Dégradation de l'amidon et de la cellulose dans le rumen et applications de la métagénomique sur les microorganismes ruminales

Les glucides (par exemple, l'amidon et la cellulose) sont la principale source d'énergie dans l'alimentation des vaches laitières. La digestion ruminale de l'amidon et de la cellulose est réalisée par des microorganismes et des enzymes digestives. Afin d'améliorer leur digestibilité, les microbes et les enzymes impliqués dans la dégradation de l'amidon et de la cellulose doivent être identifiés et leurs rôles et activités connus. À mesure que des techniques analytiques existantes et nouvelles sont continuellement développées, nos connaissances sur la communauté microbienne amylolytique et cellulolytique dans le rumen des vaches laitières ont évolué rapidement. En utilisant des méthodes de culture traditionnelles, les principales bactéries, champignons et protozoaires amylolytiques et cellulolytiques du rumen des vaches laitières ont été isolés. Ces microbes cultivables ne représentent qu'une petite fraction de la population totale de microorganismes présents dans le rumen. Une application plus récente de l'approche indépendante de la culture de la métagénomique a permis d'acquérir une structure génétique et une composition fonctionnelle plus complète de la communauté microbienne ruminale. La métagénomique peut être divisée en métagénomique fonctionnelle et en métagénomique computationnelle basée sur le séquençage. Les deux approches ont été appliquées pour déterminer la composition et la fonction microbiennes dans le rumen. Grâce à ces approches, de nouvelles espèces microbiennes ainsi que des enzymes, en particulier des hydrolases glycosidiques, ont été découvertes. Cette revue résume l'état actuel des connaissances concernant les principaux microorganismes amylolytiques et cellulolytiques présents dans le rumen des vaches laitières. Les amylases et cellulases ruminales sont brièvement discutées. L'application de la technologie métagénomique dans l'investigation des hydrolases glycosidiques est fournie et les nouvelles enzymes sont comparées en termes de familles d'hydrolases glycosidiques liées aux activités amylolytiques et cellulolytiques.