GENERALITES SUR L’AQUACULTUR

Premières estimations des besoins alimentaires et nutritionnels des juvéniles de la perche du Nil, Lates niloticus (poisson, téléostéen) 

AQUACULTURE ET ALIMENTATION 

Pour répondre à la demande croissante en poissons d’élevage, il faudra maitriser entre autres conditions, un approvisionnement régulier en aliments (ingrédients, nutriments) en quantités et en qualités adéquates pour chaque espèce aquatique élevée. La production aquacole ne peut être rentable qu’à la condition que les exploitants aient accès à des aliments équilibrés à des 8 prix compétitifs. Il s’avère donc nécessaire d’optimiser la production d’aliments ainsi que les pratiques de gestion des aliments sur le lieu d’exploitation. Les problèmes de la formulation sont liés en particulier, à la fourniture d’aliments adaptés aux espèces et répondant aux besoins nutritionnels des poissons d’élevage aux différents stades de développement. Ces problèmes restent des questions importantes pour les secteurs de la production d’aliments, que celle-ci se fasse à l’échelle commerciale ou sur le lieu d’exploitation (Hasan & New, 2013). Le débat sur la disponibilité et l’utilisation des aliments aquacoles se concentraient généralement sur les farines et les huiles de poisson. Compte tenu des tendances passées et des prévisions actuelles, on note que la viabilité de l’aquaculture dépendra plutôt d’approvisionnements réguliers en ingrédients tels que les protéines, les huiles et les hydrates de carbone d’origines végétales ou issues d’animaux terrestres. Selon les estimations de la FAO (2008), près de 31,7 millions de tonnes de poisson et crustacés (soit 46,1 % de la production aquacole, plantes aquatiques comprises) étaient exclusivement nourris avec des aliments aquacoles exportés ou fabriqués à l’échelle industrielle sous forme d’aliments composés. L’aquaculture avec alimentation d’appoint représente 81,2 % de la production mondiale de poissons et crustacés d’élevage, correspondant à 38,8 millions de tonnes (FAO 2014). Plus de 200 espèces de poissons et crustacés d’élevage sont actuellement nourries avec des aliments aquacoles produits hors exploitations. Les poissons d’eau douce comme les carpes et autres cyprinidés, les tilapias, les silures, entre autres, représentent plus de 67,7 % de la production aquacole de poissons nourris. Les ingrédients peuvent être d’origine animale et végétale (Medale et al. 2013). 

