{"id":8029,"date":"2023-09-25T05:48:37","date_gmt":"2023-09-25T05:48:37","guid":{"rendered":"https:\/\/greenpower.equipment\/?post_type=articles&p=8029"},"modified":"2023-09-25T05:48:37","modified_gmt":"2023-09-25T05:48:37","slug":"mecanismes-du-biochar-dans-la-digestion-des-aliments-pour-animaux","status":"publish","type":"articles","link":"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/articles\/mecanismes-du-biochar-dans-la-digestion-des-aliments-pour-animaux\/","title":{"rendered":"M\u00e9canismes du biochar dans la digestion des aliments pour animaux"},"content":{"rendered":"\n

Adsorption Avant que le biochar ne soit \u00e9tudi\u00e9 et utilis\u00e9 comme additif alimentaire r\u00e9gulier pour les animaux au d\u00e9but des ann\u00e9es 2010, le charbon de bois (c’est-\u00e0-dire le biochar fabriqu\u00e9 \u00e0 partir du bois) et le charbon actif (c’est-\u00e0-dire le biochar activ\u00e9 lorsqu’il est fabriqu\u00e9 \u00e0 partir de la biomasse ; Hagemann et al., 2018<\/a>) \u00e9taient consid\u00e9r\u00e9s comme des m\u00e9dicaments v\u00e9t\u00e9rinaires pour lutter contre l’indigestion et l’empoisonnement. Le charbon de bois \u00e9tait connu depuis de nombreux si\u00e8cles comme traitement d’urgence en cas d’empoisonnement chez les animaux (Decker & ; Corby, 1971<\/a>). Le biochar a \u00e9t\u00e9 et est toujours utilis\u00e9 en raison de sa grande capacit\u00e9 d’adsorption d’une vari\u00e9t\u00e9 de toxines diff\u00e9rentes telles que les mycotoxines, les toxines v\u00e9g\u00e9tales, les pesticides ainsi que les m\u00e9tabolites toxiques ou les agents pathog\u00e8nes. La th\u00e9rapie par adsorption, qui utilise le charbon bio activ\u00e9 comme sorbant non digestible, est consid\u00e9r\u00e9e comme l’un des moyens les plus importants de pr\u00e9venir les effets nocifs ou mortels des toxines ing\u00e9r\u00e9es par voie orale (McKenzie, 1991<\/a> ; McLennan & ; Amos, 1989<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

D’un point de vue toxicologique, la plupart des effets du biochar sont bas\u00e9s sur un ou plusieurs des m\u00e9canismes suivants : adsorption s\u00e9lective de certaines toxines comme les dioxines, co-adsorption de substances alimentaires contenant des toxines, adsorption suivie d’une r\u00e9action chimique qui d\u00e9truit la toxine et d\u00e9sorption des substances adsorb\u00e9es plus t\u00f4t dans les \u00e9tapes ult\u00e9rieures de la digestion (Gerlach & ; Schmidt, 2012<\/a>). Cependant, des distinctions classifiables doivent \u00eatre faites pour les processus d’adsorption, de biotransformation, de d\u00e9sorption et d’excr\u00e9tion des substances toxiques dans l’ensemble du syst\u00e8me digestif des animaux, qui d\u00e9pendent du temps et se chevauchent en partie.<\/p>\n\n\n\n

Schirrmann (1984)<\/a> a d\u00e9crit les effets du charbon actif sur les bact\u00e9ries et leurs toxines dans le tractus gastro-intestinal comme suit :<\/p>\n\n\n\n

  1. Adsorption de prot\u00e9ines, d’amines et d’acides amin\u00e9s.<\/li>
  2. Adsorption des enzymes du tube digestif, ainsi que des exoenzymes bact\u00e9riennes.<\/li>
  3. Liaison, par chimiotaxie, de germes mobiles.<\/li>
  4. La colonisation s\u00e9lective du biochar par des bact\u00e9ries gram-n\u00e9gatives pourrait entra\u00eener une diminution de la lib\u00e9ration d’endotoxines, car ces toxines pourraient \u00eatre directement adsorb\u00e9es par le biochar colonis\u00e9 lorsque les bact\u00e9ries gram-n\u00e9gatives d\u00e9p\u00e9rissent.<\/li><\/ol>\n\n\n\n

    Un autre avantage majeur de l’utilisation du biochar est sa propri\u00e9t\u00e9 de “dialyse ent\u00e9rale”, c’est-\u00e0-dire que les toxines lipophiles et hydrophiles d\u00e9j\u00e0 adsorb\u00e9es peuvent \u00eatre \u00e9limin\u00e9es du plasma sanguin par le biochar, car le pouvoir d’adsorption de l’\u00e9norme surface du biochar interagit avec les propri\u00e9t\u00e9s de perm\u00e9abilit\u00e9 de l’intestin (Schirrmann, 1984<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

