogènes et que l'oxydation du

muscle peut diminuer la tendreté de la viande en inhibant l'activité de la protéine enzyme

catabolique et d'autres enzymes protéolytiques dans les muscles (Rowe et al., 2004).

L’administration de la graine de Nigelle est capable de réduire la production musculaire

en MDA (Rahman et al., 2016). Des effets similaires ont été observés chez les poulets de chair

recevant des bulbes et des cosses d'ail (Kim et al., 2009 ; Choi et al., 2010).

32

6.4. Effet de la Nigelle sur la couleur de la viande

D’après Rahman et al. (2016) l’administration des doses 1 et 2% des graines de Nigelle a

provoqué une diminution des valeurs de la luminosité et une rougeur et un jaunissement plus

élevés de la viande des poulets de chair.

Aksu et Kaya (2005) ont également constaté qu'en l'absence d'antioxydants, la viande a

une valeur de couleur rouge inférieure à celle avec la présence de ces antioxydants.

L'augmentation de la luminosité de la viande et la diminution de la rougeur pourraient

être associées à une augmentation de la formation metmyoglobine due à l'oxydation de la

myoglobine (Fernandez-Lopez et al., 2005). En outre, la présence de composés antioxydants

dans des extraits naturels pourraient retarder la formation de metmyoglobine dans la viande et

de diminuer les valeurs de luminosité (Fernandez-Lopez et al., 2005).

Choi et al. (2010) et Falowo et al. (2014) ont confirmé que les antioxydants protègent les

tissus contre les lésions, en empêchant la formation de radicaux, en piégeant les radicaux, ou

en favorisant leur décomposition, ce qui entraîne une couleur normale de la viande.

6.5. Effet de la Nigelle sur l’oxydation lipidique (TBARS)

Les Lipides (sous forme de triacylglycérides, des phospholipides et des stérols) sont

largement distribués dans les deux espaces intra- et extra cellulaire de la viande. Les lipides

sont chimiquement instables et sont sujets à l'oxydation, en particulier lors pendant la période

post-mortem et le stockage. La peroxydation lipidique est un mécanisme autocatalytique qui

aboutit à la destruction par oxydation des membranes cellulaires. Cette destruction peut

conduire à la production de métabolites toxiques et des réactifs aldéhydes, connus par le nom

« radicaux libres ». Parmi ces radicaux libres, le malondialdéhyde (MDA) qui est le produit

secondaire le plus important de la peroxydation lipidique, par conséquent, il est utilisé

fréquemment pour déterminer l’état oxydatif de la viande (Jensen et al., 1997).

Aouadi et al. (2014) ont montré que la stabilité oxydative de la viande est fortement

influencée par le régime alimentaire des moutons.

Rahman et al. (2016) ont constaté que l’ajout de Nigelle dans la ration des poulets de

chair a la capacité d'inhiber la formation des lipides peroxydase et d'agir comme piégeur d'anion

superoxyde.

La graine de Nigelle a une forte activité antioxydant qui peut diminuer la peroxydation

des lipides et augmenter les activités de plusieurs enzymes telles que la superoxydedismutase,

33

glutamine thione-S-transférase, catalase et nase désamination adénosine, qui diminuent le stress

oxydatif dans le foie des poulets de chair (Sogut et al., 2008 ; Azeem et al., 2014).

L'incorporation des graines de Nigelle dans le régime alimentaire des poulets de chair a

entraîné une diminution significative des érythrocytes malondialdéhyde (MDA) et la

production de peroxydases lipidiques et une augmentation glutathi-(GSH). Elle protège aussi

la viande contre le stress oxydatif en inhibant la production de radicaux libres et en régulant le

glutathion (Tuluce et al., 2009).

7. Effet de la Nigelle sur la qualité du lait

7.1. Définition

En général, la qualité du lait est un concept comportant plusieurs facteurs tels que les

paramètres physicochimiques (pH, point de congélation, masse volumique, couleur, viscosité,

lactose, minéraux, acides gras, protéines, glucides, etc.), microbiologiques (bactéries cellules

somatiques, etc.), bionutritionnelle (valeur nutritive, la fermentation et hydrolyses

enzymatique, etc.) (Grenon, 2004).

Par ailleurs, la grande partie du lait de brebis produit dans le monde entier est destinée à la

transformation en fromage. C’est pour cette raison que lorsqu’on se réfère à la qualité du lait

de brebis, on se concentre principalement sur sa capacité à être transformé en fromage de haute

qualité, et à produire des rendements élevés de ce fromage à partir de chaque litre de lait.

Cependant, la quantité et la qualité du fromage dépendent principalement des propriétés de

coagulation du lait (Cavani et al., 1991) telles que le temps d'emprésurage et le taux de

formation du caillé.

7.2. Différentes mesures de la qualité de lait des brebis

• Les caractéristiques physico-chimiques du lait

En raison de son importance commerciale, le lait de vache a été beaucoup plus largement

étudié que le lait des autres espèces animales. En guise d’exemple, les travaux de recherche sur

la composition et les caractéristiques physico-chimiques du lait de brebis sont moins nombreux.

Le Tableau 10 rapporte des données qui permettent de comparer les compositions moyennes

des laits de vache, de chèvre et de brebis. Il ressort de ce tableau que le lait de brebis,

comparativement aux laits de chèvre et de vache, présente des teneurs supérieures en matière

sèche (MS), matière grasse (MG), matières azotées totales (MAT) et en cendres. Sa teneur en

34

lactose est comparable à celle du lait de vache. Il est également à noter que le lait des brebis

laitières est considéré plus riche en protéines que les autres laits (vaches et chèvres). En

revanche, une grande variabilité de la composition entre différentes races et les conditions

d'élevage a été signalée.

Le lait de brebis présente des teneurs en azote total et en caséine beaucoup plus

importantes que celles du lait de chèvre, ainsi sa teneur en caséine est double de celle du lait de

chèvre, et le pourcentage de caséine par rapport à la matière azotée totale est aussi supérieur.

Le lait de brebis, par rapport au lait de vache, contient plus d'azote total et de caséine.

Comparativement aux caséines ovines, les caséines caprines contiennent moins de

constituant αs (αs1 et αs2), plus de β et de Kappa. Les caséines ovines contiennent moins de

constituant α, plus de caséine β et légèrement moins de K que les caséines bovines (Assenat,

1985 ; Law et al., 1992). Ces différences impriment à ces laits des caractéristiques de

coagulation différentes : le lait de brebis coagule plus vite et donne un coagulum plus ferme

que le lait de vache. C'est pourquoi il est très utilisé en fromagerie.

La richesse du lait de brebis en protéines sériques est marquée par une teneur élevée en

bêta-lactoglobuline et d’immunoglobulines. L'azote non protéique (de 6% à 8% de l'azote total)

est distribué un peu différemment de celui du lait de vache : plus d'urée et d'acide urique et

moins d'acides aminés libres.

Cappio Borlino et al. (1997) ont constaté que la composition de lait de brebis est tributaire

du systéme d’alimentation des brebis. En effet, une teneur élevée en matière grasse dans le lait

est conséquence d’une alimentation basée sur le pâturage.

Une teneur en urée de lait de l’ordre de 35 mg/dL est jugée acceptable pour les brebis

laitières (Cannas et al., 1998). Les principaux déterminants de la formation de l'urée sont

l’apport protéique brut quotidien et le rapport alimentaire protéine/énergie (Cannas et al., 1998).

Kondyli et al. (2012) ont constaté que le pH du lait de brebis est plus élevé que celui du

lait de chèvre (6,79 et 6,65, respectivement) et que sa valeur n’a pas changé durant toute la

saison. Le pH et la température sont les deux principaux paramètres induisant des modifications

profondes de la structure de la micelle. Leurs effets sur la micelle de caséine bovine ont été

largement étudiés. En revanche, peu d'études ont été consacrées à l'influence de ces paramètres

sur les micelles caprine et ovine (Banon et Hardy, 1992).

35

Tableau 10.Composition chimique des laits de vache, de chèvre et de brebis (g/l00 g ou en g/l00 rnl de lait).

Pays Races MG MP Lactose NPN Caséines Caséines (%)1 Cendres Références

Lait de

Brebis

Jordanie Awassi 5,41 4,84 3,99 n.d n.d n.d 0,88 EL-Ghousein (2010)

Tunisie Sicilo-Sarde 7,71 5,82 3,73 n.d n.d n.d 0,96 Selmi et al. (2018)

Egypte Rahmani 5,98 5,45 n.d n.d n.d n.d 092 Abou Dawood (1980)

France Lacaune 7,19 5,51 4,53 0,27 4,55 79 0,90 Assenat (1985)

Ecosse Friesland 7,53 6,35 4,21 n.d n.d n.d n.d Muir et al. (1993)

Lait de

Chèvre

Arabie

Saoudite

Aardi 2,83 3,28 4,12 n.d n.d n.d 0,77 Sawaya et al. (1984)

Masri 3,06 3,41 4,12 n.d n.d n.d 0,77

Egypte Baladi 6,00 4,13 n.d n.d n.d 0,81 Abou Dawood (1980)

Espagne Murciano-

Granadina 4,59 3,21 4,37 n.d n.d n.d n.d Lopez et al. (1995)

France Alpine Saanen nd 3,38 3,09 n.d 2,41 77 n.d Grappin et al. (1981) et Vesperini-Jaubert

(1992)

Grèce Alpine 3,44 3,35 4,30 n.d n.d n.d 0,79 Voustinas et al. (1990)

Inde 3,80 2,90 4,08 n.d n.d n.d 0,79 Saini et al. (1991)

Irlande 3,63 3,39 n.d n.d n.d 0,78 Espie et Mullan (1990)

Portugal Alpine Saanen 3,60 3,30 4,60 n.d n.d n.d 0,80 Barbosa et Miranda (1986)

Lait de

vache

France 3,50 3,40 4,70 0,16 2,50 78 0,80 Alais (1984)

USA Holstein 3,90 3,30 4,60 2,60 79 0,65 Walstra et Jenness (1984)

MG : Matière grasse ; MP : Matières Protéiques ; NPN : Azote non protéique.

1 Les caséines sont exprimées en % de la MAT

36

• Nombre de cellules somatiques

Le nombre de cellules somatiques est corrélé à la santé de l'animal (Ruiu et Pulina, 1992).

Par conséquent, le nombre de cellules somatiques et la qualité microbiologique du lait sont

corrélés. Seulement 10% des cellules somatiques sont des cellules des glandes mammaires

(cellules épithéliales) normalement sécrétées avec le lait suite au renouvellement cellulaire dans

la glande mammaire. Les 90% restants des cellules somatiques sont des cellules sanguines

(macrophages, leucocytes, lymphocytes). Celles-ci contribuent normalement à la défense

immunitaire de la glande mammaire, mais leur nombre augmente considérablement dans le cas

de processus inflammatoires ou pathologiques au sein de la glande mammaire (Morgante et al.,

1994 ; Ranucci et Morgante, 1996). La santé des brebis en général, et des glandes mammaires

en particulier, influence à la fois la quantité et la qualité du lait produit. La mammite est

économiquement importante pour les laiteries parce qu'elle réduit la production de lait et

provoque des changements qualitatifs dans la composition du lait qui altèrent les performances

de traitement du lait et les caractéristiques qualitatives des produits laitiers obtenus. Cela est dû

à une diminution de la capacité de synthèse des cellules sécrétrices mammaires et à une

augmentation de la perméabilité de l'épithélium mammaire qui provoque le passage des

composants sanguins directement dans le lait (Harmon, 1995 ; Ranucci et Morgante,1996). Le

lait des vaches laitières (Losi et al., 1982) et des brebis laitières (Casoli et al., 1992) infesté par

la mammite ne coagule pas et ne convient pas à la production de fromage. Les cellules

somatiques augmentent considérablement avec tout processus inflammatoire ou pathologique

affectant la glande mammaire (Morgante et al., 1994). Un nombre élevé de cellules somatiques

entraîne des changements dans la composition du lait tels qu’une réduction des lipides, des

caséines et des solides totaux et une augmentation de l'azote total, de l'azote non protéique et

des protéines de lactosérum (Pulina et al., 1991 ; Bufano et al., 1996).

Selon Jean-Marie (2002), chez les brebis laitières, une mamelle est « saine » si la

concentration des cellules somatiques est inférieure à 500 x 103/ml. Une mamelle est « infectée

bilatéralement » si la concentration de ces cellules est supérieure à 1000 x 103/ml.

• Teneur en acides gras

En général, la matière grasse du lait des ruminants est caractérisée par sa teneur élevée en acides

gras saturés par rapport aux acides gras polyinsaturés, conséquence de la biohydrogénation

ruminale de ces derniers (Schmidely et Sauvant, 2001). La teneur en acide linoléique conjugué

37

(ALC) du lait de brebis dépend des conditions d'alimentation et de la nature de la

complémentation (Atti et al., 2006).

Kondyli et al. (2012) ont identifié les principaux acides gras dans le lait de brebis de race

Boutsiko et Karamaniko. Il s’agit des acides oléique (C18 :1), palmitique (C16 :0), stéarique

(C18 :0), myristique (C14 :0), caprique (C10 :0) et laurique (C12 :0). Ces acides gras

représentent environ 80% de matière grasse dans le lait de brebis des deux races. Ces derniers

auteurs ont montré que les teneurs en acides gras du lait de brebis ne différaient pas

significativement entre les deux races, à l'exception des acides butyrique, stéarique et de l'acide

linoléique conjugué (ALC) qui étaient plus élevés chez Boutsiko que chez les Karamaniko.

L’acide linoléique conjugué (cis-9, trans-11) est l'isomère le plus biologiquement actif qui

représente plus de 80% des isomères de l’ALC dans la graisse du lait des brebis conduites sur

pâturage (Ostrovsky et al., 2009).

7.3. Effet de la Nigelle sur la qualité du lait

Hussen (2006) a rapporté que le traitement du lait avec l’huile de graines de Nigelle

(0,5%) a réussi à maintenir la qualité du lait cru dans le niveau acceptable pendant 19 heures à

une température de 25˚C et pendant 5 jours à 5°C. Les résultats de l'extrait aqueux de la graine

de Nigelle (0,5%) et le traitement de l'huile (0,2%) ont réduit le temps de conservation du lait

(durée de 17 heures à 25°C et 4 jours à 5°C). Avec la dose 0,2% les résultats ont été acceptables

quant à la préservation de la qualité du lait pendant 11 heures à 25°C et 3 jours à 5°C. Enfin,

l’enquêteur a recommandé l’utilisation de l’extrait aqueux des graines de Nigelle ou bien les

huiles de Nigelle en tant que produits de conservation naturelle du lait cru.

Sabreen (1996) a montré une activité antibactérienne des graines de Nigelle sur Staph.

aureus dans le fromage. Wahba et al. (2004) ont affirmé que E. coli n’était pas détectable après

trois et deux semaines de stockage à température ambiante ou après réfrigération

respectivement pour les fromages préparés à partir de lait inoculé avec les bactéries (2 x

104Unité Faisant Colonie (UFC) / ml) et traité avec 5% et 10% de tourbe chlorure et la graine

de Nigelle à une concentration de 1% et3%.

Badawi et al. (2009) ont remarqué un effet inhibiteur de l'huile essentielle de Nigelle sur

les microorganismes en particulier sur le nombre total des bactéries coliformes, lipolytiques et

les bactéries protéolytiques au cours du stockage du fromage blanc doux traité avec l'huile dans

un rapport de0,5% du poids du caillé à 5°C pendant 28 jours.

38

La supplémentation par les graines de Nigelle a diminué la teneur de la matière grasse,

de la matière azotée et le pH du lait des chèvres allaitantes (Kholif et Abd-El-Gawad, 2001),

alors que Khattab et al. (2001) ont rapporté des teneurs en matière grasse, matière protéique et

en cendres plus élevées dans le colostrum des vaches recevant les graines de Nigelle. Abo El-

Nor et al. (2007) ont aussi constaté une amélioration de la production de lait et de la teneur en

lactose. Mirzaei et al. (2012) ont montré que les proportions des protéines et des lipides du lait

étaient plus élevées chez les chèvres laitières recevant des additifs alimentaires qui sont des

biostimulants sous forme de mélange d’herbes entre autres Nigella sativa, Racemosous

asparagus, Cuminum cyminum, Leptadenia réticulé et Pueraria tubéreuse, par rapport au

groupe témoin.

EL-Ghousein (2010) a montré que l’incorporation de 10 g de graines de Nigelle / brebis

/ jour dans une ration composée de 1,2 kg de concentré (69% orge + 14,5% tourteau de soja +

14% son de blé) et de paille de blé à volonté, a augmenté significativement la production

laitière, la durée de lactation et les taux de protéines, des minéraux et des extraits secs dégraissés

(ESD) dans le lait (Tableau 11).

L'effet de la supplémentation par la Nigelle sur les chèvres produisant du lait pour la

fabrication du fromage a également été étudié. Les propriétés organoleptiques du fromage des

chèvres recevant la Nigelle étaient meilleures que celles des chèvres témoins.

Kumari et Akbar (2006) ont évalué la combinaison de Nigelle sativa avec certaines

plantes, telles que Leptadenia reticulata, Foeniculum vulgare, Pueraria tuberosa et Asparagus

racemosus. Ils ont conclu que cette supplémentation était efficace pour guérir les troubles

digestifs et a permis le rétablissement précoce de la production laitière.

Ces auteurs ont déclaré que l'effet galactopoïétique de Nigelle pourrait être dû à son

activité œstrogénique, qui a également été rapportée par Agrawal et al. (1990). De plus, El-

Komey (1996) a rapporté que la graine de Nigelle augmentait le nombre de cellules épithéliales

sécrétoires et le poids mammaire chez les animaux nourris avec un régime supplémenté en

graine de Nigella sativa. Bhatt et al. (2009) ont étudié les effets de deux préparations à base de

plantes contenant des Nigelle, d'autres herbes et certains minéraux chez les vaches laitières en

lactation et ont conclu que ces préparations pourraient augmenter le rendement laitier en

améliorant l'environnement du rumen.

39

Tableau 11. Effet de la supplémentation par les graines de Nigelle sur la production et la

composition chimique du lait des Brebis laitières de race Awassi.

Paramétres Traitements

Témoin Nigella sativa

Durée de lactation (Jour) 68.0±3.7c 83.0±2.0b

Production laitière (kg/jour) 256.3±20.1c 349.9±28.7b

Matière grasse (%) 5.41±0.47 4.87±0.33

Matière Protéique (%) 4.84±0.11b 5.47±0.12a

Lactose (%) 3.99±0.16 4.20±0.10

Solides totaux (%) 15.12±0.44 15.52±0.34

Extraits secs dégraissés (%) 9.71±0.21b 10.65±0.11a

Matière Minérale (%) 0.88±0.02b 0.98±0.02a

a-c Les moyennes avec différentes lettres dans la même ligne sont significativement différentes à P <0,05.

40

Conclusions

D’après cette étude bibliographique on peut retenir que la graine de Nigelle est

caractérisée par sa richesse en divers nutriments (azote, énergie, matière minérale,

carbohydrate et matière grasse), et par sa teneur relativement élevée en huiles (huile fixe et

huiles essentielles) se manifestant sous une forte teneur en matière grasse (32%) constituée des

esters du glycérol, des acides linoléique, oléique et palmitique; mais aussi de phospholipides,

glycolipides, tocophérols, stérols particuliers et surtout de dérivés phénoliques actifs

(thymoquinone, thymohydroquinone et thymol). Elle est aussi caractérisée par la présence

d’une huile essentielle (0,4 à 0,5%) composée majoritairement de monoterpènes. On y trouve

aussi le composé actif de l’huile fixe, la thymoquinone et des dérivés soufrés en l’occurrence

les disulfides. Les chercheurs ont pu aussi identifier 12 alcaloïdes de 3 types chimiques

différents ; plusieurs saponosides dont l’α-hédérine et des composés phénoliques (hétérosides

de flavonol, isobenzo furanone et hydroxyacétophéno). Les graines de Nigelle contiennent

aussi des protéines (20%), des minéraux (fer, zinc, phosphore), des vitamines du groupe B

(surtout B1). Cette richesse chimique laisse envisager de nombreuses actions biologiques

notamment nutritionnelle, antivirale, antibactériennes avec un risque d’intoxication par la

présence d’un grand nombre d’alcaloïdes. Cette synthèse bibliographique a révélé l’efficacité

d’utilisation de la Nigelle en tant que substituant azoté et additif nutritionnel reflétée par une

amélioration de la croissance de certaines espèces animales et de la production laitière chez la

vache. Ces caractéristiques intéressantes des graines de Nigelle et les effets biologiques

prometteux de cet additif naturel encouragent à explorer davantage le potentiel d’utilisation de

la graine de cette plante peu connue de nos jours en alimentation ovine dans les conditions

tunisiennes.

41

Partie

Expérimentale

42

I. Objectifs de la thèse

1. Objectif général

Il s’agit de développer l’utilisation de la Nigelle « Nigella sativa » en Tunisie pour son

exploitation entre autres en alimentation animale comme supplément ou additif naturel pour

améliorer les performances de production du cheptel ovin et la qualité de ses produits.

2. Objectif spécifique

Il s’agit de déterminer la valeur nutritive de la Nigelle et d’étudier l’effet de doses

optimales sur le comportement alimentaire, l’ingestion, la digestion, les performances de la

production et la qualité de la viande et du lait des ovins sur parcours ou à l’auge.

II. Méthodologie commune de la thèse

1. Périodes et lieux des essais

Quatre essais ont été réalisés dans le cadre de ce travail de thèse. Le premier essai in-vitro

a été mené au laboratoire des productions animale et fourragère de l’INRAT de Septembre à

Novembre 2014.

Le second essai de performances des agneaux a été réalisé à la station expérimentale de

l’INRAT à Bourbiaa (25 km de Tunis) et s’est étalée du 27 mai au 10 août 2015.La

détermination de la digestibilité apparente des régimes et l’abattage des agneaux (essai 3) ont

été effectués du 10 au 24 Août 2015.Les analyses de la qualité de la viande ont été faites au

département de production animale de la Faculté d’Agriculture/Université de Catane en Italie

pendant la période Octobre-Décembre 2015.

Le dernier essai a été conduit dans la ferme de l’UCPA « Methline » à Menzel Bourguiba

(gouvernorat de Bizerte). Cet essai a duré deux mois du 17 février au 20 Avril 2016 et s’est

concentré sur la production et la qualité du lait.

2. Méthodologie

Notre travail expérimental est structuré en quatre chapitres :

• Un essai in vitro et in vivo pour la caractérisation nutritionnelle de la graine de Nigelle

(analyses chimique et biologique).

43

• Essai 2 : Effet de l’utilisation de la graine de Nigelle sur la croissance, l’ingestion la

digestibilité apparente des régimes distribués aux agneaux de race Barbarine.

• Essai 3 : Effet de l’utilisation de la graine de Nigelle sur la qualité de la viande des agneaux

de race Barbarine.

• Essai 4 : Effet de l’utilisation de la graine de Nigelle sur la production et la qualité du lait

des brebis de race Sicilo-Sarde.

3. Mesures et échantillonnage

3.1. Matériel animal

3.1.1. Contrôle de la croissance

Au cours d'une période pré-expérimentale de 15 jours, les agneaux ont été

progressivement adaptés aux régimes expérimentaux avant de commencer l’essai de croissance

de 68 jours, au cours duquel les régimes expérimentaux ont été offerts chaque matin à 09h00 et

les refus des aliments ont été pesés le lendemain à 7 :00 h pour calculer l'ingestion alimentaire

individuel. Tout au long de la période expérimentale, la quantité de foin distribuée a été ajustée

en fonction de la capacité d’ingestion la plus élevée. Les animaux avaient accès libre à l'eau

d’abreuvement. Parallèlement à l'essai de croissance, l'ingestion de la ration a été contrôlée

quotidiennement en pesant les quantités d'aliments distribués et les refus dans les mangeoires

en plastique. Les agneaux ont été pesés le matin avant la distribution des aliments au début et à

la fin de l'essai de croissance et aussi à des intervalles de 17 jours.