 Ingrédients d’origine animale 

Les protéines et lipides d’origine animale utilisés en aquaculture sont constitués en majeure partie de farines et d’huiles de poisson et de crustacés, de sous-produits de poissons et de crustacés ou de zooplanctons. Les farines et huiles dérivées de poissons et de crustacés entiers capturés à l’état sauvage, y compris les prises accessoires, sont actuellement les principales 9 sources de protéines et de lipides d’origine aquatique utilisées pour l’alimentation animale. La majorité des farines de poisson sont produites à base de poisson entier présentant un faible intérêt pour le marché de consommation humaine (petite taille, présence d’arêtes). La pêche minotière (spécifique pour la production de farines et d’huiles de poisson) concerne l’anchois du Pérou (Engraulis ringens), le merlan bleu (Micromesistius poutassou), l’anchois japonais (Engraulis japonicus) et certaines espèces de maquereaux, de sardines et de hareng (Shepherd et al. 2005). Le Pérou produit près d’un tiers de toutes les farines de poisson utilisées dans le monde (majoritairement de la farine d’anchois). Les autres principaux pays producteurs sont le Chili, la Thaïlande, la Chine, les Etats-Unis, le Danemark, l’Islande et la Norvège (Medale & Kaushik, 2009). La farine et l’huile de poisson sont encore considérées comme les ingrédients les plus nutritifs et les plus digestes pour les poissons d’élevage. La progression de la demande d’aliments aquacoles ayant contribué à faire monter les prix, la quantité de farine et d’huile de poisson qui entre dans les aliments composés utilisés en aquaculture a clairement amorcé une tendance à la baisse, ces produits étant désormais employés de façon plus sélective comme ingrédients stratégiques, à des concentrations inférieures et à des stades critiques de la production, en particulier dans les écloseries, pour le stock de géniteurs et dans les rations de finition. Résidus de poisson Poissons entiers Figure 4: Production mondiale de la farine de poisson (OCDE/FAO, 2016) 10 L’offre mondiale de farine de poisson est passée de 7 millions de tonnes de 1996 à 5,5 millions de tonnes par an, en 2003 (Figure 4). Elle a ensuite diminué régulièrement pour atteindre 5 millions de tonnes, en 2007. Les plus fortes fluctuations sont liées à des événements climatiques tels qu’El Nino (FAO, 2016). De même, la production mondiale d’huile de poisson a augmenté progressivement, passant de 1,02 million de tonnes de 1976 à 1,50 million de tonnes en 1994, avant de retomber progressivement à 1,07 million de tonnes en 2009 (FAO 2014). Ainsi, l’analyse des données relatives à la période allant de 1994 à 2009 révèle que la production mondiale de farine de poisson issu des pêches de capture marine a diminué en moyenne de 1,7 % par an, et la production d’huile de poisson de 2,6 %. Tandis que pendant la même période les volumes de farines et d’huiles de poisson utilisés en aquaculture ont augmenté, passant respectivement de 1,87 million à 3,73 millions de tonnes et de 0,46 million à 0,78 million de tonnes. En 1988, 80 % de la production mondiale de farine de poisson servait à l’alimentation des porcs et des volailles et 10 % seulement entrait dans la composition des aliments aquacoles. En 2008, l’aquaculture absorbait à elle seule 60,8 % de la production mondiale de farine de poisson et 73,8 % de la production totale d’huile de poisson. La quantité de déchets de coupe et de rejets de poissons comestibles utilisée pour la production de farines et d’huiles de poisson est estimée à environ 6 millions de tonnes. Il ressort des estimations de l’organisation internationale de la farine et de l’huile de poisson que près de 25 % de la production de farine de poisson (1,23 million de tonnes, en 2008) sont issus de sousproduits de la pêche. Parmi tous les sous-secteurs de l’élevage, l’aquaculture est celui qui utilise le plus de farine et d’huile de poisson. Ces produits sont plus fréquemment utilisés pour l’alimentation des poissons et des crustacés se situant à des niveaux plus élevés de la chaîne trophique. La farine de poissons est souvent ajoutée dans la formulation des aliments à des doses comprises entre 17 et 65 % et les huiles de poisson dans des proportions de l’ordre de 3 à 25 % de la quantité totale d’aliments. La composition en acides aminés indispensables (AAI) des poissons entiers est très proche des profils de besoins en acides aminés des différentes espèces de poissons (Kaushik 1998). C’est pourquoi la farine de poisson couvre de façon idéale les besoins en AAI des poissons. Afin de limiter l’emploi de cette matière première issue de la pêche, la possibilité d’utiliser différentes sources protéiques végétales a fait l’objet de nombreux travaux (Gomes et al 1995 ; Regost et al 1999 ; Kaushik et al 2004 ; Medale & Kaushik 2008). 

Ingrédients d’origine végétale 

Sources et productions 

Les principales sources d’ingrédients d’origine végétale utilisés en aquaculture sont issues de céréales (maïs, blé), d’oléagineux (soja, colza, tournesol) et de protéagineux (pois, lupins). En 2009, la production céréalière mondiale s’élevait au total à 2 489 millions de tonnes, soit un taux de croissance moyen de 2,2 % par an depuis 1995. A lui seul, le maïs représentait 817,1 millions de tonnes (soit 32,8 % de la production céréalière totale), devant le blé, le riz et l’orge. A la même année, 415 millions de tonnes d’oléagineux ont été produites; le soja, qui représentait un peu plus de 50 % de la production totale (210,9 millions de tonnes), est la culture oléagineuse dont l’expansion était la plus forte et la plus rapide. La production des farines de soja, de colza, de coton, de tournesol, de palmiste et d’arachide sont respectivement estimées à 151,6 ; 30,8 ; 14,4 ; 12,6 ; 6,2 et 6 millions de tonnes. Parmi les légumineuses, des farines protéiques concentrées à base de pois et de lupins sont disponibles dans les commerces et entrent dans la fabrication d’aliments composés destinés à l’alimentation animale, y compris en aquaculture. La production mondiale de pois secs et de lupins s’élevaient respectivement à 10,5 millions et 0,93 millions de tonnes. Les protéines d’origine végétale sont la principale source de protéines utilisée dans les aliments destinés aux poissons de faible niveau trophique et sont la seconde source de protéines et de lipides (après la farine et l’huile de poisson) des crevettes de mer et des espèces de niveau trophique élevé (saumons, truites, anguilles). Parmi les autres espèces qui consomment des farines protéiques et des huiles végétales en grosses quantités, on trouve les poissons chats, les mulets, les crevettes d’eau douce et les écrevisses. Les farines et huiles à base de protéines végétales sont utilisées dans des proportions très variables selon les espèces considérées. Le taux protéique des matières premières végétales est faible en comparaison de celui de la farine de poisson, à l’exception des extraits (gluten de blé et de maïs) ou des concentrés (soja, colza) protéiques (60 à 80 %). Cependant, le procédé d’extraction rend ces produits onéreux par rapport aux farines de protéagineux ou aux tourteaux (Medale & Kaushik, 2009). Certains produits d’algues sont employés comme liants (alginate, carréghane, agar), appétants alimentaires, source de minéraux essentiels notamment pour la crevette, pour leur propriété 12 potentielle immunostimulante et comme source de pigment (spiruline). Les farines d’algues et leurs extraits sont relativement nouveaux sur le marché des ingrédients alimentaires et nécessitent plus de recherche pour établir leur véritable potentiel (Tacon et al. 2006).

 Limites d’utilisation des produits végétaux 

Les produits végétaux ont des compositions en acides aminés moins bien adaptées aux besoins des poissons, notamment en raison de la faible teneur en méthionine et en lysine de la majorité d’entre eux. Quand l’apport alimentaire en acides aminés ne répond pas parfaitement aux besoins de l’animal, le catabolisme azoté augmente, la rétention protéique est réduite et donc la croissance est ralentie et les rejets azotés accrus, ce qui participe à la pollution du milieu aquatique (Médale et Kaushik, 2009). Pour éviter les carences, les sources proteiques d’origines végétales sont mélangées et, si nécessaire, des acides aminés sous forme cristalline (AAC) sont ajoutés, mais d’un point de vue économique, cela peut ne pas être rentable. Les produits issus des végétaux terrestres contiennent des taux élevés de glucides. Ils ont des teneurs variables en amidon qui leur confèrent un pouvoir liant élevé, mais qui, à l’état natif, est faiblement digéré par les salmonidés et les poissons marins. La plupart des produits végétaux contiennent des polysaccharides non amylacés (principaux composants des fibres) que les animaux aquatiques ne peuvent pas digérer du fait de l’absence d’enzymes spécifiques et d’une flore digestive appropriée. Ils réduisent l’efficacité alimentaire, semble-t-il par diminution de la digestibilité des graisses et des protéines, chez le saumon comme chez le poulet (Refstie et al. 1999; Krogdahl et al. 2005). Enfin, les produits végétaux contiennent des facteurs antinutritionnels de diverses natures. Ces substances, présentes en quantités variables selon les produits végétaux, peuvent intervenir à différents niveaux tels que l’appétit, la digestion des protéines et des autres nutriments, la disponibilité des acides aminés et des minéraux ou le métabolisme comme inhibiteur d’enzymes ou comme anti-vitamines (Kaushik, 1990 ; Francis et al. 2001 ; Gatlin et al. 2007). Chez le saumon atlantique, la présence de la farine de soja dans le régime provoque fréquemment l’apparition d’entérites (Refstie et al. 2000). Il est encore difficile de savoir, lequel des facteurs antinutritionnels du soja est responsable de telles inflammations. Selon les travaux de Van den Ingh et al. (1996), portant sur l’effet de différentes substances indésirables 13 isolées du soja, aucune n’induit d’entérites, ce qui suggère que l’entérite résulte de l’effet conjugué de différents facteurs antinutritionnels présents dans le soja. Les poissons sont généralement plus sensibles à ces substances que les animaux terrestres et certaines espèces plus sensibles que d’autres. Les aliments aquacoles étant plus riches en protéines que ceux des autres animaux d’élevage, la réduction ou l’élimination de ces facteurs est de toute première importance pour que les matières premières végétales soient efficaces comme ingrédients dans les aliments piscicoles. Lorsque les facteurs antinutritionnels sont présents dans l’enveloppe des graines, le dé-pelliculage permet d’en éliminer une partie. Les facteurs antinutritionnels de nature protéique comme les facteurs antitrypsiques ou les lectines sont détruits par des traitements thermiques et ou par les procédés d’extrusion. Des progrès notables ont été réalisés par la génétique végétale en sélectionnant des variétés à faible teneur en facteurs indésirables. Cependant, certains composés aux propriétés antinutritionnels ne peuvent pas être éliminés, car ils sont nécessaires à la plante. C’est le cas de l’acide phytique. Il faut alors prendre des mesures pour contrecarrer leurs effets. Par exemple, pour rendre disponible le phosphore séquestré par l’acide phytique présent en grande quantité dans les végétaux, l’addition de phytase se révèle efficace (Cheng & Hardy, 2002 ; Cao et al. 2007). Cette enzyme, en dégradant la liaison du phosphore phytique augmente la biodisponibilité du phosphore et limite, son rejet dans l’environnement via les excréta des poissons (Médale & Kaushik 2009).