3.1.2. Mesure de la digestibilité apparente des régimes

Au dernier jour de l'essai de croissance et après pesée, les agneaux ont été transférés dans

des cages métaboliques individuelles pour la mesure de la digestibilité apparente des régimes

alimentaires (Photo 4). Chaque cage est équipée par deux mangeoires, un abreuvoir et des

collecteurs de fèces et d’urine. Durant 5 jours les excréments individuels ; fèces et urine ont été

recueillis entre 08.00 h et 09.00 h du matin avant la distribution du repas de matin. Ils ont été

pesés et une aliquote de 10% a été prélevée de chaque échantillon et conservée à 4°C. Les

échantillons moyens de fèces et d’urine de chaque agneau ont été préparés à partir d’un mélange

des échantillons de fèces ou d’urine individuels prélevés quotidiennement pendant la période

de mesure de la digestibilité (5 jours consécutifs). Les sous-échantillons des fèces et des urines

ont été congelés (-20°C) jusqu'aux analyses de laboratoire. Les quantités des aliments distribués

44

et refusées ont été pesées quotidiennement, des sous-échantillons d'aliments distribués et de

refus ont été séchés à 40°C et stockés dans l’attente des analyses ultérieures. À la fin de l'essai

de digestibilité, les échantillons de refus de chaque animal ont été formés par un mélange de la

période de collecte de 5 jours, les sous-échantillons correspondants ont été stockés jusqu'aux

analyses ultérieures. Les échantillons d'aliments offerts aux animaux et de refus individuels et

de l’excrément ont été séchés dans une étuve ventilée réglée à 80°C pendant 48 h pour

déterminer leurs teneurs en matière sèche. Les échantillons composés d'aliments distribués, les

refus et les excréments ont été séchés à 40°C puis broyés en utilisant une grille de 1 mm et

stockés. Les échantillons d'urine de chaque animal ont été décongelés puis analysés pour leurs

teneurs en dérivés de purine et azote.

Photo 3. Agneaux expérimentaux installés dans les cages de digestibilité

3.1.3. Abattage et mesure du rendement de carcasse

Le jour de l’abattage les agneaux ont été placés par groupe à 6.00 h du matin dans la

bergerie. Ils ont été abattus, par alternance des lots, après une diète hydrique qui a duré 24 h.

Ils ont été pesés à jeun juste avant l’abattage, puis abattus selon la méthode Halel : saignée,

égouttage, enlèvement de la tête, la peau et des pieds, dépouillement et éviscération.

Juste après éviscération, les abats blancs (tube digestif plein TDP » et vide « TDV ») et

les abats rouges (foie) et la queue ont été pesés à l’abattoir. Les carcasses ont été identifiées par

des étiquettes numérotées placées à l’extérieur et à l’intérieur de chaque carcasse. Les carcasses

ont été pesées (pour la détermination du rendement de carcasse chaude) puis placées dans une

chambre froide à 4°C pendant 24 h. Le lendemain, les carcasses ont été pesées de nouveau pour

la détermination du rendement de la carcasse froide.

45

Le rendement de la carcasse (chaude et froide est calculé comme suit : Poids de carcasse

(chaude ou froide) x 100/Poids vif à l’abattage. Chaque carcasse est découpée selon la méthode

de découpe normalisée de Colomer et al. (1988) (Photo 5).

Photo 4. Mesure des poids des carcasses et stockage dans la chambre froide

3.1.4. Mesure de la qualité de la viande

Les muscles longissimus thoracis et lumborum (LTL) ont été prélevés de la moitié droite

de chaque carcasse (Photo6). Par la suite, l'ensemble des LTL a été emballé sous vide et stocké

à -30°C dans des conditions d'emballage sous vide jusqu'à l'analyse.

Pour chaque muscle, une portion a été maintenue sous vide et stockée à -30°C en attendant

l'analyse de la composition en acides gras intramusculaire et des vitamines antioxydantes

liposolubles. Une autre partie a été décongelée pendant une nuit à 4°C. Elle a été ensuite divisée

en 6 sous-échantillons (tranches de 2 cm d'épaisseur). Trois tranches ont été utilisées pour

surveiller la stabilité à l'oxydation lipidique de la viande crue sous stockage réfrigéré aérobie.

Les tranches ont été placées dans des plateaux en polystyrène, recouverts de film PVC et

conservés à l'obscurité à 4°C. Les mesures d'oxydation lipidique et des couleurs ont été

effectuées après 2 h (jour 0) et après 3 et 6 jours de stockage, en utilisant une tranche pour

chaque jour de stockage. Les trois autres tranches ont été utilisées pour évaluer l'étendue de

l'oxydation des lipides dans la viande cuite sous stockage réfrigéré aérobie.

46

Photo 5. Découpe normalisée selon Colomer et al. (1988) adaptée par Carrasco et al. (2009)

et les muscles LTL

3.1.5. Prélèvement des échantillons de sang

Le matin, avant la distribution des repas, un volume de 10 ml de sang a été prélevé de la

veine jugulaire de chaque animal dans des tubes de vacutainer héparinés. Cette opération a été

faite les jours 32 et 60 de l’expérimentation pour les essais 2 et 3 et jour 21 et 22 (Période 1) et

jour 51 et 52 (Période 2) de l’essai 4. Ces échantillons ont été immédiatement centrifugés (3000

tr / min à 4°C) et le plasma a été récupéré et stocké à -20°C jusqu'à analyse. Les métabolites

plasmatiques (glucose, albumine, triglycérides, cholestérol, protéines totales, urée, créatinine et

gamma-GT) ont été analysés en utilisant des kits Bio Maghreb (Soukra, Tunisie) par la méthode

colorimétrique.

3.1.6. Prélèvement du jus de rumen

Environ 20 ml de liquide du rumen ont été recueillis pendant la période de l’essai (jour

23 et jour 56 pour les agneaux de l’essai 2 et Période 1 : jours 24 et 25 ; Période 2 : jours 52 et

53 pour les brebis de l’essai 4) trois fois par jour ; avant le repas du matin (0 h) et à 3 et 6 h

après l'alimentation en utilisant un tube d'estomac flexible et une seringue de 100 ml pour le

pompage. Le pH a été immédiatement mesuré à l'aide d'un pH-mètre numérique (modèle pH-

211 Litron), puis le jus du rumen a été filtré à travers deux couches de gaze chirurgicale. Pour

chaque animal, des échantillons de 5 ml ont été acidifiés avec trois gouttes d'acide sulfurique

(18 moles /l) et stockés dans le congélateur jusqu'à l'analyse de l'azote ammoniacal (N-NH3).

Des échantillons non filtrés du jus du rumen prélevés au niveau de chaque animal ont été

mélangés avec une solution composée de 10 ml de formol (350-370 ml / l), 90 ml d'eau distillée

et 60 mg de vert de bromocrésol pour le comptage des protozoaires en utilisant la chambre de

comptage Thomas (profondeur 0,1 mm, Supérieur, Allemagne).

47

3.1.7. Etude du comportement alimentaire des brebis sur parcours (ESSAI 4)

Chaque brebis a été numérotée sur son dos en utilisant différentes couleurs de peinture

(selon le régime). Le rythme d’activités des brebis sur parcours est défini par les principales

activités exercées par les animaux : consommation de la biomasse, déplacement sur parcours à

la recherche des espèces plus palatables et le repos.

Le rythme des activités des brebis a été contrôlé le matin pendant les 3 h du pâturage. Les

brebis ont été surveillées en utilisant une caméra vidéo (Canon 16 méga pixels). Après avoir

analysé la vidéo, le suivi des brebis a été effectué grâce aux numéros affichés (peinture) sur

leurs dos et avec la couleur correspondant au traitement expérimental. Il est facile de suivre

chaque brebis pendant les 3 heures pour la détermination des paramètres suivants :

• Temps alloué par chaque brebis à la consommation de l’espèce végétale rencontrée sur

parcours, le temps de déplacement et le temps de repos.

• Nombre de coups de dents par minute.

• Poids du coup de dents : Une partie consommable de la plante (feuilles et brindilles) a été

pesée avec une balance de précision puis présentée à l’animal et dès que ce dernier effectue un

coup de dents la masse végétative restante est retirée puis pesée de nouveau. La variation de

poids avant et après un coup de dent correspond au poids du coup de dent. La teneur en matière

sèche de la biomasse consommable de chaque plante offerte à l’animal est déterminée (séchage

à 80°C pendant 48 h). Ainsi, le poids d’un coup de dents est exprimé en g MS.

Ce travail a été répété deux fois pendant chaque période de l’essai (Période 1 : jours 30

et 31 de l’essai 1 ; période 2 : jours 45 et 46 de l’essai 4)

3.2. Matériel végétal

On a utilisé les graines de la variété locale de Nigelle qui a été cultivée dans la région du

Cap-Bon. Quatre échantillons de graines de cette plante ont été séchés pendant 72 heures dans

une étuve ventilée réglée à 40°C. Cette température a été recommandée par certains chercheurs

(Hagerman, 1988 ; Makkar et Singh, 1991) pour éviter la dénaturation de certains composés

chimiques de la plante entre autres les protéines et les phénols.

3.3. Rendements du parcours et échantillonnage (ESSAI 4)

Le parcours exploité dans l’essai 4 se trouve à une distance de 200 m de la bergerie où

les brebis expérimentales ont été logées (Photo 7).

48

Photo6.Localisation de la zone d’étude par image satellitaire

Les caractéristiques du parcours sont les suivantes :

• Superficie 30 ha : estimée à partir d’une image satellite de Google Earth.

• Pluviométrie moyenne : 850 mm/an

• Le parcours a subi un labour superficiel au mois de septembre 2015 puis ensemencé par le

sulla et le triticale.

L’estimation du taux de recouvrement moyen et la biomasse aérienne des espèces

végétatives rencontrées, palatables, sur parcours a été faite par la technique des placettes (carrés

métalliques de superficie 1 m2) placées au hasard aux deux diagonales de la superficie du

parcours. Cette tâche a été répétée 5 fois dans des périodes différentes durant l’essai au cours

desquelles la strate herbacée de 10 placettes a été récupérée et pesée. Les espèces végétatives

rencontrées dans chaque placette ont été identifiées et la biomasse de chacune d’elles a été pesée

à part.

La biomasse récupérée par période a été ensuite mélangée et 6 échantillons ont été

récupérés soit 3 échantillons pour la détermination de la teneur en MS (séchage à 80°C pendant

48 heures) et 3 pour les analyses (congelés à -20°C puis lyophilisés).

La quantité de biomasse ingérée par brebis a été estimée en multipliant le temps alloué

par la brebis pour la consommation de la biomasse par le nombre et le poids de coup de dents.

49

4. Analyses de laboratoire

4.1. Composition chimique des aliments

Tous les échantillons du matériel végétal (Foin d’orge et concentré distribués aux

agneaux ainsi que les refus et les fèces, les aliments distribués aux brebis en l’occurrence le

foin d’avoine, le concentré et la biomasse du parcours ainsi que leurs refus, ont été analysés

pour déterminer leurs teneurs en matière sèche (MS), matière organique (MO) et en azote total

selon les procédures de l'AOAC (1999). Les teneurs en NDF, ADF et ADL ont été déterminées

selon les procédures de fractionnement des fibres décrites par Robertson et Van Soest (1981)

et Van Soest et al. (1991). La teneur en énergie métabolisable (EM) a été déterminée par la

technique des seringues calibrées selon la méthode de Menke et Steigngass (1988).

4.1.1. Teneur en matière sèche (MS)

La teneur en MS du matériel végétal a été déterminée après séchage dans une étuve

ventilée réglée à 80°C pendant 48 h. Le taux de matière sèche analytique des échantillons séchés

et broyés a été déterminé après séchage à une température de 105°C pendant 24 h.

MS (%) = (poids de l’échantillon après séchage/poids de l’échantillon avant séchage) x 100

4.1.2. Teneur en matière minérale (MM) et organique (MO)

La teneur en matière organique de chaque échantillon a été calculée à partir de la teneur

en matière minérale (MM) qui a été déterminée après calcination d’une prise d’échantillon dans

un four à moufle réglé à 550°C pendant 7 heures. Le résidu obtenu correspond aux cendres

totales. Le taux de matière minérale est calculé comme suit :

MM (%) = (poids du résidu obtenu après calcination/poids de la prise d’échantillon) x 100

MO (%) = 100 – MM (%)

4.1.3. Teneur en matières azotées totales (MAT)

La teneur en MAT est déterminée selon la méthode de Kjeldahl. Le principe de cette

méthode consiste en une minéralisation de l'échantillon par l'acide sulfurique concentré à chaud

en présence d'un catalyseur. L'azote organique se transforme en azote ammoniacal. Ce dernier

est déplacé par la soude puis récupéré dans une solution titrée d'acide borique. La quantité

d'ammoniaque présente est mesurée par titration avec l'acide chlorhydrique (0,1N pour les

aliments et 1N pour les fèces et les urines). La teneur en MAT est calculée comme suit :

MAT (%) = (VHCl x 0,875) /prise d’essai (g)

50

4.1.4. Dosage des glucides pariétaux (NDF, ADF et ADL)

La teneur en glucides pariétaux (NDF, ADF et ADL) est déterminée selon la méthode de

fractionnement décrite par Robertson et Van Soest (1981) et Van Soest et al. (1991). Le principe

de cette méthode consiste à soumettre l’échantillon à une digestion par une solution à base de

lauryl sulfate (NDS), détergent acide (ADS) ou d’acide sulfurique 72% pour solubiliser le

contenu cellulaire et n’en garder qu’un résidu représentant les parois totales (NDF), la

lignocellulose (ADF) ou la lignine sulfurique (ADL) (Robertson et Van Soest, 1981). La

technique ANKOM Technology Method (2005) a été adoptée pour déterminer les fractions

NDF et ADF. Il s’agit d’une analyse séquentielle qui permet de déterminer successivement

l’NDF, l’ADF et l’ADL.L’α-amylase et le Na2HPO4, et tétraborate de sodium, et 2-

éthoxyéthanol (qui extrait l’amidon), d’EDTA de sodium (qui extrait les pectines), de sulfite de

sodium (qui hydrolyse les protéines) n’ont pas été utilisés.

4.1.5. Phénols et tanins totaux

L’extraction des phénols totaux et des tanins a été faite par l’acétone 70% (v/v). Ils ont

été ensuite dosés avec la méthode colorimétrique décrite par Makkar et al. (1993) et les tanins

condensés selon la technique de Porter et al. (1989).

4.1.6. Saponines

La teneur en Saponines (triterpenoides et stéroidales) a été déterminée selon la méthode

colorimétrique de Hiai et al. (1976). L’extraction des saponines a été faite par le méthanol 80%

(v/v).

4.1.7. Flavonoïdes

La quantification des flavonoïdes totaux dans les graines de Nigelle a été faite en utilisant

une technique colorimétrique. Une prise de 1 ml d'extrait méthanolique dilué (20 fois) est

additionnée de 1 ml d'une solution fraîche de chlorure d'aluminium (AlCl3, 2 %). Après 10 min

d'incubation à température ambiante, (Djeridane et al., 2006). Après agitation, l'absorbance de

cette préparation est mesurée à 430 nm en se référant à un témoin. Une courbe d'étalonnage

réalisée par le quercétine à différentes concentrations (50, 100, 200, 400 et 800 μg/ ml)

préparées dans les mêmes conditions opératoires que les échantillons ont servi à la

quantification des flavonoïdes. La teneur en flavonoïdes est exprimée en mg d'équivalent de

quercétine / g de MS. Toutes les manipulations ont été répétées trois fois.

51

4.2. Détermination de la production de gaz

La technique de production de gaz utilisée est celle décrite par Menke et Steigngass

(1979). Les seringues en verre calibrées de 100 ml renfermant chacune environ 200 mg de

l’échantillon additionné de 30 ml d’un mélange de salive artificielle et du jus de rumen (2 :1,

v/v). Ce jus a été prélevé sur deux béliers de race Barbarine par pompage directe à l’aide d’un

tuyau en caoutchouc souple acheminé soigneusement à travers la bouche de l’animal jusqu’au

rumen. Le thermos contenant le jus de rumen est bien fermé puis transporté au laboratoire pour

les manipulations ultérieures. Après remplissage sous flux de CO2, les seringues ont été

plongées dans un bain marie réglée à 40°C. Après 24 h d’incubation on repère le déplacement

du piston de chaque seringue qui correspond au volume de gaz produit. Après chaque

incubation on injecte 5 ml de NaOH (10 N) dans chaque seringue (essai1). Ainsi, le piston

recule et la différence des volumes représente la quantité de méthane produite. Chaque

échantillon a été incubé en triple (trois seringues dans la même incubation). Chaque incubation

a été répétée deux fois. Ainsi, pour chaque échantillon on a six valeurs de volume de gaz.

Le même principe d’incubation a été suivi pour la mesure de la production du gaz (essai

1). Les temps de lecture sont 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 18, 24, 48, 72, 96, 120 et 144h. Afin de faire

les corrections nécessaires, trois seringues témoins (inoculum sans substrat) sont aussi incubées.

A la fin des incubations, les contenus des seringues sont récupérés pour la mesure de leur pH à

l’aide d’un pH-mètre (model pH-211 Litron), puis filtrés sous vide dans des creusets de verre

fritté, tarés puis séchés à 105°C pendant 48 heures, afin d'estimer le potentiel de disparition de

la matière sèche (D144, g/g MS). De même chaque échantillon a été incubé en triple et chaque

incubation a été répétée 2 fois. Le volume de gaz (ml/g MS) produit après 24 h d'incubation

(G24) est utilisé comme indice de digestibilité et valeur nutritive de l'énergie, comme suggéré

par Menke et Steingass (1988).

La teneur en énergie métabolisable (EM) de chaque ingrédient a été estimée en utilisant

l'équation de Menke et Steingass (1988) :

EM (MJ / Kg MS) = 2,2 + 0,1357G24 + 0,0057MAT + 0,0002859MAT²

52

4.3. Activités anti-radicalaires

Les activités anti-radicalaires des extraits de la graine de Nigelle ont été mesurées selon

la méthode décrite par Kirby et Schmidt (1997). Cette technique est basée sur la réduction du

2,2-phényl-l-picrylhydrazyl (DPPH) qui est un radical libre stable possédant une coloration

violet foncé, après sa réduction grâce à un hydrogène provenant d'un antioxydant contenu dans

l'extrait. Ce radical devient jaune pâle. Une prise d’essai de 500 µl de chaque extrait est

additionnée de 500 µl de solution de DPPH fraîchement préparée à l’obscurité. Le mélange est

laissé 30 minutes à l’obscurité. La mesure de la densité optique a été effectuée par un

spectrophotomètre UV-VIS à 517 nm. Le pourcentage d’inhibition de DPPH est calculé par la

formule suivante :

Inhibition de DPPH (%) = [(Ac -Ae) /Ac] × 100

Avec : Ac : Absorbance du contrôle (500 µl de méthanol 90% et 500 µl de DPPH) et Ae :

Absorbance de l’échantillon.

4.4. Composition en acides gras intramusculaires et vitamines liposolubles de la viande

La matière grasse intramusculaire provenant de 10 g d'échantillon de LTL finement haché

a été extraite en utilisant un mélange de chloroforme et de méthanol (2 : 1, v / v) tel que décrit

par Folch et al. (1957) et 30 mg de lipides ont été convertis en Esters méthyliques d'acides gras

catalysée par trans-estérification (Christie, 1982) en utilisant 0,5 ml de methoxide de sodium

dans du méthanol 0,5 N et 1 ml d'hexane contenant 19 :0 en tant que standard interne. L'analyse

par chromatographie en phase gazeuse a été effectuée sur un système Trace Thermo Finnigan

CG (Thermo Quest, Milan, Italie) équipé d'un détecteur d'ionisation de flamme et d'une colonne

capillaire à base de silice à fusion de 100 m (0.25 mm i.d. 0.25-μm film thickness ; SP-24056 ;

Supelco Inc., Bellefonte, PA) et de l'hélium comme gaz porteur (1 ml / min). Le profil des esters

méthyliques d'acides gras dans un volume d'échantillon de 1 μL (splitrapport 1 :80) a été

déterminé selon le programme de gradient de température décrit par Campidonico et al. (2016)

: la température du four a été programmée à 150°C et maintenue pendant 1 min, puis augmentée

à 175°C / min, maintenue pendant 14 min, puis augmentée jusqu'à 188°C / min, maintenue

pendant 18 min, puis augmentée jusqu'à 230°C / min et maintenue pendant 13 min. Les

températures de l'injecteur et du détecteur ont été maintenues respectivement à 230 et 250°C.

53

Les pics ont été identifiés en fonction des comparaisons du temps de rétention avec les

normes authentiques disponibles dans le commerce (Nu-Chek Prep, Inc. et Sigma-Aldrich).

La vitamine E (α-tocophérol et α-tocotriénol) et le rétinol ont été extraits de 2 g de muscle

selon Dal Bosco et al. (2016). L'analyse HPLC de la vitamine E a été effectuée comme suit :

Les échantillons des aliments ont été homogénéisés avec une solution éthanolique butylée

d'hydroxytoluène (BHT) (0,06%), saponifiée avec du KOH (60%) à 70°C pendant 30 minutes,

extraite 3 fois en utilisant l'hexane / acétate d'éthyle, séchée sous l’azote N2 et dissoute avec

l'acétonitrile. L'analyse a été effectuée à l'aide d'un HPLC (modèle de pompe Perkin Elmer série

200), équipée d'un échantillonneur automatique (modèle AS 950-10, Tokyo, Japon) et d'une

colonne Synergy Hydro-RP (4 μm, 4,6 × 100 mm, Phenomenex, Bologna, Italie). L'α-

tocophérol et l'α-tocotriénol ont été élus à un débit de 2 ml / min et identifiés à l'aide d'un

détecteur FD (modèle Jasco, FP-1525) réglé à des longueurs d'onde d'excitation et d'émission

de 295 nm et 328 nm, respectivement). La quantification était basée sur des courbes

d'étalonnage externes préparées avec des quantités variables de composés standards purs

(Sigma-Aldrich, Bornem, Belgique) dans l'éthanol. L'analyse des caroténoïdes a été effectuée

dans le même système HPLC décrit ci-dessus, équipé d'une colonne ODS Ultra sphère

(diamètre intérieur de 250 × 4,6 mm, granulométrie de 5 μm, CPS Analitica, Milan, Italie). Le

système solvant consistait en une solution A (méthanol / eau / acétonitrile, 10 :20 :70, v / v / v)

et la solution B (méthanol / acétate d'éthyle, 70 :30, v / v). Le volume d'injection était de 20 μL

et le débit était de 1 ml / min, et le programme d'élution était un gradient à partir de 90% de A

dans une étape de 20 min à 100% de B, puis une seconde étape isocratique de 10 min. Un

détecteur UV-VIS (Jasco UV2075 Plus) réglé à une longueur d'onde de 450 nm a été utilisé

pour l'identification. Les différents caroténoïdes ont été identifiés et quantifiés en utilisant des

standards commerciaux purs (Sigma Aldrich, Steinheim, Allemagne) dans le chloroforme.

Le Retinol a été identifié à l'aide d'un détecteur UV-VIS (Jasco UV2075 Plus) réglé à λ

325 nm et quantifié en comparant l'échantillon avec un standard commercial pur (Sigma-

Aldrich, Steinheim, Allemagne) dans l'éthanol.

La stabilité de la couleur de la viande crue a été évaluée en mesurant les descripteurs de

couleur L* (luminosité), a* (rougeur), b* (jaunissement), C* (saturation) et H* (angle de teinte).

Les mesures ont été effectuées à l'aide d'un spectrophotomètre Minolta CM 2022 (géométrie D

/ 8°, Minolta Co. Ltd. Osaka, Japon) pour fonctionner dans le mode des composants spéculaires

54

exclus (SCE) et mesurer avec l'illuminant A et l'observateur standard 10 °. Les spectres de

réflectance de 400 à 700 nm ont également été enregistrés pour calculer la formation de

métmyoglobine (MMb) selon Krzywicki (1979). Toutes les mesures ont été prises en double

directement sur la surface de la viande et les valeurs moyennes ont été calculées.

4.5. L’oxydation lipidique de viande et de lait

L'oxydation des lipides a été déterminée dans la viande brute et cuite en mesurant les

substances réactives à l'acide 2-thiobarbiturique (TBARS) selon la méthode décrite par Inserra

et al. (2014). En bref, les échantillons de viande ont été homogénéisés avec de l'eau distillée,

après quoi 10% (p / v) d'acide trichloroacétique ont été ajoutés pour précipiter les protéines.

Les échantillons ont été vortexés et filtrés à travers du papier filtre. Le filtrat clair (4 ml) a été

mélangé avec 1 ml d'acide thiobarbiturique aqueux 0,06 M, les échantillons ont été incubés à

80°C pendant 90 minutes et a été lue à l'absorbance 532 nm en utilisant un spectrophotomètre

UV / vis Shimadzu (UV-1601 ; Shimadzu Corporation, Milan, Italie). Le dosage a été étalonné

avec des solutions de TEP (1,1,3,3, -tétraéthoxypropane) dans de l'acide trichloroacétique

aqueux à 5% allant de 0 à 65 nmoles / 4 ml. Les résultats ont été exprimés en mg de

malonaldéhyde (MDA) / kg de viande.

4.6. Les analyses chimiques de lait

La collecte du lait a été effectuée deux fois par jour à 4 heures du matin et à 15 h en

utilisant un chariot de traite portable.

Le pH du lait a été mesuré avec un pH-mètre numérique (modèle pH-211 Litron). Deux

échantillons par brebis ont été recueillis et stockés dans le congélateur (-32°C). Les cendres de

lait, l’extrait sec dégraissé (ESD), la densité du lait, le lactose et la température de congélation

du lait ont été analysés à l'aide d'un lactoscan (Milktronic LTD, numéro de série 4696, Hongrie).

Les teneurs en gras, urée, et protéines et la concentration des cellules somatiques ont été

analysées dans le laboratoire de l’amélioration génétique de Sidi Thabet relevant de l’Office de

l’Elevage et des Pâturages.

Des échantillons de lait de toutes les brebis ont été pris dans la période de fin de

l'expérience (jour 56 de l'expérience) et ont été analysés pour leurs teneurs en acides gras en

utilisant une analyse par chromatographie en phase gazeuse (CG) (de C4 à C22).

55

L'oxydation lipidique de lait a été évaluée par la méthode de Stapelfeldt et al. (1997). La

solution de TBA a été préparée en dissolvant de l'acide 2-thiobarbiturique (1,4 g) dans 100 ml

d'éthanol (95%). Un échantillon de lait (17,6 ml) a été introduit dans une boite en verre munie

d'un bouchon et chauffé à 30°C. Nous avons ajouté 1 ml de solution d'acide trichloroacétique

(TCA 1 g / ml), puis 2 ml d'éthanol à 95%. Le mélange a été agité pendant 10 secondes. Après

5 min, le contenu a été filtré sur Whatman n° 42. Un ml de la solution de TBA a été ajouté dans

4 ml du filtrat. Le contenu a été mélangé et placé dans le bain d'eau à 60°C pendant 1 h suivi

d'un refroidissement dans un bain de glace pendant 10 min. L'absorbance a été lue à 450 nm

avec un spectrophotomètre à balayage UV-VIS-NIR (Beckman coulter, inc), Fullerton, CA,

États-Unis). Chaque échantillon a été mesuré sur trois répétitions.

La teneur en caséine du lait a été déterminée par la méthode du système Kjeldahl Tecator

(AOAC 1998).

Les rendements moyens (g / j) de chaque composant laitier ont été calculés pour chaque

brebis en multipliant le rendement laitier par la teneur en composants (g / kg) de lait. La teneur

énergétique brute dans le lait a été calculée selon Tyrell et Reid (1965) :

La teneur en énergie du lait (MJ / kg) = 4.184 × [(41.63 × M. grasse (g / kg) + 24.13 ×

M. protéique (g / kg) + 21.60 × lactose (g / kg) - 117,2) / 10000] × 2,204.

La production d'énergie du lait (MJ / j) a été ensuite calculée comme étant l'énergie du

lait (MJ / kg) x le rendement du lait (kg / j).

L’énergie corrigée de lait (ECL) a été calculée selon Sjaunja et al. (1991) :

ECL (kg/j) = rendement du lait (kg/j) × [38.3 × M. Grasse (g/kg) + 24.2 × M. Proteique

(g/kg) + 16.54 × lactose (g/kg) + 20.7] /3140.

56

Chapitre I. ESSAI 1 : Caractérisation chimique et biochimique des graines

de Nigelle et effet de leur incorporation dans des rations simulées pour

ovins sur la digestion et la production de gaz in vitro

1. Animaux et régimes alimentaires

Deux béliers de race Barbarine (poids vif 36,4 ± 1,2 kg) ont été utilisés pour le

prélèvement du jus de rumen, pour effectuer les incubations in vitro (digestibilité et production

de gaz) du matériel végétal. Ils recevaient un régime standard composé de foin d’orge et de

concentré (70 :30). Le liquide ruminal (phase solide plus phase liquide) est prélevé le matin

avant la distribution du repas. Il est récupéré dans un thermos préchauffé avec une eau tiède

(environ 40°C). Le liquide ruminal est ensuite bien mélangé puis filtré au laboratoire à travers

quatre couches de gaze chirurgicale et barboté avec du CO2 à 39°C.

Trois régimes alimentaires parmi les plus utilisés dans les élevages ovins en Tunisie

(régime à base de foin, régime à base de concentré et un régime mixte avec 20% de la biomasse

du parcours, 30% foin et 50% concentré) ont été testés. Pour chaque régime alimentaire on a

pris trois échantillons représentatifs afin de les incuber avec des doses croissantes de graines de

Nigelle (0%, 1%, 2% et 3% de MS).

2. Analyses statistiques

Afin d'estimer les paramètres de la cinétique de production de gaz. Les données de

production de gaz ont été déterminées par le modèle exponentiel proposé par France et al.

(2000) :

G = B [1 – e −c(t-L)]

Avec G (ml) représente la production cumulative de gaz à l'instant t ; B (ml) est la

production de gaz asymptotique ; c (h-1) est le taux fractionnaire de la production de gaz et L

(h) est le temps de latence. Selon France et al. (2000), la dégradabilité effective dans le rumen

ED (g/g MS) pour une vitesse de passage (k, h-1) peut être estimée selon la formule :

ED = ((c× D144) /(c+k)) e –kL)

Où k (h-1) correspond au temps de séjour des aliments dans le rumen. Elle a été calculée

pour k=0.03 h−1 qui est généralement considéré comme le temps de séjour des particules dans

le rumen des moutons.

57

Les teneurs en énergie métabolisable de la graine de Nigelle et des régimes testés ont été

déterminées à partir de l’équation de Menke et Steingass (1988) :

EM (MJ /Kg MS) = 2,2 + 0,1357×G (ml/200 mg MS) + 0,0057×MAT (g/kg MS) +

0,0002859×MAT2

Avec G est la production de gaz après 24 h d’incubation.

La digestibilité in vitro de la matière organique a été estimée suivant la méthode de Menke

et Steingass (1988) :

d-MO (%) = 15,38 + 0,8453× G+ 0,0595× MAT + 0,0675× MM

Les données de la digestibilité in vitro et les différents paramètres de fermentation ont été

analysés avec un arrangement factoriel de 4×4 par la procédure GLM (SAS, 1991) en utilisant

le modèle suivant :

Yijk=μ+ Ri+ Nj + (R*N) + eijk

Avec, Yijk est le paramètre mesuré lorsque la ième (i=1- 4) régime est supplémenté par le

jéme (j=1-4) dose de la graine de Nigelle.

La différence entre deux moyennes est considérée significative lorsque la valeur de la

probabilité est inférieure à 0.05. Les effets de contrastes polynomiaux ont été analysés pour

leurs tendances linéaires, quadratiques ou cubiques.

3. Résultats

3.1. Caractéristiques nutritionnelles et biologiques de la graine de Nigelle

Le tableau 12 montre une richesse relative de la graine de Nigelle en matière organique

et en MAT. Cette graine dispose aussi d’un niveau élevé en énergie métabolisable, conséquence

de sa richesse en lipides. Par contre, la teneur en fibres de la graine est relativement faible. La

graine de Nigelle a un pouvoir antioxydant (44%) et une teneur en flavonoïdes importants.

Les teneurs en phénols et tanins totaux, tanins condensés et en saponines sont

généralement faibles. Ces composés secondaires jouent un rôle de protection contre les attaques

d'herbivores ou de pathogènes. Nos résultats sont similaires à ceux trouvés par Sultan et al.

(2009).

58

Tableau 12. Composition chimique de la graine de Nigella sativa (g/kg MS)

Paramètres Graine de Nigelle

MS 922

MO 968

MM 32

MAT 232

NDF 552

ADF 294

ADL 75

EM (MJ/kg MS) 87

DPPH (%) 44,5

Flavonoïdes* 165,1

Phénol totaux** 2,8

Tanins totaux** 0,5

Tanins condensés** 0,4

Saponines*** 0,9

EM : Energie métabolisable (MJ/kg MS).

DPPH : Activité antiradicalaire 2,2’-diphenylpicrylhdrazul (%). * mg d'équivalent de quercétine/ g de MS.

**en g équivalent leucocyanidine/kg MS.

*** en g équivalent diosgenin/kg MS.

Le profil d’acides gras des graines de Nigelle est présenté dans le tableau 13. Nos

analyses montrent que la graine de Nigelle est riche en acides palmitique (12%), oléique et

linoléique, en Omega 6 et en acides gras insaturés.

59

Tableau 13. Profil des acides gras de la graine de Nigelle.

3.2. Effets de l’incorporation de la graine de Nigelle dans des régimes simulés sur les

paramètres de production du gaz in-vitro

Le tableau 14 montre qu’un régime alimentaire à 70% de concentré (R1) est plus riche en

MO, MAT et EM qu’un régime à base de foin (70%, R2) ou composé de 50% concentré, 30%

Acides gras % AG totaux

C14:0 0,19

C15 0,04

C16 12,0

C16 :1n-7 0,23

C17:0 0,08

C17 :1n-7 0,06

C18:0 3,27

C18 :1n-9 24,0

C18 :1 0,97

C18 :2n-6 54,8

C18 :3n-3 0,32

C20:0 0,25

C20 :1n-9 0,33

C22:0 0,08

Omega 3 0,32

omega 6 54,80

Omega 6/omega 3 171,25

AGS* 15,92

AGMI** 25,59

AGPI*** 55,12

AGI**** 84,08

*AGS : acides gras saturés

**AGMI : acides gras monoinsaturés ***AGPI : acides gras polyinsaturés

****AGI : acides insaturés

60

foin et 20% biomasse pastorale (R3). Par contre, ces deux derniers régimes (R2 et R3) sont plus

riches en fibres.

Tableau 14. Composition chimique des régimes alimentaires (g/kg MS)

Régimes* MS

(g/kg) MO MM MAT NDF ADF ADL

EM

(MJ/Kg)

R1 916,9 941,4 58,6 154,8 519,7 190,7 43,3 8,9

R2 911,3 937,4 62,6 121,3 611,0 299,4 79,8 7,8

R3 775,7 934,1 65,9 132,0 535,2 245,0 62,0 8,4

*R1 : régime à base de concentré (70% concentré +30% foin) ; R2 : régime à base de foin (70%

foin +30% concentré) ; R3 : régime composé de 50% concentré, 30% foin et 20% espèces

pastorales.

Les résultats sur l'effet de l’incorporation de doses croissantes de graines de Nigelle dans

des régimes simulés sur les paramètres de production du gaz in-vitro sont présentés dans le

tableau 15.

La digestibilité in vitro de la MS après 144 heures d’incubation n’a pas été affectée par la

présence de Nigelle dans les trois régimes. En revanche, la d-MO après 144 heures d’incubation

n’a pas été affectée avec les trois régimes R1, R2 et R3.

L’apport de Nigelle aux différents régimes s’est avéré sans effet sur la dégradabilité

effective de la ration. On a enregistré une diminution de la digestibilité de la matière organique

après 24 (P = 0.01) et 48 heures (P = 0.02) d’incubation après incorporation des doses 1% et

3% de Nigelle dans le régime à base de foin (R2). Par contre, il n’y a pas eu d’effet significatif

sur la digestibilité des régimes (R1) et (R3).

61

Tableau 15. Effet de l’incorporation de doses croissantes de graines de Nigella sativa dans

des régimes simulés sur la dégradabilité effective et la digestibilité in vitro des substrats

Doses de graines de Nigelle

ESM**

Niveaux de

signification 0% 1% 2% 3%

d-MS144

R1 61,86 64,80 65,52 64,77 3,946 0,912

R2 50,08 53,95 51,84 62,23 2,578 0,094

R3 55,34 59,91 48,70 61,95 2,830 0,096

ED*

R1 1,02 1,02 1,01 1,01 0,005 0,167

R2 1,03 1,03 1,03 1,01 0,006 0,442

R3 1,03 1,02 1,04 1,02 0,004 0,111

d-MO24

R1 47,85 45,25 37,36 43,61 4,394 0,353

R2 41,92ab 40,92a 43,46b 39,97a 0,376 0,011

R3 42,59 41,80 41,17 42,72 0,625 0,379

d-MO48

R1 50,84 48,65 41,63 47,08 4,201 0,524

R2 47,66a 45,11b 46,80ab 44,74b 0,435 0,024

R3 45,20 45,23 45,92 46,99 0,806 0,452

d-MO72

R1 52,11 50,35 43,35 48,82 4,645 0,616

R2 49,43 46,75 48,47 46,47 0,731 0,118

R3 46,95 46,08 47,20 48,69 0,708 0,212

d-MO98

R1 52,54 49,93 43,36 52,29 4,866 0,566

R2 49,87 46,73 49,32 47,77 0,936 0,213

R3 48,26 46,08 48,07 49,97 0,997 0,194

d-MO144

R1 52,97 50,77 44,22 52,72 5,507 0,674

R2 50,75 47,55 49,74 48,21 1,093 0,293

R3 49,13 47,36 48,92 50,40 0,516 0,060

*ED : Dégradabilité effective de l’aliment (g/g MS)

d-MO : digestibilité in vitro de la matière organique

**ESM : erreur standard de la moyenne

a, b : les moyennes de la même ligne qui ont deux lettres différentes sont significativement différentes

(P<0,05).

Le tableau 16 montre que le temps de latence (L), pendant lequel les bactéries dans le

milieu d’incubation sont en état de coloniser les particules alimentaires et commencent à

synthétiser leurs enzymes, la production asymptotique de gaz (B) et la vitesse de production de

gaz n’ont pas été affectés par l’addition de Nigelle dans les trois régimes. Uniquement les doses

2 et 3% de Nigelle ont diminué la vitesse de production de gaz pour le régime R3, considéré

comme étant le régime le plus équilibré de point de vu rapport fourrage-concentré.

62

Tableau 16. Effet de l’apport de doses croissantes de la graine de Nigelle aux régimes sur la

production du gaz in-vitro

Doses de graines de Nigelle

ESM****

Niveaux de

signification*****

0% 1% 2% 3%

L*

R1 -1,31 -0,36 -0,17 -0,86 0,451 0,484

R2 -0,45 -0,76 0,79 -0,47 0,648 0,639

R3 -0,98 -0,69 -0,15 0,55 0,867 0,258

B**

R1 34,62 29,99 32,07 30,98 0,924 0,099

R2 34,44 32,18 23,50 32,86 5,406 0,609

R3 30,92 28,99 30,35 31,32 0,611 0,403

C***

R1 0,051 0,060 0,060 0,052 0,005 1,000

R2 0,075 0,074 0,045 0,057 0,008 0,091

R3 0,067a 0,074ab 0,057b 0,057b 0,003 0,020

* Temps de latence (h)

**Production potentielle de gaz (ml/0,2g MS)

***Vitesse de production de gaz (h-1)

**** ESM : erreur standard de la moyenne

*****Effet linéaire

Les figures 4a, b, c reflétant l’évolution de la production de gaz en fonction du temps,

montrent que l’apport de Nigelle a légèrement affaibli la production cumulée de gaz pour les

régimes R1 et R2, surtout au cours des 60 premières heures d’incubation alors que pour le

régime R3 il y a une augmentation de la production de gaz qu’avec la dose 3%.

63

Figure 4. Effet de l’apport de doses croissantes de graines de Nigelle dans les régimes, R1

(a), R2 (b) et R3 (c) sur l’évolution de la production de gaz (ml/0,2g MS)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Gaz

(m

l/0.2

gM

S)

Heures

R1N0 R1N1

R1N2 R1N3

(a)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Gaz

(m

l/0.2

gM

S)

Heures

R2N0 R2N1

R2N2 R2N3

(b)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Gaz

(m

l/0

.2 g

MS

)

Heures

R3N0 R3N1 R3N2 R3N3

(c)

64

La figure 5 montre que la supplémentation de Nigelle a diminué la production de méthane

après 24 heures d’incubation pour tous les régimes et que la dose 1% était la dose optimale pour

cette réduction.

Figure 5. Effet de l’apport des graines de Nigelle sur la production de méthane in-vitro issue

de l’incubation des régimes (ml/0,2g MS/24h)

4. Discussion

4.1. Caractéristiques nutritionnelles et biologiques de la graine de Nigelle

La richesse de la graine de Nigelle en MO et en MAT est en accord avec les résultats

rapportés par Cheikh-Rouhou et al. (2007), de plus la graine de Nigelle a une teneur élevée en

énergie métabolisable. En accord avec Cheikh-Rouhou et al. (2007) la teneur en fibres de la

graine est relativement faible, ce qui confirme les observations sur les graines de Nigella sativa

cultivée en Tunisie. Le pouvoir antioxydant (44%) et la teneur en flavonoïdes confirmant les

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Pro

du

ctio

n c

um

ula

tive

de

CH

4 (

ml

/ 0,2

g M

S /

24

h)

N0%

N1%

N2%

N3%

R1 R2 R3

Effet régime : P = 0,001

Effet dose de Nigelle : P = 0.01

Effet régime X dose de Nigelle : P = 0.05

65

résultats publiés par Bourgou et al. (2008). D’autre part, la graine de Nigelle présente une teneur

moyenne en composés secondaires, jouant un rôle de protection contre les attaques des

herbivores et les insectes. Ces résultats sont similaires à ceux trouvés par Sultan et al. (2009).

Le profil des acides gras des graines de Nigelle montre que la graine de Nigelle est riche

en acides palmitique (12%), oléique et linoléique, en Omega 6 et en acides gras insaturés,

confirmant ainsi les résultats de Cheikh-Rouhou et al. (2007).

4.2. Effets de l’incorporation de la graine de Nigelle dans des régimes simulés sur les

paramètres de production du gaz in vitro

La variabilité des apports nutritifs énergétiques et azotés des régimes et leurs effets sur

les paramètres de digestibilité apparente et de la fermentation ruminale est constatée dans de

nombreuses études (Cantalapiedra-Hijar, 2008; Sterk, 2011). Cependant et à notre

connaissance, les travaux de recherche sur l’effet des additifs naturels en interaction avec l’effet

de la variation du rapport fourrage/concentré sont quasi-absentes.

Dans cet essai in vitro les trois régimes évalués ont différentes compositions qui

pourraient affecter la réponse à l’incorporation des graines de Nigelle.

La supplémentation des graines de Nigelle à un régime à base de concentré (R1), à base

de foin (R2) et mixte (R3) n’a pas affecté la d-MS 144 ce qui corrobore les résultats rapportés

par McEwan et al. (2002). Ces derniers auteurs ont également rapporté que l’addition des huiles

essentielles réduisait la dégradation des protéines de pois verts et des graines de colza, mais la

dégradation d'autres sources de protéines (par exemple, le tourteau de soja) n'était pas affectée.

La digestibilité de la MS est généralement corrélée à la digestibilité des matières azotées totales

du régime, mais elles sont en relation étroite avec les ingrédients de ce régime (Huntington et

Givens, 1995).

Wallace et Cotta (1988) ont indiqué que, pour certaines sources de protéines végétales,

l'inhibition de l'hydrolyse des polymères non protéiques, tels que les polysaccharides, peut

limiter l'accès des bactéries protéolytiques au substrat. Ainsi, une faible digestibilité des

matières azotées totales pourrait s'expliquer par une faible activité cellulolytique ruminale chez

les animaux nourris avec des régimes alimentaires à base de concentré (Hoover, 1986). L’effet

de la graine de Nigelle attribué essentiellement à l’action de ses huiles essentielles dans le

régime à base de foin (R2) peut être attribué à l’inhibition sélective des bactéries gram-positif,

qui comprennent la plupart des bactéries cellulolytiques, capables d'hydrolyser les fibres (par

exemple Ruminococcus albus, Ruminococcus flavefaciens et Butyrivibrio fibrisolvens) (Bergen

66

et Bates, 1984) d’où la diminution de la d-MO pour R2. Ce résultat est en accord avec celui

trouvé par Jalc et al. (1992) dans un essai in vitro. Ils ont démontré que le monensin diminuait

la digestibilité du NDF. Anassori et al. (2012) ont montré que la supplémentation des doses

croissantes des huiles essentielles a réduit la d-OM, d-NDF et d-ADF et le volume de production

de gaz d’un régime composé par le foin du Luzerne (38%), l’ensilage de maïs (39,7%), le

tourteau de soja (8,5%), l'orge (11%), le son de blé (2,7%).

Plusieurs mécanismes ont été suggérés pour expliquer l'action antibactérienne,

notamment la dégradation de la paroi cellulaire, la membrane cytoplasmique, la fuite du

contenu cellulaire, la coagulation du cytoplasme et l'épuisement de la cellule (Burt, 2004) en

interrompant le mouvement transmembranaire et l'équilibre intracellulaire des ions, ce qui

entraîne l'épuisement et la mort de certains micro-organismes (Russell et Strobel, 1989).

D’autre part, l’effet de la graine de Nigelle n’apparait qu’entre les premières 24 et 48

heures d’incubation, ce qui pourrait être expliqué par la dureté de la graine de Nigelle qui est

caractérisée par une texture croquante (Al-Gaby, 1998) et par conséquent les huiles

emprisonnées dans la graine ne seront libérées dans le milieu d’incubation qu’après au moins

un ou deux jours. Le rétablissement de la digestibilité de la MO dans les 72, 98 et 144 heures

d’incubation suggère que la population microbienne pourrait s'adapter au fil du temps à la

présence de la Nigelle. Busqu et et al. (2005) ont constaté le même effet de l’huile de l’ail sur

la fermentation microbienne in vitro après 24 heures d’incubation.

Seules les doses 2 et 3% de Nigelle ont diminué la vitesse de production de gaz pour le

régime R3, considéré comme étant le régime le plus équilibré en termes de rapport

fourrage/concentré. Ce phénomène se traduit par les activités anti-microbiennes de la Nigelle

(Bakathir et al., 2011) qu’avec des doses élevées pouvant entrainer une inhibition des bactéries

amylolitiques et cellulolytiques dans le rumen. Ce phénomène ralentit la fermentation surtout

avec un régime équilibré en termes de rapport fourrage/concentré (R3). En revanche, la

diminution de la vitesse de production du gaz ne reflète pas obligatoirement une faible

digestibilité des nutriments, mais pourrait être considérée comme un indicateur d’une faible

dégradation des nutriments et par la suite une meilleure digestibilité de ces derniers.

La supplémentation par la Nigelle a diminué la production de méthane après 24 heures

d’incubation pour tous les régimes et que la dose 1% était la dose optimale pour cette réduction,

ce qui pourrait être dû au pouvoir anti-méthanogène des huiles essentielles de la graine. Ces

résultats sont similaires à ceux rapportés par Klevenhusen et al. (2015) selon lesquels la graine

de Nigelle renferme des substances bioactives (thymoquinone, p-cymene et α-pinen) qui ont un

67

pouvoir anti méthanogène important dans le rumen. De même, Evans et Martin (2000) ont

observé que le thymol, un composant principal de l'huile essentielle de Nigelle (Kishwar et al.,

2013) était un puissant inhibiteur du méthane in vitro, mais qu'il entraînait également une

diminution des concentrations d'acétate et de propionate.

5. Conclusion

La supplémentation par les graines de Nigella sativa n’a pas affecté la digestibilité in vitro

des nutriments du régime à base de concentré et du régime composé de 50% concentré et 50%

foin. Ce constat ne s’applique pas au régime à base de foin qui a accusé une chute de la

digestibilité de sa matière organique durant les premières 48 h d’incubation. L’administration

de la dose 1% de graine de Nigelle a engendré la diminution la plus importante de la production

de méthane. Cependant, d'autres études sont nécessaires pour confirmer les effets des

constituants de graine de Nigelle sur la fermentation ruminale in vivo et la productivité animale.

68

Chapitre II. ESSAI 2 : Effet de l'addition des graines de Nigelle à des régimes à

base de concentré ou à base de foin sur l'ingestion, la digestion, la croissance et la

qualité de la carcasse des agneaux de race Barbarine

1. Animaux et régimes alimentaires

Vingt-huit agneaux de race Barbarine, nés à la fin du mois de novembre 2014, ont été

sevrés à 120 jours d'âge. De 4 à 6 mois d’âge, les agneaux ont été soumis à un régime à base

de foin d'orge et avaient accès chaque jour à un parcours.

À l'âge de 180 jours, les agneaux ont été pesés (poids corporel initial 24,36 ± 1,95 kg)

et traités contre des parasites à l'aide d'Ivermectyl (1 ml / 50 kg Poids vif, 1 g d'Ivermectine /

100 ml, Medvet Santé Animale, Soliman, Tunisie). Ils ont été logés dans des boxes individuels

(1 mx 1 m). Ils ont été subdivisés en quatre groupes homogènes (n = 7) selon les régimes

alimentaires suivants :

• Lot 1 : CB (niveau bas de concentré). Ce régime est à base de foin, il est composé de 700 g

/ kg de foin d'orge et 300 g / kg de concentré.

• Lot 2 : CE (niveau élevé de concentré). Ce régime est à base de concentré, il est composé de

300 g / kg de foin d'orge et 700 g / kg de concentré.

• Lot 3 : CBN (niveau bas de concentré additionné de Nigelle). Il s’agit du régime CB

additionné de 12 g de graines de Nigelle / kg.

• Lot 4 : CEN (niveau élevé de concentré additionné de Nigelle). Il s’agit du régime CE

additionné de 12 g de graines de Nigelle/ kg.

Le concentré est composé de grains d'orge (700 g / kg), de tourteau de soja (250 g / kg)

et de complément minéral et vitaminé (CMV, 50 g / kg).

Pendant la période de contrôle des performances, les agneaux ont été installés dans des

cages métalliques, (Photo 8) puis transférés dans des cages à bilan pendant 4 jours avant de

commencer la période de collecte totale de 5 jours (du jour 74 au jour 79 de l’essai) pour la

détermination de la digestibilité in vivo des régimes. Le matin du jour 82, les agneaux ont été

pesés puis abattus le même jour.

69

Photo 7.Agneaux expérimentaux dans les boxes individuels pendant la période de croissance

2. Calcul et analyses statistiques

La synthèse microbienne au duodénum a été calculée comme suit : 70X / (0.83 × 0.116 ×

1000), où 70 est la teneur en N des purines (mg N / mmol), 0.83 est la digestibilité des purines

microbiennes, 0.116 est le rapport de la purine N / Azote total dans rumen (Chen et Gomes,

1992). L'excrétion urinaire de l'allantoïne (X, mmol / jour) a été utilisée pour calculer les purines

microbiennes absorbées (Y, mmol / jour) à partir de l'équation suivante pour les ovins décrites

par Chen et Gomes (1992), l’équation :

Y = 0,84 X + (0,150 x P 0.75 × e-0,25X)

Où : P est le poids corporel de l'animal (kg).

Le gain quotidien moyen a été calculé pour chaque agneau en utilisant une analyse de

régression du poids corporel par rapport au temps compris entre le jour 1 et le jour 68.

La teneur en énergie métabolisable ingérée de chaque régime a été estimée à l'aide de

l'équation suivante (AFRC, 1993) :

EM (MJ / kg MS) = 0,0157 × valeur D (g / kg MS)

Avec la valeur D (g / kg MS) est calculée comme suit : [MO ingéré (g) - MO de fèces

(g)] / MS ingéré (kg).

Les données sur l'ingestion, la digestibilité apparente du régime alimentaire, le bilan azoté

et la synthèse microbienne, les dérivés de purines et les métabolites sanguins (l’albumine, le

cholestérol, la creatinine, le glucose, la protéine totale, les triglycérides, l'urée et Gamma-GT),

le gain moyen quotidien, le rendement de la carcasse, le poids de la queue, le poids du tube

70

digestif vide et plein, le poids corporel final et la rétention hydrique ont été analysés en utilisant

la procédure GLM du logiciel SAS (1991) selon le modèle:

Yijk = μ + SAi + Nij + (SA Ni) k + eijk

Avec Y est la variable dépendante, μ est la moyenne globale, SAi est l'effet des systèmes

d’alimentation (i = 1-2), Nij est l'effet de l'addition de graines de Nigelle (j = 1-2), (SN)k est

l'effet de l'interaction entre le rapport fourrage à concentré et l'addition Nigelle et eij est l'erreur

résiduelle.

Le poids corporel final et le gain moyen quotidien ont été testés en utilisant le poids

corporel initial comme covariable.

L'effet des traitements diététiques et du poids corporel initial a été traité comme aléatoire

dans la procédure VARCOMP (Othmane et al., 2002). La proportion de variance expliquée par

le facteur initial a ensuite été calculée en divisant la composante de variance du facteur de poids

corporel initial par la somme de la variance.

La procédure GLM de SAS (1991) a été également utilisée pour les analyses statistiques

des paramètres de fermentation du rumen (pH, NH3-N et protozoaires) en utilisant la procédure

de mesure répétée selon le modèle suivant :

Yijkl = μ + SAi + Nij + Tk + (SA*Ni) l + (SA*T) m + (Ni*T) n + (SA*Ni*T) q + eij

Avec Y est la variable dépendante, μ est la moyenne globale, (SA)i est l'effet du système

d’alimentation (i = 1-2), (Ni)j est l'effet de l'addition des graines de Nigelle (j = 1-2), Tk est

l'effet du temps après distribution des repas (k = 1-3), (SA*Ni) l est l'effet de l'interaction entre

le système d’alimentation et l'addition de la graine de Nigelle. (SA*T) m est l'effet de

l'interaction entre le système d’alimentation et le temps après distribution des repas, (Ni*T) n

est l'effet de l'interaction entre l'addition de graines de Nigelle et le temps après ditribution des

repas. (SA Ni T) q est l'effet de l'interaction entre le système d’alimentation, l'addition des

graines de Nigelle le temps après de ditribution des repas.

Dans les deux modèles statistiques mentionnés ci-dessus, le système d’alimentation (SA)i

et l'addition des graines de Nigelle (Ni)j ont été considérés comme des effets aléatoires et les

variables indépendantes restantes ont servi d'effets fixes. Les moyennes de toutes les variables

dépendantes ont été obtenues en utilisant la commande LSMEANS. Les effets ont été

considérés significatifs lorsque P < 0,05.

71

3. Résultats

3.1. Ingestion et digestibilité apparente des aliments

Le tableau 17 montre qu'avec un régime à base de foin (CB), les apports en NDF étaient

plus élevés (P <0,001) qu'avec le régime à base de concentré (CE), alors que la situation était

inverse (P <0,001) avec l’apport en MS, en MO et en MAT. Le régime de CE présentait une

digestibilité plus élevée de MS, MO et MAT que le régime CB. L'enrichissement des régimes

CB et CE avec des graines de Nigelle n'a pas affecté (P> 0,05) la digestibilité apparente de la

MS, MO, MAT et NDF de ces régimes. Les agneaux recevant CE avec ou sans graines de

Nigelle présentaient une consommation en EM supérieure (P <0,01) que ceux nourris avec des

régimes CB ou CBN.

Par rapport au régime CB, l’efficacité alimentaire (EA) a diminué (P <0,001) chez les

agneaux alimentés par le régime CE. L'addition des graines de Nigelle a augmenté (P <0,05)

l’ingestion totale de la MS, la MO, des MAT et de l’NDF. L'interaction entre l'addition de

graines de Nigelle et le système d’alimentation (niveau élevé de fourrage : CB ou de concentré :

CE) était significative pour la variable dépendante EA ; qui a diminué et augmenté (P <0,05)

respectivement avec les régimes de CE et CB.

72

Tableau 17. Effet du système d'alimentation et supplémentation de Nigelle sur l'ingestion et la

digestibilité apparente des nutriments des agneaux

Régimes* ESM** Niveau de

signification***

CB CBN CE CEN SA Ni SA×Ni

Ingestion foin, g/kg PV0.75 51,6a 49,9a 21,6b 20,8b 1,16 <0,001 0,299 0,710

Ingestion totale MS, g/kg

PV0.75

77,7 74,5 77,9 73,9 2,09 0,921 0,103 0,829

Ingestion totale, g/jour

MS 827,1a 839,4b 892,7c 896,5c 2,47 <0,001 0,002 0,095

MO 772,5a 784,5b 839,6c 843,4c 2,40 <0,001 0,002 0,095

MAT 107,6a 108,1b 141,7c 141,8c 0,10 <0,001 0,003 0,089

NDF 498,3a 506,7b 460,2c 461,8c 1,70 <0,001 0,003 0,095

Digestibilité apparente des nutriments, g/kg

MS 578,6 582,8 640,4 662,0 25,3 0,011 0,617 0,733

MO 558,3 561,6 625,9 648,2 26,5 0,009 0,633 0,725

MAT 612,6a 633,9a 724,6b 752,3b 22,6 <0,001 0,291 0,889

NDF 712,4 706,7 722,8 727,7 21,9 0,482 0,985 0,812

EM ingérée, MJ/kg MS 8,17 8,21 9,24 9,56 0,388 0,005 0,652 0,712

EA1 13,3a 7,87b 9,17bc 6,56c 0,41 <0,001 <0,001 0,003

*CB : régime composé de 700 g foin/kg + 300 g concentré/kg ; CBN : CB + 12 g de graine de Nigelle ; CE : régime

composé de 700 g concentré + 300 g foin ; CEN : CE + 12 g Graine de Nigelle /kg.

**ESM : Erreur standard de la moyenne ;

***SA : Effet du système d’alimentation, NI : Effet Nigelle, SAxNI : l’interaction entre l’effet de SA et de NI ; 1EA : Efficacité Alimentaire.

3.2. Bilan d'azote et synthèse microbienne

Les données sur le bilan d’azote, les dérivés de purines et l'apport de l’azote microbien

sont rapportées dans le tableau 18. Par rapport au régime CB, le régime CE a augmenté

(P<0,001) l’azote ingéré, urinaire et retenu (g / jour).

Les dérivés de purines urinaires et l'apport d'azote microbien ont été augmentés avec les

régimes à base de concentré, mais il n'y a eu aucun effet sur l'efficacité de synthèse de l’azote

microbien (ESAM). L'administration de graines de la graine de Nigelle dans les régimes

d'agneaux (CBN et CEN) n'a eu aucun effet sur la l’azote ingéré, les pertes de l’azote et la

73

rétention d’azote urinaire, au contraire elle a augmenté (P <0,01) le taux d'acide urique avec

une tendance à diminuer (P = 0,07) le niveau d'allantoïne dans l'urine.

Tableau 18. Effet du système d'alimentation et supplémentation de Nigelle sur le bilan

d’azote et l’activité microbienne des agneaux.

Régimes* ESM**

Niveau de

signification***

CB CBN CE CEN SA Ni SA×Ni

Azote ingéré (Ni), g/jour 15,6a 15,3a 20,7b 20,6b 0,13 <0,00

1 0,180 0,612

Azote Fécal, g/jour 6,0 5,6 5,7 5,1 0,39 0,299 0,214 0,827

Azote Urinaire, g/jour 6,6a 6,3a 9,1b 9,2b 0,57 <0,00

1 0,809 0,701

Azote retenu, g/jour 2,9a 3,4a 5,9b 6,3b 0,56 <0,00

1 0,426 0,905

Azote retenu, g/kg Ni 185,1a 223,6a 284,6b 305,3b 30,49 0,007 0,343 0,773

Purines Urinaire et dérivés, mmol/jour

Allantoïne 4,6 3,6 4,3 3,5 0,47 0,651 0,075 0,782

Xanthine + hypo-xanthine 3,1a 3,5ab 3,9ab 4,5bc 0,31 0,010 0,134 0,490

Acide urique 3,2a 3,7b 3,9bc 4,1c 0,10 <0,00

1 0,004 0,145

Purines Totaux 11,0 10,8 12,1 12,1 0,47 0,018 0,881 0,817

Activité microbienne, g/jour 8,0 7,8 8,8 8,8 0,34 0,018 0,881 0,817

ESAM, g/kg MODI1 10,0 11,3 10,5 10,5 0,87 0,862 0,474 0,492

*CB : régime composé de 700 g foin/kg + 300 g concentré/kg ; CBN : LC + 12 g Graine de Nigelle ; CE : régime composé

de of 700 g concentré + 300 g foin ; CEN : CE + 12 g Graine de Nigelle /kg. **ESM : Erreur standard de la moyenne ;

***SA : Effet du système d’alimentation, NI : Effet Nigelle, SAxNI : l’interaction entre l’effet de SA et de NI. 1ESAM : Efficacité de la synthèse de l'azote microbien ; MODI, Matière organique digestible ingéré.

74

3.3. Effet du système d’alimentaire et de l’administration de Nigelle sur les paramètres de

fermentation du rumen et sur les métabolites sanguins chez les agneaux

Le pH du liquide du ruminal et la concentration en azote ammoniacal N-NH3 et le nombre

de protozoaires étaient sensibles au rapport fourrage/concentré (tableau 19). En effet, la

concentration de N-NH3 a augmenté (P <0,001), la taille de la population des protozoaires a

diminué (P <0,001) et le pH du rumen a aussi accusé une chute (P <0,001) avec l'augmentation

de la proportion de concentré dans le régime alimentaire (CE vs CB). Indépendamment du

rapport fourrage/concentré, l'administration de Nigelle a réduit (P <0,001) le nombre total de

protozoaires dans le rumen, mais elle a augmenté (P <0,001) la concentration de N-NH3.

Le temps d'échantillonnage du jus de rumen a affecté (P <0,001) les paramètres de la

fermentation du rumen de telle sorte que le pH du rumen a diminué 3 heures après la distribution

du repas pour tous les régimes, alors que le nombre total de protozoaires et la concentration en

N-NH3 a augmenté. L'interaction entre l’effet de l’addition des graines de Nigelle et le rapport

fourrage/concentré a augmenté (P <0,05) le pH du rumen avec le régime CEN, mais l'a diminué

avec le régime CBN.

75

*CB : régime composé de 700 g foin/kg + 300 g concentré/kg ; CBN : CB + 12 g Graines de Nigelle ; CE : régime composé de 700 g concentré + 300 g foin ; CEN : CE + 12

g Graine de Nigelle /kg.

**ESM : Erreur standard de la moyenne.

***SA : Effet du système d’alimentation, NI : Effet Nigelle, SAxNI : l’interaction entre l’effet de SA et de NI, T : effet du temps Post-alimentation, SAxT : l’effet de

l’interaction entre SA et T, Ni xT : Effet de l’interaction n’entre NI et T, SAxNIxT : Effet de l’interaction entre SA, NI et T.

Tableau 19. Effets du système d'alimentation et de l’addition des graines de Nigelle sur le pH ruminal, l'azote ammoniacal (mg / dl) et le nombre de

protozoaires (× 105 / ml) des agneaux

Régimes*

ESM**

Niveau de signification***

CB CBN CE CEN SA Ni T SAxNi SAxT Ni xT SA×Ni×T

pH 6,48a 6,42a 6,20b 6,35ab 0,053 <0,001 0,251 <0,001 0,010 0,362 0,985 0,735

N-NH3 13,06a 15,21ab 16,50b 20,47c 0,831 <0,001 <0,001 0,004 309,0 0,142 0,842 0,273

Protozoaires 6,72a 6,52a 3,77b 3,12c 0,132 <0,001 <0,001 <0,001 0,064 <0,001 0,318 0,575

76

Les concentrations des métabolites plasmatiques n'ont pas été affectées par la variation

du rapport fourrage/concentré (tableau 20).

L’addition des graines de Nigelle a réduit (P <0,001) la concentration de triglycérides

plasmatiques. La concentration de protéines plasmatique a tendance à augmenter (P = 0,06)

avec le régime CBN et à diminuer (P = 0,06) avec le régime CEN.

Tableau 20. Effets du système d'alimentation et de l’addition de Nigelle sur les métabolites

sanguins chez les agneaux

Régimes*

ESM**

Niveau de

signification*** CB CBN CE CEN

SA Ni SA×Ni

Albumine, µmol/L 437,0 494,5 559,0 491,9 60,97 0,339 0,938 0,319

Cholestérol, mmol/L 5,1 5,1 3,1 3,1 0,13 0,134 0,932 0,707

Creatinine, µmol/L 0,37 3,39 4,47 2,42 10,22 0,522 0,889 0,717

Glucose, mmol/L 4,0 4,1 4,6 4,3 0,25 0,161 0,708 0,448

Protéine Totale, g/L 3,46 3,62 5,55 5,51 5,08 0,881 0,252 0,064

Triglycérides, mmol/L 0,8a 0,7ab 0,8a 0,5b 0,05 0,217 <0,001 0,321

Urée, mmol/L 0,6 6,6 0,6 6,6 0,52 0,980 0,250 0,928

γ-GT, UI/L 5,6 3,9 5,6 1,7 2,04 0,610 0,429 0,610

*CB : régime composé de 700 g foin/kg + 300 g concentré/kg ; CBN : CB + 12 g Graines de Nigelle ; CE :

régime composé de 700 g concentré + 300 g foin ; CEN : CE + 12 g Graines de Nigelle /kg.

**ESM : Erreur standard de la moyenne.

***SA : Effet du système d’alimentation, NI : Effet Nigelle, SAxNI : l’interaction entre l’effet de SA et de NI.

77

3.4. Effet du système d’alimentation et de l’addition de Nigelle sur la croissance et les

caractéristiques de la carcasse des agneaux

Les GMQ des agneaux nourris avec le régime CE sont supérieurs (P <0,001) à ceux des

agneaux recevant le régime CB (Tableau 21). Indépendamment du rapport fourrage/concentré,

l’addition des graines de Nigelle a augmenté (P <0,05) le taux de croissance journalière. D’autre

part, l'interaction entre l'addition de Nigelle et le rapport fourrage/concentré a eu un effet

significatif (P <0,01) sur les rendements de la carcasse chaude et froide de telle sorte que

l'addition des graines de Nigelle au régime CE a augmenté les rendements de carcasse chaude

et froide, alors qu’il a diminué les mêmes paramètres avec le régime CB. Il n'y avait aucun effet

du rapport fourrage/concentré et de l’addition des graines de Nigelle sur le poids du tube digestif

plein et vide et la rétention hydrique de la viande.

Tableau 21.Effets du système d'alimentation et de l’addition des graines de Nigelle sur les

caractéristiques de la carcasse et de la viande des agneaux

Régimes * ESM**

Niveau de signification***

CB CBN CE CEN SA Ni SA×Ni

Poids Final, kg 27,9 30,2 33, 5 34,2 0,82 <0,001 0,083 0,325

GMQ, g/jour 64,9 88,5 112,1 136,3 4,84 <0,001 <0,001 0,953

Rendement de la carcasse

chaude, g/ kg 458,3a 413,6b 416,3b 430,2ab 9,88 0,210 0,133 0,007

Rendement de la carcasse

froide, g/kg 445,9a 403,6b 403,2b 420,2ab 10,20 0,211 0,227 0,007

Poids du queux, kg 1,05a 1,13a 1,63b 1,69b 0,126 <0,001 0,612 0,940

Poids du TD plein, kg 7,06 5,90 7,87 7,54 0,756 0,119 0,334 0,588

Poids du TD vide, kg 2,73 2,25 2,93 2,70 0,290 0,275 0,223 0,666

Rétention hydrique, g/kg 223,5 310,3 227,8 243,0 52,40 0,554 0,340 0,501

*CB : régime composé de 700 g foin/kg + 300 g concentré/kg ; CBN : CB + 12 g de graines de Nigelle ; CE : régime

composé de 700 g concentré + 300 g foin ; CEN : CE + 12 g de graines de Nigelle /kg.

**ESM : Erreur standard de la moyenne.

***SA : Effet du système d’alimentation, NI : Effet Nigelle, SAxNI : l’interaction entre l’effet de SA et de NI.

78

4. Discussion

4.1. Ingestion et digestibilité apparente des nutriments

Les régimes à base de concentré sont plus riches en MAT que les régimes à base de foin.

Ceci a eu un impact positif sur la digestibilité apparente de la MS, la MO et les MAT du régime,

ce qui est en accord avec les résultats de nombreuses études (Cantalapiedra-Hijar et al., 2008 ;

Ramos et al., 2014). L'augmentation de l’ingestion totale en MAT avec l’addition de la graine

de Nigelle a été associée à une augmentation de la consommation de MS.

Gilani et al. (2004) ont rapporté que les graines de Nigelle ont été largement utilisées

comme stimulant digestif et aussi de l'appétit de l’animal. En outre, la graine de Nigelle est un

additif alimentaire naturel qui stimule les glandes salivaires et digestives, améliore l'appétit des

volailles et augmente par la suite l'ingestion totale. Le gout amère et piquant des graines de

Nigelle résulte de leurs composés phénoliques et huiles essentielles (Aggarwal, 2015) pourrait

être la raison pour laquelle une augmentation de la consommation d'aliments par les agneaux

permet de dégager le goût désagréable de ces graines dans la cavité buccale. Le même résultat

a été rapporté par Habeeb et al. (2012) qui ont montré que l'addition de Nigelle au régime des

agneaux de la race Zaraibi augmentait considérablement la consommation de la MS d'un

mélange d’aliment concentré et celle du foin de bersim (Trifolium alexandrinum) (+4,42 et

+0,18 g / kg poids vif, respectivement). L'ingestion de l’NDF était plus importante pour le

régime à base de foin(CB) que le régime à base de concentré (CE). Ce résultat a été déjà rapporté

chez les ovins en raison de la teneur en fibre plus élevée du foin que du concentré (Ramanzin

et al., 1997).

Il est bien documenté que l'incorporation du concentré dans les régimes destinés aux

ruminants augmente la digestibilité de la MS et la MO. Valdez et al. (2000) ont montré que la

digestibilité apparente de la MS, MO et la MAT augmentait linéairement avec la proportion de

concentré dans l'alimentation des ovins. Cependant, une tendance inverse pourrait être obtenue

avec les autres nutriments. Cela dépend de la composition du concentré en particulier la nature

et les proportions des ingrédients (Cerrillo et al., 1999). La présente étude montre que la

proportion élevée de concentré dans le régime alimentaire n'a pas diminué la digestibilité des

parois totales (NDF) de la ration. Dans le même contexte, da Grant et Mertens (1992) ont

attribué la diminution de la digestion des fibres dans le rumen à l'inhibition de la croissance des

bactéries cellulolytiques induite par la diminution du pH ruminal (< 6,2).

79

4.2. Bilan azoté et synthèse microbienne

L’azote ingéré est plus élevé chez les agneaux soumis au régime CE qu’au régime CB

parce que le concentré est riche en MAT que le foin d'orge. Cependant, la quantité d’azote

urinaire est plus élevée avec le régime CE que le régime CB. Etant donné que l’azote provenant

de l’aliment concentré est plus soluble dans le rumen que celui provenant du foin et que la

teneur en azote est plus élevée dans le régime CE. La concentration de N-NH3 dans le rumen a

augmenté. Il convient de noter que les agneaux recevant le régime CE ont consommé plus d'eau

que ceux recevant le régime CB, ce qui a entrainé une augmentation du volume d'urine (Borja

et al., 2014). Selon les études, la perte d’azote sous forme urinaire diminue avec la diminution

de la consommation d'azote alimentaire (Journet et Remond, 1978 ; Murphy et al., 1994).

Dans notre étude, la tendance de réduction de l'excrétion d'allantoïne dans l'urine avec

l’ajout des graines de Nigelle pourrait être attribuée à leur effet anti-microbien (Meziti, 2009)

expliquant la réduction de la synthèse microbienne de l’azote. L'allantoïne est le dérivé

prédominant des purines raison pour laquelle il a été recommandé comme un indicateur de la

synthèse des protéines microbiennes (Rys et al., 1975). L'augmentation de l'acide urique dans

l'urine des agneaux recevant des graines de Nigelle est probablement le résultat de

l'augmentation de l’ingestion de l’azote alimentaire (MAT), ce qui a été associé à une

augmentation de la concentration de N-NH3 dans le rumen. Conformément aux constatations

de Carvalho et al. (2007), l'excrétion la plus faible des dérivés de purines dans l'urine des

agneaux alimentés par le régime à base de foin (CB) est révélatrice d'une faible production

d’azote microbien. Il est bien établi que les niveaux d'énergie et d'azote dans l'alimentation sont

les principaux facteurs limitant la croissance des microorganismes dans le rumen (Newbold et

Rust, 1992). Ces variations sont attendues parce que, selon Yu et al. (2002), l'excrétion de

l'allantoïne, de l'acide urique, de la xanthine et de l'hypo-xanthine est affectée par les sources et

les niveaux des protéines et d'énergie alimentaires, l'ingestion de la MS et par le poids corporel.

4.3. Caractéristiques des paramètres de fermentation du rumen et concentrations des

métabolites sanguins

Le pH du rumen est plus faible chez les agneaux recevant le régime à base de concentré

(CE) que celui enregistré chez les animaux soumis au régime à base de foin (CB). Ce résultat a

été démontré dans de nombreuses études menées sur les ovins et les caprins (par exemple

Hadjipanayiotou et Antoniou, 1983 ; Cerrillo et al., 1999). Le haut niveau d'amidon dans les

80

régimes à base de concentré est associé à une plus grande concentration d'acide lactique dans

le rumen (Slyter, 1976). La variation du pH du rumen au cours du temps après la distribution

du repas est différente entre les régimes. Une baisse significative de ce paramètre de

fermentation est observée chez les agneaux recevant des régimes à base de concentré,

conséquence d’une production plus élevée d'acides gras volatils totaux dans le rumen des

agneaux recevant le régime à base de concentré (CE) plutôt que le régime à base de foin (CB).

L’incorporation des graines de Nigelle dans le concentré avait un rôle tampon pour le pH

du rumen, de telle sorte qu'elle redressait le faible pH dans le régime CE et le diminuait dans le

cas du régime CB. Ceci est probablement dû à la présence des flavonoïdes et d'alcaloïdes dans

les graines de Nigelle.

L’administration de la Nigelle a augmenté la concentration d’N-NH3 dans le rumen, alors

que la taille de la population des protozoaires a diminué, en raison de l'augmentation de

l’ingestion des MAT. Ali (2003) a avancé la même conclusion sur les agneaux recevant des

quantités croissantes de tourteau de Nigelle.

La concentration de N-NH3 dans le rumen était dans la gamme de celles trouvées dans

des études antérieures sur les chèvres nourries avec des régimes similaires (Molina-Alcaide et

al., 2000 ; Fujita et al., 2006) et inférieures à celles rapportées par Yanez-Ruiz et al. (2004).

Selon Chaves et al. (2008), la supplémentation en P-cymène (principal composé de l'huile

de Nigelle) a provoqué une augmentation significative de la concentration d'ammoniac en

favorisant l'activité de désamination microbienne et par des effets inhibiteurs sur les processus

de peptidolyse et de désamination bactérienne (Busquet et al., 2006). Malgré les différences

observées chez les ruminants pour la taille des populations de protozoaires (Santra et al., 1998

; Yanez-Ruiz et al., 2004) et le rôle des protozoaires dans la dégradation des fibres et le

renouvellement de l’azote dans le rumen (Eugene et al., 2004), des informations sur la variation

du nombre des protozoaires dans le rumen des ovins et des caprins nourries avec des régimes

différents sont rares. Les concentrations de protozoaires obtenues dans la présente étude sont

similaires à celles rapportées par Yanez-Ruiz et al. (2004) sur des chèvres nourries avec un

régime à base de fourrage. La distribution des régimes riches en azote et en énergie, a maintenu

des concentrations élevées de N-NH3 et des protozoaires dans le rumen pendant 6 heures après

la distribution du repas, conduisant à une activité microbienne élevée. Par conséquent, l’azote

ammoniacal ruminal est considéré comme la principale source d’azote pour la synthèse des

81

protéines microbiennes (Bryant, 1974) et que sa concentration dans le rumen est souvent élevée

lorsque les aliments sont très digestibles (Ermsen et al., 1986).

La réduction significative de la concentration de triglycérides dans le sang des animaux

recevant des régimes additionnés de graines de Nigelle pourrait être due à leur teneur élevée en

acides gras insaturés, en particulier l'acide linoléique (Abdel-Aal et Attia, 1993). Ce composé

peut stimuler l'excrétion du cholestérol dans l'intestin (Tollba et Hassan, 2003). La diminution

de la concentration de triglycérides chez les agneaux recevant des graines de Nigelle est

conforme aux résultats d'El-Saadany et al. (2008).

4.4. Croissance journalière des agneaux et caractéristiques de la carcasse

Les régimes riches en énergie et en azote induisent stimulent la croissance des ruminants.

L'augmentation de la vitesse de croissance et la diminution de l’efficacité alimentaire (EA)chez

les agneaux recevant le régime à base de concentré (CE) par rapport à ceux recevant le régime

à base de foin (CB) confirme les résultats de Majdoub-Mathlouthi et al. (2013) qui utilisaient

également des agneaux de race Barbarine recevant des régimes alimentaires similaires.

Haddad et Husein (2004) ont conclu que la vitesse de croissance des agneaux de la race

Awassi était plus élevée (258 g / jour) avec un régime à base de concentré (150 g de foin de

luzerne + 850 g de concentré / kg de MS) que celle obtenue sur des agneaux recevant un régime

alimentaire à base de foin (600 g de foin de luzerne + 400 g de concentré / kg de MS).

L'effet positif des graines de Nigelle sur la vitesse de croissance des agneaux est une autre

preuve renforçant l'utilisation avantageuse des graines des plantes médicinales dans

l'alimentation du bétail pour améliorer leur performance de production (Abdel-Azeem et al.,

1999 ; Makkar et al., 2007). Conformément aux résultats de Murphy et al. (1994), l'effet positif

d’une ration riche en azote (à base de concentré) par rapport à celle à base de foin sur le taux

de croissance et le poids vif final des agneaux résulte essentiellement de la teneur en azote

alimentaire de la ration, l’azote ingéré et retenu et de la synthèse d’azote microbien.

L’augmentation du poids vif est probablement due à la partition de l'énergie pour le gain

de tissu, car la maturation des tissus suit l'ordre des os, maigre et gras (Borton et al., 2005). Par

conséquent, la faible consommation d'énergie n’a souvent affecté, l'accumulation de tissu

maigre, alors que l'accumulation des graisses pourrait être ralentie, arrêtée voir régressée.

L'addition de graines de Nigelle a considérablement amélioré la performance de croissance des

82

agneaux de la race Barbarine. La valeur biologique nutritive élevée de ces graines pourrait

expliquer un tel effet positif.

Babyan et al. (1978) ont constaté que les graines de Nigelle contiennent un mélange

d'acides gras essentiels en particulier, les acides linolénique, oléique et linoléique qui sont

indispensable dans la phase de croissance corporelle. L'effet stimulant des graines de Nigelle

sur les paramètres de digestibilité pourrait être une autre raison expliquant la performance de

croissance la plus élevée des agneaux recevant le régime à base de concentré (CE)

(Ramakrishna et al., 2003).

En bref, nos résultats sont compatibles avec les résultats de Zeid (1998) montrant que

l’administration de la Nigelle a augmenté l’ingestion de MS et de MO et la digestibilité

apparente des MAT. EL-Hossieny et al. (2000) ont conclu que l'administration des graines de

Nigelle dans le régime alimentaire augmente le poids vif et le gain moyen quotidien des

agneaux pendant la période d’allaitement et de croissance. Le rendement de la carcasse n'a pas

été affecté ni par le rapport fourrage/concentré, ni par l'addition des graines de Nigelle. Le poids

de la queue a augmenté avec le régime de CE. Ce résultat est normal puisque l’augmentation

du développement de la graisse est provoquée par la consommation d’un régime riche en

énergie (Jacques et al., 2011).

5. Conclusion

En se basant sur les résultats présentés dans ce chapitre, nous pouvons conclure que les

agneaux de race Barbarine sont plus performant avec un régime à base de concentré(CE)

qu’avec un régime à base de foin (CB), en raison d'une plus grande densité énergétique et azotée

et de l’amélioration de la digestibilité apparente du régime. Les graines de Nigelle contiennent

des composés phytochimiques qui auraient pu induire un effet défectueux et une activité

antioxydante induite par la présence d'alcaloïdes, en particulier la thymoquinone, dans l'huile

essentielle des graines de Nigelle.

83

Chapitre III. ESSAI 3 : Effet de l'addition des graines de Nigelle aux régimes à

base de concentré ou à base de foin sur la couleur, le profil des acides gras et

l'oxydation lipidique de la viande des agneaux de race Barbarine

1. Animaux et régimes alimentaires

Cet essai est en réalité une continuation de l’essai 2 et par conséquent le même dispositif

expérimental a été adopté.

Vingt-huit agneaux de race Barbarine, nés à la fin du mois de novembre 2014, ont été

sevrés à 120 jours d'âge. De 4 à 6 mois d’âge, les agneaux ont été soumis à un régime à base

de foin d'orge et avaient accès chaque jour à un parcours.

À l'âge de 180 jours, les agneaux ont été pesés (poids corporel initial 24,36 ± 1,95 kg)

et traités contre des parasites à l'aide d'Ivermectyl (1 ml / 50 kg Poids vif, 1 g d'Ivermectine /

100 ml, Medvet Santé Animale, Soliman, Tunisie). Ils ont été logés dans des boxes individuels

(1 mx 1 m). Ils ont été subdivisés en quatre groupes homogènes (n = 7) selon les régimes

alimentaires suivants :

• Lot 1 : CB (niveau bas de concentré). Ce régime est à base de foin, il est composé de 700 g

/ kg de foin d'orge et 300 g / kg de concentré.

• Lot 2 : CE (niveau élevé de concentré). Ce régime est à base de concentré, il est composé de

300 g / kg de foin d'orge et 700 g / kg de concentré.

• Lot 3 : CBN (niveau bas de concentré additionné de Nigelle). Il s’agit du régime CB

additionné de 12 g de graines de Nigelle / kg.

• Lot 4 : CEN (niveau élevé de concentré additionné de Nigelle). Il s’agit du régime CE

additionné de 12 g de graines de Nigelle/ kg.

Le concentré est composé de grains d'orge (700 g / kg), de tourteau de soja (250 g / kg)

et de complément minéral et vitaminé (CMV, 50 g / kg).

2. Analyses statistiques

Les données relatives aux descripteurs de stabilité de la couleur mesurés dans la viande

crue (L, a, b, C, H et MMb) et sur l'oxydation des lipides (valeurs TBARS) mesurées à la fois

dans les viandes crues et cuites ont été analysées statistiquement en utilisant une procédure

GLM pour les mesures répétées. Les facteurs fixés dans le modèle étaient : S, Ni, le temps de

stockage (jours 0, 3 et 6 pour la viande crue et les jours 0, 2 et 4 pour la viande cuite) et leurs

interactions, tandis que l'animal individuel était inclus comme facteur aléatoire. Des

84

comparaisons multiples des moyens ont été effectuées à l'aide de l'ajustement de Tukey. Les

analyses ont été effectuées à l'aide du logiciel statistique Minitab, version 16 (Minitab Inc.,

State College, PA).

3. Résultats

3.1. Performances animales, acides gras intramusculaires et antioxydants liposolubles

Le tableau 22 indique la composition chimique et les pourcentages des acides gras des

aliments. Il montre tout d'abord que le concentré et les graines de Nigelle sont plus riches en

MS, MO, MAT et EM que le foin. Une tendance inverse a été observée pour les fractions NDF,

ADF et ADL. La graine de Nigelle avait le plus haut contenu en acides gras. L'acide linoléique

(cis-9 cis-12 18 :2) était l'acide gras majeur dans tous les aliments. Le concentré avait une plus

grande teneur en acide oléique (cis-9 18 : 1) et en acide palmitique (16 : 0) que le foin, tandis

que l'acide stéarique (18 : 0) était plus élevé dans le foin que dans le concentré. L'analyse des

pigments caroténoïdes a révélé que la lutéine n'a été détectée que dans le concentré, alors que

la zéa-xanthine n'a été détectée que dans la Nigelle.

Concernant les antioxydants liposolubles, la concentration de la vitamine E dans les

aliments est faible. Les fèces ont la plus grande teneur en α-tocophérol, tandis que l'α-

tocotriénol est plus élevé dans la Nigelle.

85

Tableau 22. Composition chimique des aliments expérimentaux

Graines de Nigelle Foin d’orge Concentré*

Teneurs en nutriments (g/kg MS)

MS 922 907 921

MO 968 934 944

MM 32 66 56

MAT 231 96 180

NDF 551 679 451

ADF 293 381 10.9

ADL 75 107 15

EM (MJ/kg MS) 8,5 7,2 12,1

Vitamines liposolubles (mg/kg MS)

α-Tocophérol 1,88 13,2 6,30

α- Tocotriénol 2,39 0,07 0,05

Lutéine n.d. n.d. 1,95

Zea-xanthin 0,21 n.d. n.d.

Acide gras (g/kg MS)

14 :0 0,88 0,15 0,07

9-cis 14 :1 0,24 0,02 0,01

16 :0 50,8 2,24 5,32

9-cis 16 :1 0,88 0,04 0,03

18 :0 11,3 2,63 0,57

9 cis 18 :1 86,9 1,06 4,08

11 cis 18 :1 3,89 0,03 0,22

18 :2 208 2,95 14,3

18 :3 0,90 0,40 1,34

20 :0 0,63 0,18 0,09

*Concentré constitué d'orge, de Tourteau de soja et de Complément minéral-vitamine (70%, 25% et 5%

respectivement).

N.d: Non détecté (au-dessous de la limite de la détection). Les limites de la détection étaient : <0,0005 mg / kg pour

les tocophérols et les tocotriénols et <0,005 mg / kg pour les caroténoïdes

86

Le tableau 23 illustre l'effet des traitements alimentaires, sur les teneurs en acides gras et

les antioxydants liposolubles dans la viande. La graisse intramusculaire (GIM) est plus élevée

(P = 0,008) dans la viande des agneaux recevant le régime CE que dans ceux recevant le régime

CB. La présence de Nigelle dans la ration n'a pas affecté la GIM (P> 0,05).

Une interaction significative de SA × Ni a été détectée (P = 0,001) sur la GIM, qui a

augmenté en ajoutant la Nigelle à un régime CB.

En ce qui concerne les acides gras, le système d'alimentation a affecté les proportions des

acides gras C16 : 0 (P = 0,034), C18 : 0 (P = 0,009), cis-9 C18 : 1 (P = 0,002) et cis-11 C18 : 1

(P = 0,041) qui étant plus élevées dans la viande des animaux recevant le régime CE par rapport

à ceux recevant le régime CB. En outre, le système d'alimentation a affecté le profil des acides

gras, en particulier, cis- C18 :1 (P = 0,005), les acides gras saturés (AGS, P = 0,023) et les

acides gras monoinsaturés (AGMI, P = 0,006) qui étaient plus importants chez les agneaux

recevant le régime CE.

L’incorporation de la Nigelle n’a pas affecté de manière significative la composition des

acides gras de la viande mais il y avait une interaction significative SA × Ni (P <0,05) qui a été

rapportée pour 16 acides gras détectés. L'administration de Nigelle a augmenté l’acide 14: 0 (P

= 0,026), cis-9 14: 1 (P = 0,019), 15: 0 (P = 0,007), iso 15 (P = 0,010), ante-iso 15 (P = 0,002)

, Iso 17 (P <0,017), ante-iso 17 (P <0,001), cis-6 18: 1 (P = 0,001), trans-6 + 8 18: 1 (P = 0,005),

trans-9 18: 1 ( P = 0,004) et trans-11 18: 1 (P = 0,011), AGS, AGMI et les acides gras à nombre

impair de carbones et à chaîne ramifiée (OBCFA) dans la viande des agneaux nourris par le régime

CB, mais pas dans la viande des agneaux recevant le régime CE. En outre, les mêmes acides

gras, ainsi que 16 : 0, cis-9 16 : 1, 17 : 0, 18 : 0 et cis-9 18 : 1, n'étaient pas significativement

différents entre la viande des agneaux soumis au régime CBN par comparaison au régime CEN.

Seule la présence d'ante-iso 17 a diminué dans le groupe CEN.

En ce qui concerne la teneur en antioxydants de la viande, le niveau d'α-tocophérol n'a

pas été affecté par le traitement alimentaire, tandis que le niveau de l'α-tocotriénol a augmenté

avec l’apport de Nigelle quelque soit le système d'alimentation. La teneur en rétinol n'a pas été

affectée par les traitements alimentaires.

87

Tableau 23. Effet des régimes alimentaires sur les acides gras et les vitamines liposolubles

dans le muscle LTL (Partie 1)

Régimes*

ESM Niveau de signification**

CB CBN CE CEN SA Ni SA × Ni

GIM, g/100 g de viande 1,48b 1,79a 1,98a 1,73a, b 0,0500 0,008 0,724 0,001

AG, mg/g de viande

12 :0 0,017 0,025 0,021 0,021 0,0012 0,971 0,167 0,079

14 :0 0,211b 0,287a 0,284a, b 0,255a, b 0,0120 0,352 0,302 0,026

C-9 14 :1 0,005b 0,008a 0,007a, b 0,006a, b 0,0003 0,988 0,092 0,019

15 :0 0,029b 0,043a 0,037a, b 0,032a, b 0,0018 0,551 0,163 0,007

Iso15 0,007b 0,011a 0,009a, b 0,008a, b 0,0005 0,493 0,191 0,010

Ante-iso 15 0,011b 0,019a 0,015a, b 0,012b 0,0009 0,331 0,129 0,002

16 :0 2,094b 2,548a, b 2,995a 2,490a, b 0,1080 0,034 0,894 0,017

c-9 16 :1 0,109b 0,138a, b 0,152a 0,132a, b 0,0059 0,098 0,663 0,034

17 :0 0,089b 0,106a, b 0,118a 0,099a, b 0,0039 0,148 0,924 0,022

Iso 17 0,039b 0,048a 0,047a 0,041a, b 0,0016 0,772 0,575 0,017

Ante-iso 17 0,039b 0,056a 0,056a 0,043b 0,0022 0,710 0,554 <0,001

18 :0 1,379b 1,633a, b 1,943a 1,633a, b 0,0609 0,009 0,779 0,009

c-6 18 :1 0,012b 0,021a 0,022a 0,015a, b 0,0013 0,449 0,527 0,001

c-9 18:1 3,027b 3,733a, b 4,368a 3,870a 0,1370 0,002 0,636 0,010

c-11 18 :1 0,110 0,118 0,144 0,125 0,0050 0,041 0,593 0,157

t-6+7+8 18:1 0,012b 0,018a 0,018a 0,015a, b 0,0008 0,293 0,586 0,005

t-9 18 :1 0,013b 0,018a 0,018a 0,016a, b 0,0007 0,102 0,297 0,004

t-11 18 :1 0,074b 0,109a 0,108a 0,085a, b 0,0058 0,667 0,580 0,011

c-9 c-12 18 :2 0,436 0,445 0,522 0,453 0,0191 0,225 0,433 0,311

c-9 t-11 18 :2 0,032 0,042 0,043 0,036 0,0024 0,615 0,790 0,071

c-9 c-12 c-15 18 :3 0,045 0,047 0,057 0,040 0,0027 0,619 0,168 0,077

*CB: régime composé de 700 g foin/kg + 300 g concentré/kg; CBN: CB + 12 g Graines de Nigelle;

CE: régime composé de 700 g concentré + 300 g foin; CEN: CE + 12 g Graines de Nigelle /kg.

a,b,c les lettres différentes indiquent des différences significatives (P ≤ 0,05) entre les moyennes testées

à l'aide de l'ajustement de Tukey pour des comparaisons multiples.

88

Tableau 23. Effet des régimes alimentaires sur les acides gras et les vitamines liposolubles

dans le muscle LTL (Partie 2)

Régimes*

ESM

Niveau de signification**

CB CBN CE CEN SA Ni SA × Ni

AG, mg/g de viande

20:0 0,009 0,011 0,012 0,008 0,0006 0,749 0,349 0,034

20:2 ω-6 0,005 0,006 0,006 0,005 0,0004 0,544 0,865 0,343

20:3 ω-6 0,017 0,015 0,018 0,016 0,0008 0,582 0,215 0,983

20:4 ω-6 0,135 0,139 0,157 0,131 0,0095 0,713 0,583 0,448

20:5 ω-3 0,016 0,012 0,017 0,013 0,0015 0,716 0,156 0,916

22:4 ω-6 0,012 0,011 0,013 0,012 0,0007 0,480 0,467 0,923

22:5 ω-6 0,003 0,003 0,005 0,004 0,0004 0,253 0,641 0,560

22:5 ω-3 0,039 0,037 0,044 0,035 0,0029 0,834 0,359 0,553

22:6 ω-3 0,007 0,007 0,010 0,009 0,0008 0,133 0,956 0,732

Sommes

∑ AGS 3,710b 4,503a,b 5,256a 4,586a,b 0,191 0,023 0,853 0,039

∑ AGMI 3,363b 4,162a,b 4,836a 4,456a 0,173 0,006 0,494 0,054

∑ AGPI 0,747 0,764 0,893 0,766 0,0325 0,267 0,407 0,272

∑ OBCFA 0,214b 0,283a 0,281a 0,243a,b 0,0102 0,481 0,405 0,008

∑ trans 18:1 0,100b 0,144a 0,144a 0,120a,b 0,0071 0,439 0,444 0,015

∑ ω-6 / ∑ ω-3 5,848 6,247 5,949 6,480 0,229 0,723 0,328 0,890

Vitamines Liposolubles (μg/100g de la Viande)

Rétinol 23,73 24,86 24,70 24,63 1,021 0,849 0,788 0,765

α-Tocophérol 19,31 20,16 24,06 21,20 1,040 0,175 0,641 0,376

α-tocotriénol 0,05b 0,16a 0,07b 0,17a 0,013 0,258 <0,001 0,622

*CB: régime composé de 700 g foin/kg + 300 g concentré/kg; CBN: CB + 12 g Graines de Nigelle;

CE: régime composé de 700 g concentré + 300 g foin; CEN: CE + 12 g Graines de Nigelle /kg.

a,b,c les lettres différentes indiquent des différences significatives (P ≤ 0,05) entre les moyennes testées

à l'aide de l'ajustement de Tukey pour des comparaisons multiples.

GIM: Gras Intramusculaire; AG: Acide Gras; AGS: Acides gras saturés; AGMI: Acide gras

monoinsaturés; AGPI: Acide gras polyinsaturés; OBCFA: Acides gras à nombre impair de carbones et

à chaîne ramifiée.

3.2. Stabilité des couleurs de la viande et oxydation des lipides

Le tableau 24 présente les principaux effets des facteurs fixés sur les paramètres de

stabilité oxydative mesurés à la fois dans la viande brute et cuite. Les résultats ont montré qu’à

l'exception de la luminosité (valeurs L), tous les paramètres de stabilité de couleur mesurés dans

89

la viande crue ont été affectés par le temps de stockage réfrigéré (P <0,001). De même, le temps

de stockage a affecté le développement de l'oxydation des lipides (TBARS) mesurée à la fois

pour la viande cuite et crue (P <0,001).

L’incorporation des graines de Nigelle dans la ration a affecté certains descripteurs de

couleur de la viande crue (L et H, P <0,05) et les valeurs de TBARS dans la viande crue et cuite

(P <0,01). En outre, les valeurs de TBARS mesurées dans la viande crue ont été affectées par

l'interaction Temps de stockage × Ni. À l'inverse, aucun des paramètres de stabilité oxydante

n'a été affecté par le système d'alimentation ou par les interactions : Temps de stockage × SA,

FS × Ni et Temps de stockage × SA × Ni.

90

Tableau 24. Effets des facteurs expérimentaux fixes et leurs interactions sur les paramètres de

stabilité à l'oxydation lipidique mesurés dans la viande crue et cuite pendant le

stockage à l’aérobie à 4°C

Temps de

Stockage

(T)

Système

d’alimentation

(SA)

Nigelle

(Ni) T × SA T × Ni SA × Ni T × SA × Ni

Viande crue

L* 0,652 0,971 0,005 0,726 0,806 0,843 0,871

a* < 0,001 0,425 0,787 0,822 0,582 0,887 0,837

b* < 0,001 0,678 0,118 0,726 0,332 0,860 0,568

C* < 0,001 0,533 0,347 0,774 0,444 0,881 0,698

H* < 0,001 0,354 0,013 0,888 0,579 0,982 0,456

Metmyoglobine % < 0,001 0,491 0,500 0,849 0,538 0,589 0,874

TBARS, mg/kg < 0,001 0,810 0,002 0,575 0,030 0,886 0,898

Viande cuite

TBARS, mg/kg < 0,001 0,390 0,005 0,359 0,621 0,151 0,576

À la lumière de ces résultats, seuls les effets du temps de stockage et de la

supplémentation par la Nigelle sur les paramètres de stabilité oxydatif de la viande sont

présentés dans le tableau 24. Plus précisément, dans la viande crue, la rougeur (a), le

jaunissement (b) et la saturation (c) ont diminué au cours des 6 jours de stockage, tandis que

l'angle de teinte (H) et les pourcentages de métmyoglobine ont été augmentés. En outre, la

supplémentation alimentaire avec la Nigelle a entraîné des valeurs moyennes de L et H

enregistrées pendant toute la durée de stockage de viande crue. En ce qui concerne l'oxydation

des lipides, les valeurs de TBARS ont globalement augmenté dans la viande crue et cuite au

cours du stockage, quelque soit le système alimentaire. Néanmoins, aussi bien dans la viande

91

crue et que dans celle cuite, l’apport de Nigelle a entraîné une réduction des valeurs moyennes

de TBARS mesurées pendant toute la période de stockage (Tableau25).

Tableau 25. Effet du temps de stockage et de la supplémentation par la Nigelle sur les

paramètres de stabilité de la couleur de la viande crue et sur l'oxydation lipidique

de la viande cuite stockée à l’aérobie à 4°C

Variables

Temps de stockage * Nigelle

ESM

0 3 (2) 6 (4) Oui Non

Viande Crue

L* 51,25 51,16 51,87 50,43y 52,43x 0,341

a* 21,72 a 18,70 b 16,66 c 18,94 19,05 0,305

b* 19,81 a 18,43 b 17,44 b 18,22 18,91 0,238

C* 29,41 a 26,19 b 24,13 c 26,30 26,86 0,370

H* 42,29 c 44,68 b 46,33 a 43,98y 44,88x 0,253

Metmyoglobine, % 43,87 c 48,12 b 50,99 a 47,51 47,82 0,388

TBARS, mg /kg 0,27 c 1,23 b 1,85 a 0,97 y 1,27 x 0,087

Viande cuite

TBARS, mg /kg 0,80 c 2,59 b 3,27 a 2,07y 2,37x 0,126

*temps du stockage : jours 0, 3, 6 pour la viande crue et 0, 2, 4 pour la viande cuite. Les jours

indiqués entre parenthèses se réfèrent à la viande cuite.

a,b,c les lettre différentes indiquent des différences significatives (P ≤ 0,05) entre les

moyennes par l’effet de temps de stockage testées à l'aide de l'ajustement de Tukey pour

des comparaisons multiples.

x, y les lettre différentes indiquent des différences significatives (P ≤ 0,05) entre les

moyennes par l’effet de Nigelle testées à l'aide de l'ajustement de Tukey pour des

comparaisons multiples.

L'effet de l'interaction T × Ni sur les valeurs de TBARS dans la viande crue a révélé que

le taux d'augmentation des valeurs de TBARS dépend du traitement (supplémentation avec la

92

Nigelle). En effet, comme le montre la figure 6, la viande a connu une augmentation de

l'oxydation lipidique entre 0 et 3 jours de stockage indépendamment de la présence de la

Nigelle dans la ration. Cependant, de 3 à 6 jours, les valeurs de TBARS ont encore augmenté

dans la viande des agneaux qui ne recevaient pas la Nigelle, alors qu'ils se stabilisaient dans la

viande provenant d'agneaux recevant la Nigelle. En outre, après 6 jours de stockage réfrigéré à

4°C, la viande provenant d'agneaux recevant la Nigelle a montré des valeurs TBARS inférieures

à celles de la viande des agneaux qui ne recevaient pas de Nigelle.

Les valeurs moyennes et les barres d'erreur standard sont présentées. a, b, c les lettres différentes indiquent des différences significatives (P ≤ 0,05) entre les moyennes testées à l'aide

de l'ajustement de Tukey pour des comparaisons multiples.

Figure 6. Effet de l’interaction entre le temps de stockage (jours 0, 3 et 6) et de l’apport de

Nigelle (Nigelle-Non ou Nigelle-Oui) sur l'oxydation lipidique (valeurs de TBARS) mesurées

dans des tranches de viande crue stockées en aérobie à 4°C

c

b

a

c

b

b

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

0 3 6

TB

AR

S, m

g M

alo

nd

iald

ehyd

es/K

g

Jours de sockage

sans Nigelle avec Nigelle

93

4. Discussion

4.1.Performances animales et composition en acides gras de la viande

La graine de Nigelle est caractérisée par des teneurs élevées en énergie et en MAT

similaires à celles rapportées par Longato et al. (2015). En outre, la composition en acide gras

de Nigelle était conforme à la littérature, avec cis-9 cis-12 18 : 2 représentant l'acide gras le

plus abondant, suivi de cis-9 18 : 1, 16 : 0 et 18 : 0 (Cheikh- Rouhou, 2007).

Plusieurs études rapportent l'importance de la Nigelle comme source non conventionnelle

d'énergie et de protéines dans l'alimentation animale et sa capacité d’améliorer la performance

de production des différentes espèces animales, en améliorant la digestibilité des nutriments

apportés par le régime (Mohamed, 2007 ; Abdel-Magid et al., 2007). Dans nos conditions

expérimentales, les animaux recevant les graines de Nigelle ont montré une capacité d’ingestion

plus élevée. Cependant, pour les animaux soumis au régime à base de concentré (CE),

l'augmentation de la quantité deMS ingérée (MSI) est due exclusivement à la l’incorporation

de 12 g / jour de graines de Nigelle. Généralement, la quantité de graisse intramusculaire (GIM)

est plus importante chez les agneaux nourris à base de concentré que ceux nourris à base de

foin. Ce phénomène est expliqué par la consommation plus élevée d’énergie associée au

système d'alimentation à base de concentré (Aurousseau et al., 2004) et par la production accrue

de propionate dans le rumen, se traduisant par des niveaux élevés de glycémie et d'insuline

(Majdoub et al., 2001). Par conséquence, dans notre expérience, les agneaux recevant un régime

à base de concentré (CE) ont un pourcentage de GIM plus élevé que les agneaux recevant un

régime à base de foin (CB).

Comme déjà observé pour le poids vif final, l’ajout de Nigelle n'a pas affecté

l'accumulation de graisse intramusculaire, mais une interaction significative entre le système

d’alimentation et la supplémentation de Nigelle a été enregistrée. En particulier, la Nigelle a

augmenté la GIM chez les animaux recevant le régime CB, mais pas chez ceux soumis au

régime CE. Cela pourrait être dû à un métabolisme intramusculaire spécifique des cellules de

marbre des adipocytes qui incorporent préférentiellement le glucose plutôt que l'acétate

(Rhoades, Sawyer et al., 2007), en particulier lorsque la synthèse des graisses est limitée,

comme dans les adipocytes du GIM (Smith et al., 2009). Étant donné qu'un régime à base de

foin fournit principalement l'acétate, il est supposé que, l'administration de Nigelle aurait pu

contribuer à une amélioration des précurseurs de la glucogenèse provoquant une augmentation

de la GIM. Cela aussi correspond à la plus grande quantité des AGS totaux et d’AGMI dans la

94

viande d'agneaux recevant le régime CE. La littérature rapporte que les AGS et les AGMI sont

préférentiellement incorporés dans les triglycérides (Wood et al., 2008) et, par conséquent, ces

acides gras s'accumulent dans une plus grande mesure lorsque le dépôt de GIM augmente,

(Santé-Lhoutellier et al., 2008).

A notre connaissance, aucune information n'est disponible sur l'effet de l’incorporation

des graines de Nigelle sur le profil des acides gras de GIM de viande chez les ovins. Dans nos

conditions, aucun effet significatif de l’apport des graines de Nigelle n'a été signalé, alors que

l'effet des régimes était important pour 16 : 0, 18 : 0, cis-9 18 : 0 et cis-11 18 : 1 qui étaient plus

élevés dans la viande des agneaux recevant un régime à base de concentré (CE). Une plus

grande quantité de ces acides gras provient de l’aliment directement, à l'exception de 18 : 0.

Cependant, on sait que la présence de 18 :0 dans le muscle ne peut pas être expliquée de manière

directe par la composition en acides gras du régime alimentaire ingéré, puisqu'elle provient

principalement du rumen comme produit du métabolisme microbien des acides gras (Vasta et

Luciano, 2011) et subit d'autres modifications dans le muscle (Vasta et al., 2009). Une

interaction significative entre le système d’alimentation et la supplémentation par la Nigelle a

été signalée pour 16 acide gras, 9 de ces acides gras étaient plus importants dans le régime CBN

que le régime CB, alors qu'aucune différence n'a été signalée entre les régimes CE et CEN pour

l'un des acides gras identifiés. Ces résultats indiquent que les régimes proposés ont surtout

influencé l’accumulation de GIM. Ceci est également confirmé par l'analyse statistique réalisée

sur les proportions des acides gras exprimées en pourcentage (données non présentées). En fait,

aucun effet significatif des facteurs fixes n'a été observé. Seulement quatre parmis les acides

gras à nombre impair de carbones et à chaîne ramifiée (OBCFA) identifiés étaient

significativement affectés par le régime alimentaire, étant plus importants dans le régime CB

que dans le régime CE (15 : 0, 0,22 vs 0,18, P = 0,034; iso 15 : 0, 0,054 vs 0,045, P = 0,103;

ante-iso 15 :0, 0,089 vs 0,071, P = 0,045; iso 17 : 0, 0,265 vs 0,238, P = 0,076). La présence

d'OBCFA dans le lait et la graisse intramusculaire provient en grande partie des bactéries

ruminales (Vlaeminck et al., 2006). En raison de la variation de la population vivant dans le

rumen (Van Soest et al., 1991), la présence d'OBCFA dans la viande augmente avec

l'augmentation du rapport fourrage/concentré (Vlaeminck et al., 2006). Habituellement, un

régime à base de fourrage est également associé à une plus grande proportion des AGPI et des

AGPI de type ω-3 dans la viande de ruminants par rapport au régime à base de concentré (Wood

et al., 2008). Cependant, dans notre étude, le fourrage représenté par le foin, qui est plus pauvre

95

en AGPI ω-3 que l'herbe verte pourrait aider à expliquer le manque de différences en termes

des AGPI entre les quatre groupes d’animaux.

La graine de Nigelle est riche en composés bioactifs, tels que les huiles essentielles (Singh

et al., 2005) qui peuvent nuire à la biohydrogénation des AGPI dans le rumen en raison de

l'activité antimicrobienne de la fraction isoprène qui est la moitié de Terpènes (Vasta et

Luciano, 2011). Cependant, les acides gras généralement impliqués dans ce processus n'ont pas

été affectés par le traitement alimentaire. On pourrait supposer que la quantité d'huiles

essentielles n'était pas suffisante pour générer un effet appréciable sur la biohydrogénation. Une

autre explication possible est liée à la capacité des microorganismes à dégrader le terpène dans

le rumen, réduisant ainsi la plupart de leurs bio-activités (Broudiscouet al., 2007).

4.2.Effet de la supplémentation par la Nigelle sur la stabilité à l'oxydation de la viande

Le régime alimentaire peut affecter profondément la stabilité et l'oxydation de la viande,

en modifiant l'équilibre, dans le muscle, entre les composés antioxydants (tels que les vitamines

E et A) et les substrats facilement oxydables (par exemple, les acides gras hautement insaturés).

Dans ce sens, les régimes à base de concentré, sans utilisation des antioxydants

supplémentaires, entraînent souvent une durée de conservation plus faible de la viande par

rapport aux régimes à base de fourrages (Descalzo et Sancho, 2008). Cependant, les techniques

de conservation peuvent fortement affecter le contenu des antioxydants dans les fourrages, de

sorte que le contenu de la vitamine E et des caroténoïdes, par exemple, diminue dans l’ordre :

herbe fraîche ≥ ensilage> foin (Pracheet al., 2011a).

Dans la présente étude, le système d'alimentation n'a pas affecté ni la concentration des

antioxydants dans le muscle, ni aucun des paramètres de stabilité à l'oxydation de la viande, ce

qui peut être justifié par la teneur assez faible en tocophérols et caroténoïdes dans tous les

ingrédients du régime alimentaire. Par exemple, bien que le foin utilisé dans cette expérience

ait la plus forte teneur en vitamine E par rapport aux autres ingrédients, ce contenu était très

inférieur aux niveaux généralement observés dans l'herbe fraîche ou l'ensilage (Röhrle et al.,

2011).

Le seul effet du traitement alimentaire sur les vitamines antioxydantes dans le muscle a

été trouvé pour l'α-tocotriénol, qui a été augmenté par la supplémentation de la graine de

Nigelle, bien que la faible teneur de ce composé global mesuré dans la viande soit prise en

compte. Cet effet observé pourrait être lié au contenu plus élevé de cet antioxydant dans les

96

graines de Nigelle par rapport au foin et au concentré, ce qui est en accord avec des études

antérieures indiquant que les graines de Nigelle contiennent des quantités appréciables de

tocotriénols (Hassanien et al., 2014).

En ce qui concerne les composés pro-oxydant des muscles, on sait que les acides gras

polyinsaturés (AGPI) sont des substrats préférentiels pour le début de la peroxydation lipidique.

Par conséquent, l'augmentation du contenu en AGPI dans le muscle peut nuire à la résistance

de la viande à la détérioration oxydante, sinon équilibrée par un niveau adéquat des

antioxydants musculaires (Luciano et al., 2013b). Comme on l'a vu plus haut, dans la présente

étude, la concentration des AGPI dans le muscle n'a pas été affectée par les régimes

alimentaires. Par conséquent, il semble que l'équilibre entre les antioxydants liposolubles et les

acides gras hautement oxydables n'a été que légèrement affecté par les régimes alimentaires.

Néanmoins, les résultats montrent clairement que l’administration de la Nigelle a augmenté la

résistance de la viande crue et cuite à la peroxydation lipidique au cours du stockage réfrigéré,

quel que soit le système d'alimentation. À notre connaissance, c'est la première preuve de l'effet

antioxydant de la Nigelle chez les ruminants, alors que nos résultats concordent avec des études

antérieures montrant que la distribution des graines de Nigelle aux volailles a exercé une

protection antioxydante contre la peroxydation lipidique (Rahman et Kim, 2016). D'une part,

les effets antioxydants possibles observés dans la présente étude pourraient être partiellement

expliqués compte tenu du dépôt plus élevé d'α-tocotriénol dans le muscle chez les agneaux

recevant les graines de Nigelle. Il a été rapporté que, bien que l'α-tocophérol et l'α-tocotriénol

possèdent une efficacité antioxydante similaire in vitro, ce dernier pourrait exercer une plus

grande efficacité antioxydante in vivo (Packer et al., 2001). Néanmoins, il convient de souligner

que les tocotriénols sont beaucoup moins bio-disponibles chez les mammifères par rapport aux

tocophérols et que l'α-tocophérol représente souvent plus de 90% des homologues de la

vitamine E totale dans le muscle, quelle que soit la proportion de vitamine E dans le régime

alimentaire (Serbinova et Parker, 1994). Ceci était évident dans la présente étude, où la

concentration d'α-tocophérol dans la Nigelle était plus élevée que celle de l'α-tocophérol, mais

le dépôt préférentiel de ce dernier dans le muscle s'est clairement produit. Par conséquent, on

peut supposer que les différences dans la concentration de α-tocotriénol musculaire entre les

traitements peuvent ne pas être entièrement responsables des différences observées dans la

capacité antioxydante de la viande. En outre, bien que les tocophérols et les tocotriénols aient

été déclarés comme constituants de la Nigelle, des études antérieures sur l'effet antioxydant de

la Nigelle n'ont généralement pas rapporté la concentration de vitamine E dans les tissus des

97

animaux testés. La plupart des études, effectuées jusqu'à présent sur les animaux, ont rapporté

que l'effet antioxydant des graines ou huiles essentielles à des enzymes antioxydantes

endogènes (Kanter et al., 2003 ; Rahman et Kim, 2016).

Les études sur les composants bioactifs des graines de Nigelle ont démontré que les

composés dont la capacité antioxydante était la plus élevée, sont principalement récupérés dans

la fraction des huiles essentielles des graines et ont été identifiés comme des terpènes et des

molécules apparentées (Singh et al., 2005). En accord avec cette observation, la

supplémentation du régime alimentaire des rats avec de la thymoquinone (l'un des composés

les plus abondants dans les huiles des graines de Nigelle) a effectivement augmenté la résistance

au stress oxydatif (Mansour et al., 2002).

À la lumière de ce qui précède, on peut supposer que, les composés bioactifs dans la

fraction des huiles volatiles de la Nigelle ont contribué à augmenter la capacité antioxydante de

la viande. Cela conviendrait avec nos observations précédentes montrant que l'administration

orale des huiles essentielles aux agneaux a entraîné le dépôt des terpènes dans les muscles, ce

qui a entraîné une réduction de leur capacité de balayage radical et sa capacité de réduction

(Vasta et al., 2013 ; Aouadi et al., 2014).

Outre l'oxydation des lipides, la stabilité de la couleur est un autre aspect essentiel à

considérer. La détérioration de la couleur de la viande par rapport au temps de stockage est

principalement liée à l'oxydation de la myoglobine et à l'accumulation progressive de la

métmyoglobine, ce qui entraîne la modification des paramètres de couleur instrumentale au

cours du temps (Mancini et Hunt, 2005). En particulier, les diminutions des valeurs d’a et c et

l’augmentation des valeurs de H sont généralement utilisées pour décrire la détérioration de la

couleur de la viande. En conséquence, dans notre étude, un tel changement de descripteur de

couleur au cours du temps a été observé, ce qui indique une tendance générale à la détérioration

des couleurs. La recherche a souvent fourni des preuves favorisant une relation positive entre

la détérioration de la couleur et le développement de l'oxydation lipidique, bien que la base

exacte de cette liaison entre ces processus ne soit pas encore complètement justifiée (Faustman

et al., 2010).

Dans la présente étude, on a constaté que l’apport des graines de Nigelle s’est traduit par

la réduction de l’oxydation lipidique, pourtant des effets très mineurs des régimes alimentaires

ont été trouvés sur les descripteurs de couleur et aucun effet n'a été trouvé sur l'accumulation

98

de métmyoglobine. Nous avons déjà observé un tel manque de correspondance entre l'oxydation

lipidique et la détérioration des couleurs, en utilisant des conditions de stockage similaires à

ceux adoptés par Inserra et al. (2014). Dans ce sens, il convient de noter que dans notre étude

la stabilité de la couleur ne semble pas être un facteur limitant tout au long de la durée de

conservation de la viande. En effet, bien que significatif, la modification des descripteurs de

couleur et le pourcentage de métmyoglobine n'étaient pas un indicateur que la viande avait une

détérioration mineure. Ceci est évident lorsque nos résultats sont comparés, par exemple, à des

études dans lesquelles la viande a été stockée dans un emballage à atmosphère modifiée. En

effet, les conditions de l’emballage à atmosphère modifiée permettent d'étendre le temps de

stockage de la viande (McMillin, 2008), ce qui pourrait mettre en évidence les relations

possibles entre les procédés oxydatifs dans la viande.

5. Conclusion

A notre connaissance, il s'agit de la première étude portant sur l'effet de l'administration

des graines de Nigelle sur la qualité de la viande des agneaux soumis à deux systèmes

d'alimentation différents. Les résultats indiqués ont montré que la Nigelle a augmenté la GIM

dans la viande des agneaux recevant un régime à base de fourrage. En outre, la supplémentation

en Nigelle a réduit l'oxydation lipidique de la viande pendant le stockage réfrigéré, quel que

soit le système d'alimentation. Ces résultats suggèrent que les graines de Nigelle pourraient être

utiles dans la nutrition animale en tant que stratégie pour améliorer la qualité de la viande

provenant du bétail élevé dans des environnements difficiles et posent la question sur ses effets

sur la production et la qualité de lait des brebis. Cette question sera traitée dans le chapitre

suivant.

99

Chapitre IV. ESSAI 4 : Effet de l'addition de graines de Nigelle sur le

comportement alimentaire et la production et la qualité de lait des brebis laitières

de race Sicilo-Sarde en pâturage

1. Animaux et régimes alimentaires

Au cours de cette étude, 36 brebis Sicile-Sarde avaient un âge moyen de 2 ans et un poids

moyen initial de 35 ± 3 kg. Les brebis ont été divisées en trois groupes homogènes en fonction

de leurs poids corporels et des stades de lactation, logés dans des boxes individuels (1 m / 1 m)

(Photo 9).

• Lot 1 : (G1) les brebis ont reçu une ration composée de 500 g de foin d'avoine et 700 g de

concentré commercial.

• Lot 2 : (G2) les brebis ont reçu le même régime du lot 1 complété par 15 g de graines de

Nigelle.

• Lot 3 : (G3) les brebis ont reçu la même ration de lot 1 additionné par 15 g de Nigelle par

alternance de distribution (une fois / 2 jours).

Les brebis ont été placées chaque jour pendant 3 heures sur un parcours. L'abreuvement

des brebis était volontaire et collectif après le pâturage.

Au cours d'une période pré-expérimentale de 7 jours, les brebis ont été progressivement

adaptées aux régimes expérimentaux. Après cette période, les régimes ont été offerts tous les

matins à 09h00 et les mangeoires ont été retirés le lendemain à 7h00 afin de peser les quantités

d’aliments refusés et d’en déduire l’ingestion quotidienne. Tout au long de la période

expérimentale (60 jours), les quantités d'aliments offerts à tous les animaux ont été ajustées en

fonction de la plus grande capacité d'ingestion.

Les échantillons des aliments offerts et les aliments refusés ont été recueillis toutes les 2

semaines pendant la période de l'essai.

100

Photo 8.Brebis expérimentales logées dans les boxes individuels

2. Analyses statistiques

Les données relatives au rendement du lait, à la composition du lait (g / kg et g / jour), à

l'efficacité alimentaire, au pH et à la température de congélation du lait, au rythme d’activités

des brebis sur parcours et aux paramètres sanguins ont été analysés en utilisant la procédure

PROCMIXED (SAS, 1991) selon le modèle suivant :

Yijk = μ + Ni + Pj + Jk+ (NPJ) l + eijkl

Avec Y est la variable dépendante, μ est la moyenne globale, Ni est l'effet de l'addition

de graines de Nigelle (i = 1-3), Pj est l'effet de la période d'échantillonnage (j = 1-2), Jk est

l'effet du jour d'extraction (k = 1-2), (NP)k est l'effet de l'interaction entre l'addition de Nigelle

et la période d'échantillonnage (NPJ)l est l'effet de l'addition de Nigelle, la période

d'échantillonnage et le jour d’extraction, eijk est l'erreur résiduelle.

Pour les analyses statistiques des paramètres de fermentation du rumen (pH, N-NH3 et

protozoaires), nous avons utilisé la procédure de mesure répétée selon le modèle suivant :

Yijkl = μ + Ni + Pj + Jk + Tl + (NP)m + (NT)n + (NJ)o + (NPT)p + (NJT)q + (NPJ)r +

(NPTJ)s + eijkl

Avec Y est la variable dépendante, μ est la moyenne globale, Ni est l’effet de l'addition

de graines de Nigelle (i = 1-3), Pj est l'effet de la période d'échantillonnage (j = 1-2), Jk est l'effet

du jour d’extraction (k = 1-2), Tl est l'effet du temps après la distribution des repas (k = 1-3),

(NP)m est l'effet de l'interaction entre l'addition de Nigelle et la période d'échantillonnage, (NT)n

est le L'effet de l'interaction entre l'addition de Nigelle et le temps après la distribution des

101

repas (NJ)o est l'effet de l'interaction entre l'addition de graines de Nigelle et le jour d'extraction

(NPT)p est l'effet de l'interaction entre l'addition de graines de Nigelle, la période de

l'échantillonnage et le temps après l'alimentation (NJT)q est l'effet de l'interaction entre

l'addition de graines de Nigelle, le jour d'extraction et le post-alimentation (NPJ)r est l'effet de

l'interaction entre l'addition de graines de Nigelle, la période d'échantillonnage et jour

d'extraction (NPTJ)s est l'effet de l'interaction entre l'addition de graines de Nigelle, la période

d'échantillonnage, le temps après l'alimentation et le jour de l'extraction et eijkl est l'erreur

résiduelle.

Le profil des acides gras du lait a été analysé à l'aide de la procédure GLM SAS (1991)

selon le modèle :

Yij = μ + Ni + ei

Avec Ni est l'effet de l’addition de la Nigelle et ei est l'erreur résiduelle.

Dans les deux modèles statistiques mentionnés ci-dessus, l'addition de graines de Nigelle

(Nj) a été considérée un effet fixe. Les moyennes de toutes les variables dépendantes ont été

obtenues en utilisant la commande LSMEANS. Les effets des variables indépendantes ont été

considérés significatifs lorsque la valeur P est inférieure à 0,05.

3. Résultats

3.1. Caractérisation chimique des régimes alimentaires

Le tableau 26 montre la composition chimique de la végétation du parcours pendant les

mois de mars et d’avril et des compléments alimentaires dont les graines de Nigelle. La

biomasse du parcours était la plus faible en énergie métabolisable alors que ses teneurs en MAT

et en fibres n’ont pas trop varié pendant les mois de Mars et Avril. Indépendamment de la

période d'échantillonnage, les suppléments alimentaires étaient plus riches en MAT que la

végétation du parcours. La tendance inverse concerne les phénols totaux et les tanins.

L'acide pinolénique (C18 : 3 n-6) est l'acide gras prédominant dans la végétation du

parcours tandis que pour les trois suppléments alimentaires, l'acide linoléique (C18 : 2 n-6) était

le plus bas. Les graines de Nigelle étaient plus riches en acide stéarique (C18 : 0) que les autres

ingrédients de l'alimentation.

102

*AGS : acides gras saturés **AGMI: acides gras monoinsaturés

***AGPI : acides gras polyinsaturés

****AGI : acides insaturés

Tableau 26.Composition chimique de la végétation du parcours et des compléments alimentaires

Parcours

(March)

Parcours

(April) Foin d’avoine

Graines de

Nigelle Concentré

Composition chimique g/kg MS)

MS 212±4,6 248±19 813±37 922±15 924±19

MO 912±7,5 937±18 947±11 968±6,7 926±8,5

MAT 107±0,6 108±7,4 74.3±5.3 232±4,2 223±8

NDF 526±85 525±91 733±6 552±15 426±5,6

ADF 405±48 342±39 463±3,9 294±20 88±3,2

ADL 116±5,3 110±27 92±1,8 75±5,3 25±1,8

PhT 6,5±3,5 9,7±1,9 - - -

TT 2,9±1,4 3,8±0,4 - - -

TC 2,2±1,6 2,8±1,6 - - -

EM (MJ/kg MS) 6,5±0,6 6,3±1,4 8,6±0,9 8,7±1,6 11,42±1,3

Composition des acide gras (g/100 g de lait)

C:16 14,7 12,9 18,3 12,0 15,8

Iso C:18 0,22 0,13 0,17 0,00 0,00

C18 :0 2,54 2,71 2,84 3,27 2,71

C18 :1n-9 3,89 4,36 32,5 24,0 27,0

C18 :1 0,94 0,00 0,00 0,97 0,96

C18 :2 0,00 0,07 0,00 0,00 0,00

C18 :2n-6 19,3 16,5 28,1 54,8 46,4

C18 :2n-4 0,00 0,25 0,00 0,00 0,00

C18 :3n-3 37,0 36,4 5,33 0,32 3,00

C18 : 2 conj 8,02 7,00 3,62 0,00 0,00

C20:0 0,52 0,86 0,71 0,25 0,44

C20 :1n-9 0,00 0,54 0,77 0,33 0,47

C20 :3n-6 0,00 0,14 0,00 0,00 0,00

C20 :4n-6 0,00 0,24 0,00 0,00 0,08

C20 :5n-3 0,00 0,00 0,00 0,00 0,15

C22:0 0,72 0,99 0,67 0,08 0,26

C21 :5n-3 0,00 0,00 0,00 0,00 0,06

C22 :5n-6 0,42 0,41 0,00 0,00 0,08

C22 :5n-3 0,00 0,56 0,00 0,00 0,24

Omega 3 37,00 36,96 5,33 0,32 3,45

Omega 6 19,72 17,29 28,10 54,80 46,56

Omega6/omega3 0,53 0,47 5,27 171,25 13,50

AGS* 22,40 19,91 25,37 15,92 19,66

AGMI** 8,78 5,93 33,38 25,59 28,64

AGPI*** 64,74 61,57 37,05 55,12 50,01

AGI**** 73,52 67,50 70,43 80,71 78,65

103

3.2.Effet de l’apport de la Nigelle sur le comportement alimentaire, l’ingestion, la

fermentation ruminale et les concentrations des métabolites sanguins chez les brebis

L’administration de la Nigelle a augmenté (P <0,05) l’ingestion des MS, MO, NDF et ADF.

L’ingestion totale de MAT a tendance (P = 0,06) à augmenter chez les brebis recevant les

graines de Nigelle. Cette variation est d’autant plus claire et significative lorsque les agneaux

ont accès aux graines de Nigelle un jour sur deux (Tableau 27).

Tableau 27.Effet de l’apport des graines de Nigelle sur l’ingestion

Régimes

ESM Niveau de

signification Témoin Ni (Chaque

jour) Ni(Alternance)

Ingestion foin (g MS/jour) 386,9 393,8 399,8 3,98 0,088

Ingestion Parcours (g

MS/jour)

287,8 309,6 316,4 9,37 0,095

Ingestion Totale (g/jour)

MS 1290,8a 1319,6ab 1332,8b 10,78 0,029

MAT 230,6 233,9 234,9 1,30 0,063

MO 1197,7a 1224,0ab 1235,7b 9,84 0,030

NDF 663,2a 679,4ab 686,8b 6,34 0,038

ADF 329,3a 341,1ab 345,3b 4,50 0,046

**ESM : erreur standard de la moyenne

a, b : les moyennes de la même ligne qui ont deux lettres différentes sont significativement différentes (P<0,05).

Le tableau 28illustre l’effet de l’incorporation des graines de Nigelle sur les paramètres

de fermentation ruminale. L’administration quotidienne des graines de Nigelle a eu tendance

(P = 0,06) à diminuer le pH du rumen alors que l'apport intermittent de cet additif avait tendance

à l'augmenter. Le pH ruminal a diminué (P <0,001) 3 heures après la distribution du repas, puis

il se rétabli progressivement.

L’incorporation de Nigelle dans la ration n’a pas un effet direct (P> 0,05) sur la

concentration de N-NH3 ruminal. Cependant, la population de protozoaires dans le rumen a été

considérablement diminuée (P <0,001) chez les brebis recevant les graines de Nigelle. Le

nombre des protozoaires a été diminué entre 3 et 6 heures après la distribution de repas. La

concentration de N-NH3 ruminal a augmenté (P <0,001) le lendemain (après 24 h de

distribution de la Nigelle). La concentration de N-NH3 ruminal a augmenté (P <0,01) au cours

de la deuxième période d'échantillonnage (mois d’Avril). L'interaction entre l'effet de Nigelle

et le temps après distribution de repas a un effet significatif sur le nombre total des protozoaires.

L’interaction entre l’effet Ni administré quotidiennement et/ou par alternance, T (temps après

104

distribution de repas ; 0,3 et 6h), P (Périodes de l’échantillonnage P1= mois de Mars et P2 =

mois d’Avril) et l’effet J (Jour d’échantillonnage ; J0 premier jour de distribution de la graine

de Nigelle, et J1 24h après J0) a un effet significatif sur la concentration de N-NH3.

105

Tableau 28.Effet de l’apport de Nigelle sur les paramètres de fermentation ruminale des brebis Sicilo-Sarde

*N-NH3 (mg/dl) ; **Protozoaires (x 105/ml)

Régimes

ESM

Niveau de signification Témoin

Ni (Chaque

jour) Ni (alternance)

Temps (h) 0 3 6 0 3 6 0 3 6 Traitement

(T)

Temps

(H)

Jour

(J)

Période

(P) T*H T*J T*P T*H*J T*J*P T*H*P T*H*J*P

PH 7,0 6,0 6,4 7,0 5,9 6,5 7,0 6,1 6,6 0,07 0,065 <0,001 0,579 0,252 0,050 0,508 0,543 0,148 0.783 0.746 0.919

N-NH3* 16,8 23,5 20,7 18,2 20,6 21,5 17,2 20,0 19,8 1,51 0,115 <0,001 <0,001 0,003 0,089 0,106 0,798 <0,001 0.106 0.946 <0.001

Protozoaires** 7,7 7,3 6,7 4,9 5,5 4,1 5,9 4,7 3,9 0,42 <0,001 <0,001 <0,001 0,118 0,001 0,772 0,307 <0,001 0.920 0.999 0.951

106

Le tableau 29 montre les résultats de l’effet de l’apport de Nigelle sur les métabolites

sanguins des brebis. En effet, l'addition par alternance de Nigelle a entraîné une augmentation

(P <0,05) du taux de cholestérol plasmatique. Cependant, l'administration quotidienne de

Nigelle a augmenté (P <0,05) les concentrations de Gamma GT par contre elle a diminué le

taux des triglycérides dans le plasma.

Les concentrations de la créatinine, Gamma GT et des protéines totales ont été plus

élevées dans le sang retiré au deuxième jour (J2). Cependant, la concentration des triglycérides

a été diminuée. En outre, la concentration de l’urée a tendance (P = 0,061) à augmenter pendant

la deuxième période d'échantillonnage (P2).

L’effet de la supplementation quotidienne et par alternance de Nigelle au régime

alimentaire des brebis aussi bien l’effet du période (P) et le jour d’échantillonnages (J) est

enregistré sur le tableau 30.

107

Tableau 29. Effet de l’apport de Nigelle (chaque jour vs par alternance) sur les métabolites sanguins des brebis.

Métabolites

Régimes

ESM

Niveau de signification

Témoin

Ni

(Chaque

jour)

Ni

(Alternance) Traitement

(T)

Jour

(J)

Période

(P) T*J T*P T*J*P

Albumine (µmol/L) 701,97 686,15 722,42 45,625 0,533 0,357 0,352 0,437 0,942 0,704

Cholestérol (mmol/L) 4,48 4,60 5,01 0,301 0,043 0,494 0,258 0,722 0,982 0,920

Creatinine (µmol/L) 62,47 62,41 59,52 7,03 0,795 <0,001 0,948 0,190 0,604 0,910

Gamma GT (UI/L) 10, 35 15,33 11,99 1,665 <0,001 <0,001 0,973 0,016 0,982 0,980

Glucose (mmol/L) 5,23 5,33 5,16 0,223 0,580 0,884 0,587 0,827 0,991 0,321

Protéines Totales (g/L) 24,21 27,84 26,23 2,493 0,127 <0,001 0,840 0,430 0,933 0,924

Triglycérides (mmol/L) 1,41 1,29 1,56 0,148 0,045 <0,001 0,157 0,244 0,670 0,520

Urée (mmol/L) 7,66 7,65 7,69 0,338 0,989 0,773 0,061 0,774 0,883 0,994

108

Tableau 30.Effet de l’apport de Nigelle sur le comportement des brebis sur parcours (% du temps total du pâturage)

Activités

Régimes

ESM

Niveau de signification

Témoin Ni (chaque

jour)

Ni

(alternance) Traitement

(T)

Jour

(J)

Période

(P) T*J T*P T*J*P

Consommation de la

biomasse 59,2 64,3 68,3 1,65 <0,001 0,134 0,002 0,748 0,312 0,416

Déplacement 29,5a 29,3a 24,1b 1,58 <0,001 0,305 0,001 0,035 <0,001 0,036

Repos 11,3a 6,4b 7,6b 1,31 <0,001 0,514 <0,001 0,002 <0,001 0,048

**ESM : erreur standard de la moyenne

a, b : les moyennes de la même ligne qui ont deux lettres différentes sont significativement différentes (P<0,05).

109

La supplementation de la graine de Nigelle a entrainé une prolongation (P <0,001) du

temps de consommation volontaire des végétations pastorales, au détriment du temps de repos

des brebis qui a été considérablement diminué (P <0,001). Les temps alloués au déplacement

et au repos ont été diminué (P <0,01) au cours de la deuxième période (P2), par contre le temps

alloué par les brebis pour la consommation de biomasse a été augmenté. Il y a eu un effet de

l’interaction significative Ni × J et Ni × P et Ni × J × P sur le temps alloué par les brebis sous

forme de repos et déplacement sur parcours à la recherche des espèces plus palatables.

3.3. Effets de l’apport de la Nigelle sur le rendement et la qualité du lait

L’effet de Nigelle sur la composition du lait est illustré dans le tableau 31.

Indépendamment de la fréquence d'administration, l’incorporation des graines de Nigelle a

augmenté la production laitière des brebis (+ 83,8 g / jour, P <0,001), l'énergie de lait (+ 0,4 MJ

/ jour, P <0,01), l'énergie corrigé de lait (+ 0,1 g / kg, P <0,01) et les Caséines (+10g / l, P

<0.01).

En revanche, l’apport de Nigelle aux brebis n’a pas un effet sur la composition chimique

de lait (teneurs en matière grasse, Protéines, lactose, urée, matière minérale, ESD et cellules

somatiques) sauf la teneur en caséine qui a augmenté (P < 0.05) suite à l’incorporation de la

Nigelle dans la ration. D'autre part, seule l'addition quotidienne de Nigelle s’est traduite par une

augmentation (P <0,05) du rapport énergie corrigé du lait, de l’ingestion de MS et aussi le pH

du lait (P <0,01). D’autre part, l'administration de Nigelle par alternance a diminué (P <0,05)

la valeur de l’oxydation lipidique du lait (TBARS).

110

Tableau 31. Effet de la supplementation de Nigelle sur les paramètres du lait (Partie 1)

Paramètres

Régimes

ESM

Niveau de signification

Témoin

Ni

(chaque

jour)

Ni

(alternance)

Traitement

(T) Période (P) T*P

Rendement du Lait

Production laitière

(g/jour)

662,7 746,5 768,2 53,20 <0,001 <0,001 0,637

Contenu énergétique

du lait (MJ/kg)

4,0 4,1 3,6 0,27 0,092 <0,001 0,634

Energie de lait

Produite (MJ/Jour)

2,3 2,7 2,6 0,31 0,008 <0,001 0,896

Energie corrigée de

lait (g/kg)

0,7 0,9 0,8 0,10 0,008 <0,001 0,886

Composition du lait (g/100 g lait)

Matière grasse 7,7 7,3 7,5 0,94 0,631 0,002 0,669

Protéine 5,8 5,9 5,9 0,26 0,378 0,007 0,983

Lactose 3,5 3,7 4,1 0,27 0,743 0,004 0,409

Matière minérale 0,8 0,9 1,0 0,08 0,517 0,004 0,307

ESD 9,6 10,1 10,8 0,69 0,529 0,004 0,333

Urée(mg/dl) 34,8 35,4 34,2 4,02 0,751 <0,001 0,443

Cellules somatiques

(103 x cellules/ml)

242,6 253,9 235,9 66,62 0,994 0,375 0,674

Caséine (g/l) 42,61a 52,64b 49,84b 2,05 0,005 - -

pH 6,6a 6,7b 6,6a 0,03 0,002 <0,001 <0,001

T. de congélation

(°C) -0,4 -0,4 -0,5 0,06 0,919 <0,001 0,722

TBARS* (mg

MAD/l) 0,25a 0,24a 0,21b 0,01 0,015 - -

*TBARS : Thiobarbiturique acide reactive substances (l’activité oxydative : mg

monoaldhydes/l)

111

Tableau 32. Effet de la supplementation de Nigelle sur les paramètres du lait (Partie 2)

Paramètres

Régimes

ESM

Niveau de signification

Témoin

Ni

(chaque

jour)

Ni

(alternance)

Traitement

(T)

Période

(P) T*P

Efficacité Alimentaire

Production laitière

/Ingéré en MS

0,5 0,6 0,6 0,04 0,001 <0,001 0,665

Energie corrigé de

lait /Ingéré en MS

0,6 0,7 0,6 0,08 0,010 <0,001 0,895

La figure 7 montre l'évolution de la biomasse de parcours tout au long des périodes de

l’essai. Il est remarquable qu’au début de l’essai, la biomasse de Sulla, de Triticale et de Bersim

était comprise entre 1 et 3 tonne MS/ha alors qu’elle augmente progressivement vers la

fin de l’essai. La biomasse des mauvaises herbes était importante en mois Mars.

Figure 7.Evolution de la biomasse du parcours

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 2 4 6 9

Bio

mass

e (T

MS

/ha)

semaines

Triticale

MauvaisesherbesSulla

Bersim

BiomasseTotale

112

3.4. Effets de la supplémentation de la Nigelle sur la composition des acides gras du lait

L’administration quotidienne de Nigelle a augmenté (P <0,05) le taux d'acide butyrique

(C4 : 0), d'acide iso-stéarique (iso-C18) et d'acide arachidique (C20 : 0) dans le lait. Par contre

elle a diminué (P < 0.05) le taux d’acide Dihomo-γ-linolénique (C20 : 3n-6) (Tableau 32). En

revanche, l’administration par alternance de Nigelle a augmenté (P <0,05) la proportion d'acide

eicosadienoïque (C20 : 2n-6) dans le lait, mais elle a réduit aussi (P <0,05) la proportion des

acide gras de type Omega 3.

Indépendamment de la fréquence de distribution, l’apport des graines de Nigelle a

diminué (P< 0.05) le taux d'acide Osbond (C22 : 5n-6) dans le lait. En outre, il a tendance (P

= 0,05) à diminuer la proportion d'alpha-acide linolénique (C18 : 3 n-3).

113

Tableau 33. Effet de l’apport de la Nigelle sur le profil des acides gras de lait des brebis

(Partie 1)

Régimes

Témoin Ni (chaque

jour) Ni (alternance) ESM

Niveau de

signification

AG, mg/g de lait C4 1,258a 1,587b 1,312ab 0,088 0,029

C6 1,574 1,685 1,585 0,064 0,417 C7 0,017a 0,034b 0,031b 0,003 0,003

C8 2,015 2,021 1,973 0,078 0,894

C9 0,027ac 0,056bc 0,077b 0,009 0,002 C10 7,326 7,268 7,54 0,361 0,855

C10 :1 0,305 0,3 0,297 0,015 0,928

C11 0,08 0,104 0,125 0,013 0,056

C12 4,551 4,69 4,916 0,281 0,656 C13 0,136 0,097 0,131 0,012 0,052

Iso14 0,113 0,108 0,114 0,007 0,791

C14:0 12,01 11,715 12,275 0,461 0,695 C14 :1n-5 0,317 0,323 0,379 0,025 0,175

Ante iso15 0,362 0,323 0,346 0,014 0,164

Iso15 0,497 0,462 0,485 0,021 0,488 C15 1,076 1,064 1,202 0,054 0,156

ISO 16 0,3 0,289 0,291 0,011 0,745

C16 25,86 24,83 26,11 0,474 0,148

C16 :1n-7 1,828 1,795 1,94 0,099 0,560 Ante iso 17 0,466 0,437 0,427 0,023 0,471

Iso 17 0,588 0,555 0,571 0,020 0,521

C17:0 0,595 0,582 0,638 0,021 0,154 C17 :1n-7 0,285 0,301 0,305 0,016 0,657

Iso18 0,028a 0,05b 0,049b 0,005 0,004

C18:0 7,106ab 7,34a 6,074b 0,363 0,047

C18 :1n-9 15,44 16,16 14,63 0,636 0,252 C18 :1 4,922 5,668 5,347 0,520 0,602

C18 :2 1,129 1,146 1,038 0,053 0,319

C18 :2n-6 3,549 3,428 3,44 0,128 0,765 C18 :2n-4 0,759 0,787 0,974 0,103 0,290

C18 :3n-6 0,197 0,23 0,179 0,025 0,364

C18 :3n-4 0,044 0,024 0,037 0,009 0,330 C18 :3n-3 1,345 1,13 1,106 0,073 0,054

C18: 2 conj 1,468 1,657 1,776 0,174 0,462

C20:0 0,283a 0,327b 0,284a 0,014 0,047

C20 :1n-9 0,122 0,098 0,108 0,016 0,571 C20 :2n-6 0,012a 0,034ab 0,053b 0,009 0,017

C20 :3n-6 0,106a 0,055b 0,095a 0,010 0,003

C20 :4n-6 0,174 0,172 0,188 0,011 0,540 C20 :5n-3 0,069 0,047 0,054 0,009 0,209

C22:0 0,133 0,107 0,123 0,009 0,120

C21 :5n-3 0,019 0,022 0 0,008 0,133 C22 :5n-6 0,104a 0,046b 0,015b 0,016 0,002

C22 :5n-3 0,101 0,079 0,046 0,022 0,226

114

Tableau 34. Effet de l’apport de la Nigelle sur le profil des acides gras de lait des brebis

(Partie 2)

Régimes

ESM

Témoin

Ni

(chaque

jour)

Ni (alternance) Niveau de

signification

Somme

Omega 3 1,534a 1,278ab 1,206b 0,088 0,035

Omega 6 4,142 3,965 3,970 0,139 0,598

Omega 6/oméga 3 2,771 3,278 3,328 0,208 0,130

AGS* 66,89 66,19 67,16 1,083 0,808

AGMI** 23,219 24,645 23,006 0,816 0,319

AGPI*** 9,076 8,857 9,001 0,377 0,917

AGI**** 32,295 33,502 32,007 1,087 0,593

*AGS : acides gras saturés

**AGMI : acides gras monoinsaturés ***AGPI : acides gras polyinsaturés

****AGI : acides insaturés

4. Discussion

4.1.Valeur nutritive de la biomasse du parcours et des aliments

La composition floristique du parcours expérimental avarié entre les mois de Mars et

Avril, principalement la réduction de la strate des mauvaises herbes au détriment de

l'augmentation de la strate du Sulla et triticale. Ceci est probablement attribué à l’effet des pluies

enregistrées à la fin du mois de Mars. D’autre part, des études antérieures ont montré que la

biomasse de Sulla (Hedysarum coronarium) est relativement riche en tanins (29-33 g / kg de

MS, Terrill et al., 1992). Par conséquent, les niveaux croissants de phénols et de tannins totaux

pendant le mois d’Avril sont probablement le résultat de la proportion accrue de Sulla dans la

biomasse totale du parcours. Les tanins du Sulla pourraient avoir un effet positif sur les

protéines alimentaires grâce à une protection in situ de la dégradation du rumen. Notre étude

confirme la constatation de Fois et al. (1999) selon laquelle à la fin du printemps et au début de

l'été, la végétation des parcours est de mauvaise qualité ce qui affecte la production et la qualité

du lait.

115

4.2.Effets de l’apport de la Nigelle sur les activités comportementales, l'ingestion, la

fermentation ruminale et les métabolites sanguins des brebis

L'augmentation significative de l’ingestion totale de la MO, NDF et ADF résultant de

l'administration de la Nigelle dans le régime distribué aux brebis de race Sicilo-Sarde était

similaire à celle trouvée dans le chapitre 2 avec les agneaux de race Barbarine. Cette

augmentation de l’ingestion est attribuée au rôle des l'huiles essentielles des graines de Nigelle

qui possèdent des propriétés anti-céstodales, anti-nématodes et antifongiques notamment sur

Aspergillus niger (Agarwal et al., 1979). Ainsi, ces huiles essentielles stimulent la digestion

ruminale, facilite le transit alimentaire et améliore l'appétit chez les animaux (Gilani et al.,

2004). L’effet positif de l’administration de la Nigelle avec fréquence de distribution a été

justifié par l’essai in vitro (chapitre 1). La graine de Nigelle nécessite plus de temps dans le

tube digestif pour libérer ses huiles, nos résultats sont en concordance avec Al-Gaby (1998) qui

a constaté aussi que la dureté de la graine caractérisée par sa texture croquante a besoin d'une

longue période dans le milieu de fermentation pour libérer ses huiles essentielles. Des études

antérieures ont révélé que l’administration des huiles essentielles pourrait prendre quelques

jours pour que l’animal s’adapte à la saveur particulière des gouts indésirables (Schöne et al.,

2006 ; Zhaikai et al., 2015).

Les concentrations des métabolites sanguins sont similaires à celles rapportées par Zied

(1998). L'augmentation du taux de cholestérol sanguin dans la présente étude pourrait être

attribuée à l'effet de la thymoquinone (composé majeur dans la graine de Nigelle) et les acides

gras monoinsaturés (AGMI) sur la synthèse du cholestérol par les hépatocytes ou la

réabsorption fractionnée de l'intestin grêle (Brunton, 1999). Ce résultat pourrait être aussi

attribué à l'effet stimulant des acides gras insaturés sur l'excrétion de cholestérol dans l'intestin

et l'oxydation de ce métabolite en acides biliaires (Khodary et al., 1996). L’administration des

graines de Nigelle par alternance a stimulé la concentration des protéines totales du sang chez

les brebis Sicilo-Sarde. L’augmentation de ce paramètre pourrait être expliquée par

l’augmentation de la concentration de N-NH3 dans le rumen (effet de Ni x T ; P < 0.05) d’où

la synthèse des protéines microbiennes surtout avec l’administration par alternance de la

Nigelle. Dans le même contexte, Cabuk et al. (2003) ont confirmé que les graines de Nigelle

stimulent le système digestif en particulier la digestion des protéines et de la matière grasse.

Nos résultats confirment aussi les résultats d'El-Hossieny et al. (2000) qui ont rapporté que la

116

concentration des protéines totales dans le sang a augmenté (P <0,05) avec l'addition des graines

de Nigelle aux régimes destinés aux ruminants.

La diminution du taux de créatinine dans le sang sous l’effet de la supplémentation par

alternance des graines de Nigelle, suggère une amélioration du fonctionnement des reins. Des

études antérieures ont montré que les graines de Nigelle et ses extraits ont diminué les taux de

triglycérides et du cholestérol dans le plasma des agneaux (Zanouny et al., 2013). Alors que

notre étude a montré un phénomène inverse. En effet, les taux de triglycérides et du cholestérol

dans le plasma ont augmenté après administration avec alternance de la Nigelle. On pourra

attribuer cette augmentation à la richesse de la graine de Nigelle en AGIS qui stimulent

l'absorption du cholestérol par l'intestin et peut être oxydé aux acides biliaires (Khodary et al.,

1996).

Cette étude est la première à s’intéresser à l’effet de l’administration de la Nigelle sur le

comportement alimentaire des brebis sur parcours. Le temps alloué par les brebis pour la

consommation volontaire de la biomasse était plus long au début de l'expérience (jusqu'au jour

42 de l’essai) malgré que la biomasse de parcours au début de l’essai soit caractérisée par la

dominance des mauvaises herbes. Ceci est probablement lié à la richesse du parcours en espèces

plus palatable pour les brebis, au début qu’à la fin de l’essai, notamment les jeunes pousses du

sulla, triticale et du bersim. Cependant, l’effet de l’apport de Nigelle sur le comportement des

brebis est reflété par l’augmentation du temps alloué à la consommation de la biomasse

pastorale. Ce résultat pourrait être expliqué par le gout piquant des graines de Nigelle qui

engendre une excitation des récepteurs buccaux et une salivation importante s’est déclenchée.

Ainsi, les brebis cherchent à remédier à ce gout indésirable surtout par la consommation des

plantes riches en eau. Le déplacement des brebis sur parcours à la recherche des espèces plus

palatables n’a été significativement réduit qu'avec l'administration par alternance des graines

de Nigelle. Ce phénomène pourrait être dû au fait que la graine de Nigelle nécessite plus de

temps pour que le milieu ruminal s’adapte à ses composés volatils.

4.3. Effets de l’apport de la Nigelle sur la production et la qualité du lait

L’incorporation des graines de Nigelle dans la ration des brebis a augmenté la production

laitière. Le niveau d'augmentation est plus élevé chez les brebis recevant les graines de Nigelle

par alternance. L'augmentation de la production laitière pourrait être attribuée à l'effet

galactogoétique des composants actifs dans les graines de Nigelle. Des résultats similaires ont

117

été rapportés par EL-Ghousein et al. (2010) sur les brebis de race Awassi recevant des graines

de Nigelle. Singh et al. (1993) ont attribué l'effet positif des galactogogues sur la production de

lait à la diminution des amines biogènes (par exemple l'histamine, la tryptamine et la tyramine)

circulant dans le sang. Ces amines provoquent une libération excessive de catécholamines

conduisant à la suspension de la sécrétion de lait et à la digestion des bloques en inhibant la

mobilité et l'absorption du ruminal des nutriments.

Mahmoud (1993) a signalé que le niveau d'énergie dans le lait a augmenté avec l'addition

de Nigelle puisque les graines de cette plante sont relativement riches en énergie métabolisable.

L'augmentation de la production de lait par rapport à la quantité de la matière sèche

ingérée montre l'effet positif de l'administration de la Nigelle sur l'efficacité alimentaire.

Dans le chapitre précédent nous avons montré que la graine de Nigelle exerce un

important pouvoir anti-oxydant pour la viande, alors que les informations sur l’effet anti-

oxydant de Nigelle sur le lait sont quasi-absentes. Cependant, cette étude a montré que

l’oxydation lipidique de lait a diminué avec l’administration par alternance de la graine de

Nigelle, le même processus métabolique, détaillé au chapitre 3, pourra justifier ce résultat.

4.4.Effet de l’apport de la Nigelle sur le profil des acides gras du lait

La prédiction de l'effet de la matière grasse alimentaire sur la qualité du lait est complexe.

Elle varie avec le type des acides gras, la source et le mode de présentation (graines

oléagineuses, huiles protégées et non protégées), le taux de matière grasse alimentaire et les

compositions diététiques principalement affectent la biohydrogénation ruminale (Chilliard et

al., 2003).

L’administration de la graine de Nigelle a favorisé une augmentation du taux de l’acide

butyrique dans le lait. En revanche, une augmentation du taux de triglycérides dans le sang et

une diminution du nombre des protozoaires après supplémentation par la Nigelle sont associées

à une augmentation de la concentration d'acide butyrique dans le rumen. Les triglycérides dans

le sang inhibent la synthèse de l'acide butyrique dans les mamelles (Chilliard et al., 2003).

La même tendance a été observée avec la synthèse de C7 et C9 par biohydrogénation, qui

a augmenté par l'administration des graines de Nigelle. Ce résultat est en accord avec les

données rapportées par Chilliard et Doreau (1991) qui ont testé l’effet des huiles végétales (par

exemple l'huile de colza) sur le profil des acides gras de lait des vaches laitières. Les proportions

118

de l'acide iso-stéarique (iso18) et de l'acide stéarique (C18) dans les acides gras totaux par

l’apport des graines de Nigelle est probablement le résultat de l'augmentation du taux des

triglycérides dans le sang et de leur capacité de transformation en acides gras à chaîne longue

(Par ex. C18). Généralement, presque tous les acides gras à chaîne longue (C18 : 0-C22 : 0)

dans le lait proviennent de lipides circulant dans le sang, issus de l'absorption dans l'intestin

grêle ou de la mobilisation du tissu adipeux. En réalité, les acides gras à chaîne longue (de 14

à 18 carbones) peuvent être modifiés dans la glande mammaire par l'activité des enzymes

désaturase (Nudda et al., 2014). Étant donné que l'acide arachidique (C20 :0) présente 0,08%

de la teneur totale en matière grasse dans la graine de Nigelle, il est difficilement transformé

par l'effet de la biohydrogénation du rumen. Par conséquent, l’apport quotidien de la graine de

Nigelle a normalement augmenté la teneur de cet acide dans le lait.

L'acide eicosadienoïque (C20 : 2n-6) n’est pas présent dans l'alimentation, alors qu’on le

trouve dans le lait. Il est possible d’avancer que cet acide est un dérivé de la biohydrogénation

du rumen. Selon Kairenius et al. (2011) l'acide eicosadienoïque provient d'une

biohydrogénation de l'acide eicosapentaénoïque (C20 : 5 n-3). Cet acide ne provient que de

l’aliment concentré. Nos résultats sont semblables à ceux trouvés par de Toral et al. (2010) qui

ont montré que, après 3 à 7 jours de supplémentation avec de l'huile de poisson, la

biohydrogénation sera possible et permettra de transformer l'acide eicosadienoïque en acide

eicosadienoïque.

L'acide Dihomo-gamma-linolénique (DGLA) (C20 :3 n-6) existe dans le régime des

brebis avec un niveau très bas qui nous permet de conclure que la présence de cet acide gras

dans le lait provient d'une biohydrogénation de C20 :5 et C20 :4 (Kairenius et al., 2011) et que

l’apport des graines de Nigelle a diminué cette biohydrogénation, ce qui pourrait être attribué

au potentiel antibactérien de cette graine. D'autre part, la présence de C14 dans la graine de

Nigelle aurait pu entraîner une diminution du niveau de C20 :3 n-6 dans le lait par l'inhibition

de l'activité enzymatique responsable de la dégradation des lipides. Selon Harfoot et Hazlewood

(1997), la diminution des acides gras de type oméga 3 dans le lait a d'abord été attribuée à la

diminution de l'acide alpha-linolénique (ALA) (C18 :3 n-3) qui a été converti en acide stéarique

(C18 :0) par la biohydrogénation ruminale et, d'autre part, par la diminution de l’acide

eicosapentaénoïque (C20 :5 n-3) qui s'est transformé en acide eicosadienoïque (Toral et al.,

2010). D'autre part, selon Akraim (2005), seulement 10,2% de la concentration initiale en ALA

(C18 :3 n-3) a été complètement hydrogénée à l'acide stéarique (C18 :0) après 24 heures

119

d’incubation in vitro, alors que seulement 63% de la quantité initiale de l’ALA (C18 :3 n-3) ont

été convertis en acide stéarique (C18 :0). Le même auteur a rapporté qu’avec la supplémentation

des graines de lin, la biohydrogénation de l'ALA augmentait. Chow et Fievez (2004) ont

expliqué la faible biohydrogénation de l'ALA par l'inhibition des bactéries responsables de cette

biohydrogénation par l'administration d'huiles de poisson, peut-être qu'elles ne sont pas de la

même catégorie de bactéries inhibées par les huiles de Nigelle. Dans ce contexte, la présence

de la graine de Nigelle dans la ration a tendance à augmenter le pH du rumen, en particulier

avec l'administration par alternance. Contrairement à Fuentes et al. (2011), on peut conclure

qu'une diminution du pH du rumen (de 6,4 à 5,6) peut diminuer la biohydrogénation des régimes

riches en acides gras de type oméga 3.

5. Conclusion

La graine de Nigelle a un potentiel d’améliorer la production laitière et la qualité du lait

manifesté par l’augmentation du taux de la caséine et la diminution de l’oxydation lipidique de

lait exclusivement destiné à la transformation en fromage. Elle améliore également l'appétit des

brebis et la palatabilité de la biomasse dans le pâturage. Pour cette raison, la Nigelle peut être

considérée une alternative naturelle capable d’améliorer les performances des brebis en

lactation ainsi que la qualité de leurs produits.

120

Discussion générale

121

Les métabolites phytochimiques sont des composés organiques issus des plantes et ont

des activités biologiques ayant un rôle protecteur contre plusieurs maladies. Ces composés très

utilisés en médecine humaine jouent le rôle de protecteurs et régulateurs physiologiques. Il

existe une large gamme de composés phytochimiques entre autres les caroténoïdes, les

flavonoïdes, les phénols, les saponines, les huiles essentielles, etc. Les recherches sur

l'utilisation des produits de Nigelle (tourteau, huiles essentielles, graines) comme additif en

alimentation animale ont commencé dans certains pays depuis une dizaine d'années, pourtant

les articles publiés sur la réponse des animaux à la présence de Nigelle dans la ration des

ruminants sont rares. La littérature bien qu’insuffisante rapporte les résultats de quelques essais mettant en

exergue le comportement digestif et les performances des ruminants recevant différentes

sources de Nigelle (Awadalla, 1997 ; El-Ayek et al., 1998 ; Gabr, 1998 ; Gabr et al., 1998). Les

tendances sont parfois contradictoires et appellent donc à étudier davantage le potentiel

d’utilisation des produits de la Nigelle en alimentation animale. Les composés actifs présents

dans cette plante justifient à notre avis un tel intérêt.

Ainsi, l'objectif global de notre travail de thèse est d'étudier l'effet des produits (graines)

du Nigelle (Nigella sativa) sur le comportement alimentaire, la digestion, les performances de

production et la qualité du lait et de la viande des ovins conduits à l’auge ou sur parcours.

En Tunisie la plante de Nigelle, connue sous le nom vernaculaire « Sinouj » est cultivée

dans la région du Cap Bon et son utilisation est jusqu’à présent destinée à l’alimentation

humaine (pain) et dans l’industrie pharmaceutique et thérapeutique alors que son utilisation en

alimentation animale est méconnue. De nombreuses expériences ont été menées dans le but de

tester si cette plante est en mesure de remplacer les antibiotiques en tant que stimulant de

croissance, ainsi que d'améliorer l'efficacité alimentaire, la digestibilité de la ration, le

rendement du lait et de la viande et l'état de santé des animaux de ferme (Erener et al.,2011).

Des études antérieures sur les graines de Nigelle qui ont montré un tel intérêt scientifique

à leur utilisation dans l’alimentation des ruminants en raison de leur activité antidiabétique

(Bamosa et al., 2010), de leur activité antioxydante (Pichette et al., 2012), et l’activité gastro-

protectrice (Khaled, 2009). De plus, l'huile de Nigelle a une activité antiradicalaire importante.

Notre travail a confirmé l’intérêt nutritionnel des graines de Nigelle et l’avantage

d’utilisation de cet additif naturel dans l’alimentation des ovins. Les essais in vivo ont montré

122

l’augmentation de la croissance journalière des agneaux et la production laitière chez la brebis

Sicilo-Sarde ayant reçu les graines de Nigelle. Outre l’amélioration des performances de

production, la Nigelle ont réduit la méthanogenèse in vitro.

• Composition chimique et aspects nutritionnels des graines de Nigelle

Étant une importante source de protéines et de glucides, les graines de Nigelle renferment

de nombreux composés bioactifs, tels que les acides gras essentiels, les phospholipides, les

alcaloïdes, stérols, les composés phénoliques, les vitamines et les minéraux (Takruri et Dameh,

1998).

L’analyse du profil des acides gras de la graine de Nigelle a montré la dominance de

l’acide linoléique (C18 :2n6) qui représente plus de 55% du total des acides gras, suivi par

l'acide oléique (C18 :1 n9) et l'acide palmitique (C16 :0). Ces résultats sont en concordance

avec ceux rapportés par Al-Jassir (1992).

La plus grande quantité d'acides gras insaturés dans la graine de Nigelle est

nutritionnellement recherchée (Al-Jassir, 1992) et justifie de ce fait l’incorporation de cet

additif dans la ration des ovins. La peroxydation des lipides est aussi une caractéristique

intéressante de l’effet de la Nigelle. Kamal-Eldin et Anderson (1997) ont étudié la relation entre

le degré d'insaturation et la teneur en tocophérol de différentes huiles de graines et ont conclu

que les huiles du Nigella sativa, de palme, de soja et de sésame s'écartent de la corrélation entre

la teneur en acide linoléique et l'α-tocophérol. Ces constatations justifient l’effet anti-stress sur

la qualité de la viande et aussi sur le comportement des brebis sur parcours.

• Effet de la graine de Nigelle sur la croissance, les paramètres d’ingestion et digestion, la

production et la qualité de la viande et du lait chez les ovins

Nous avons montré qu’indépendamment de la proportion de concentré dans le régime

alimentaire, l'addition de graines de Nigelle a tendance à diminuer l’ingestion de la ration mais

elle a augmenté la concentration en N-NH3. L’apport de Nigelle a entrainé une diminution de

la taille de la population de protozoaires dans le rumen et de la concentration des triglycérides

plasmatiques. Les agneaux recevant la graine de Nigelle ont une croissance journalière (GMQ)

plus élevée que ceux soumis aux régimes sans Nigelle. On a conclu qu'avec l'alimentation à

base de concentré, les agneaux qui ont reçu les graines de Nigelle ont gagné plus de poids par

comparaison aux autres régimes alimentaires.

123

La teneur en matières grasses du muscle longissimus dorsale a augmenté avec

l'alimentation à base de concentré. Ainsi on a bien constaté une augmentation de la matière

grasse intramusculaire pour la viande des agneaux recevant les graines de Nigelle. La graine de

Nigelle a augmenté le taux des acides gras 14 :0, cis-9 14 :1, 15 :0, iso 15, Iso 17, ante-iso 17,

cis-6 18 :1, trans-6, trans-7 et trans-8 18 :1, trans-9 18 :1, trans-11 18 :1, AGS, AGMI dans la

viande d'animaux nourris à base de foin, mais pas dans la viande d'agneaux nourris à base de

concentré. L'effet de la Nigelle sur les valeurs de TBARS dans la viande crue a révélé que

l'oxydation des lipides augmentait globalement avec le temps.

Pour l’effet des graines de Nigelle sur la composition de lait, la proportion d'iso18

augmenté avec addition de Nigelle. Alors que la proportion de C20 :0 a augmenté avec la

distribution quotidienne de Nigelle. La distribution alternée de la Nigelle n’a pas affecté la

concentration de C20 :0. Les acides gras du type oméga 3 ont été considérablement réduits avec

l'addition alternée de Nigelle, tandis qu'avec l'addition quotidienne il n’y a qu’une tendance de

diminution de ces types des acides gras.

Des résultats similaires ont été trouvés par Abo-Donia et al. (2009) qui ont étudié l'effet

de l'ajout de la graine de Nigelle sur les veaux en allaitement. Ils ont constaté que la digestibilité

de la matière sèche de la ration était plus élevée dans le groupe d’animaux ayant reçu les graines

de Nigelle comparativement au groupe témoin. L’augmentation de la digestibilité des

nutriments de la ration est souvent observée en associant à la ration des plantes médicinales qui

jouent un rôle inhibiteur des bactéries gram-positives.

124

Conclusion générale et perspectives

Ce travail de thèse confirme l’intérêt de l’utilisation des graines de Nigelle (Nigella

sativa) dans l’alimentation des ovins aussi bien à vocation viande que lait. La valeur ajoutée de

cet additif naturel tire son importance de la richesse de ses graines en nutriments essentiels en

particulier l’énergie et aussi la présence de certains composés secondaires à effets positifs.

L’essai in-vitro a montré que les graines de Nigella sativa n’ont aucun effet négatif sur la

digestibilité des nutriments pour un régime à base de concentré et un régime mixte sauf qu’avec

un régime à base de foin, une chute de la digestibilité de sa matière organique durant les

premières 48 h d’incubation a été observé du essentiellement de la texture de la graine et le

temps d’action de ses composées actives dans le rumen. Dans cet essai on a montré aussi que

la graine de Nigelle a un pouvoir anti-méthanogène important, surtout avec la dose une dose

1%, en fait, Ce constat confirme l’effet positif de la supplémentation de la graine dans les rations

des petits ruminants de point de vue alimentaire aussi bien qu’environnementale.

Chez l’animal nous avons noté que l’incorporation à doses relativement faibles dans le

concentré, les graines de Nigelle ont amélioré l’efficacité alimentaire des régimes à base de foin

ou de concentré et ont par conséquent stimulé la croissance journalière des agneaux de race

Barbarine. Les effets bénéfiques de cet additif naturel s’étendent aussi à la qualité de la viande

qui a été améliorée en particulier avec une ration à base de foin d’orge à travers d’une légère

augmentation des acides gras polyinsaturé dans la viande. En outre, Le pouvoir antioxydant des

graines de Nigelle a été démontré dans notre travail sur la viande ovine par une réduction

importante de l'oxydation lipidique de la viande pendant le stockage réfrigéré, quel que soit le

système d'alimentation.

La réponse de la brebis Sicilo Sarde à la présence des graines de Nigelle dans le concentré

a été aussi positive en termes d’augmentation de la production laitière mais aussi au travers de

l’amélioration du profil des acides gras du lait et l’augmentation de ses teneurs en acide

butyrique et en caséine d’où l’aptitude de transformer en fromage s’est augmenté. Comme pour

la viande, l’activité antioxydante des graines de Nigelle dans le lait a été aussi démontrée dans

notre étude.

Les résultats intéressants générés par notre travail de thèse devraient inciter à envisager

un programme de recherche sur cette plante touchant les volets agronomiques, zootechnique et

125

économique. L’utilisation de faibles doses de graines de Nigelle pour la manipulation de la

qualité de la viande et du lait pour répondre aux préférences du consommateur mérite une

profonde exploration dans les laboratoires de recherche. Les pistes de recherche sur la Nigelle

ci-haut mentionnées complèteront l’évaluation du potentiel d’utilisation de cette plante en

alimentation animale et les résultats attendus seront décisifs quant à l’intérêt de développement

de cette plante en Tunisie.

126

Références

bibliographiques

127

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