    Susan Pond (1986)<\/a> a expliqu\u00e9 les diff\u00e9rents m\u00e9canismes par lesquels le biochar peut \u00e9liminer les toxines de l’organisme. Tout d’abord, le biochar peut interrompre la circulation ent\u00e9ro-h\u00e9patique des substances toxiques entre l’intestin, le foie et la bile. Il emp\u00eache les compos\u00e9s tels que les \u0153strog\u00e8nes et les progestatifs, la digitoxine, le mercure organique, les compos\u00e9s d’arsenic et l’indom\u00e9thacine d’\u00eatre absorb\u00e9s par la bile. Deuxi\u00e8mement, des compos\u00e9s tels que la digoxine, qui sont activement s\u00e9cr\u00e9t\u00e9s dans l’intestin, peuvent y \u00eatre adsorb\u00e9s. Troisi\u00e8mement, les compos\u00e9s tels que les p\u00e9thidines peuvent \u00eatre adsorb\u00e9s sur le biochar, qui diffuse passivement dans l’intestin. Quatri\u00e8mement, le biochar peut absorber des compos\u00e9s qui diffusent le long d’un gradient de concentration entre le sang intestinal et l’urine primaire.<\/p>\n\n\n\n

    Activit\u00e9 redox des additifs alimentaires \u00e0 base de biochar Bien que la capacit\u00e9 d’adsorption soit la fonction la plus importante du biochar pour expliquer ses effets positifs sur l’alimentation des animaux, l’adsorption ne peut \u00e0 elle seule expliquer tous les ph\u00e9nom\u00e8nes observ\u00e9s dans les exp\u00e9riences d’alimentation \u00e0 base de biochar. Une autre fonction essentielle du biochar, mais encore largement n\u00e9glig\u00e9e, est son activit\u00e9 redox. Les biochars agissent comme des g\u00e9obatteries et des g\u00e9oconducteurs<\/em> qui peuvent accepter, stocker et transmettre des \u00e9lectrons provenant de r\u00e9actions biochimiques (Sun et al., 2017<\/a>). Les biochars \u00e0 basse temp\u00e9rature (HTT de 400-450 \u00b0C) fonctionnent comme des g\u00e9obatteries principalement en raison de leurs groupes de surface ph\u00e9noliques et quinoniques. Les biochars \u00e0 haute temp\u00e9rature (HTT >600\u00b0), en revanche, sont de bons conducteurs \u00e9lectriques (Mochidzuki et al., 2003<\/a> ; Yu et al., 2015<\/a>). En raison de ces deux qualit\u00e9s, les biochars \u00e0 haute et basse temp\u00e9rature peuvent agir dans les r\u00e9actions d’oxydor\u00e9duction biotiques et abiotiques en tant que m\u00e9diateurs d’\u00e9lectrons (Van Der Zee & ; Cervantes, 2009<\/a> ; Husson, 2012<\/a> ; Liu et al, 2012<\/a> ; Kappler et al., 2014<\/a> ; Kluepfel et al., 2014<\/a> ; Joseph et al., 2015a<\/a> ; Yu et al., 2015<\/a> ; Sun et al., 2017<\/a>). Le biochar peut accepter et donner des \u00e9lectrons comme, par exemple, dans les piles \u00e0 combustible microbiennes o\u00f9 le biochar activ\u00e9 peut \u00eatre utilis\u00e9 comme anode et comme cathode (Gregory, Bond & ; Lovley, 2004<\/a> ; Nevin et al., 2010<\/a> ; Konsolakis et al., 2015<\/a>). La conductivit\u00e9 \u00e9lectrique du biochar ne repose toutefois pas sur un flux continu d’\u00e9lectrons, comme dans un fil de cuivre, mais sur un saut d’\u00e9lectrons discontinu (Kastening et al., 1997<\/a>), ce qui est d’une importance essentielle pour la fonction du biochar en tant que m\u00e9diateur d’\u00e9lectrons (microbien) ou soi-disant navette d’\u00e9lectrons, facilitant m\u00eame le transfert d’\u00e9lectrons entre les esp\u00e8ces (Chen et al., 2015<\/a>). En raison de la taille comparativement grande des particules de biochar, la capacit\u00e9 de transfert d’\u00e9lectrons des matrices de carbone du biochar peut conduire \u00e0 un \u00e9change d’\u00e9lectrons sur une distance relativement longue qui offre une accessibilit\u00e9 spatialement plus \u00e9tendue \u00e0 d’autres accepteurs d’\u00e9lectrons tels que les min\u00e9raux pour la respiration microbienne anoxique (Sun et al., 2017<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

    Au cours de la d\u00e9composition microbienne des substances organiques dans le tractus gastro-intestinal et en particulier dans le rumen ana\u00e9robie, les microbes digestifs ont besoin d’un accepteur d’\u00e9lectrons terminal pour se d\u00e9barrasser des \u00e9lectrons exc\u00e9dentaires qui s’accumulent au cours de la d\u00e9gradation des mol\u00e9cules organiques. Comme les \u00e9lectrons n’existent pas \u00e0 l’\u00e9tat libre dans les conditions environnementales ambiantes et qu’ils ne peuvent pas \u00eatre stock\u00e9s en quantit\u00e9s suffisantes par les cellules, les organismes d\u00e9pendent toujours de la disponibilit\u00e9 d’un donneur d’\u00e9lectrons (par exemple, la mati\u00e8re organique m\u00e9tabolis\u00e9e) et d’un accepteur vers lequel les \u00e9lectrons exc\u00e9dentaires peuvent \u00eatre transf\u00e9r\u00e9s. Cela se produit g\u00e9n\u00e9ralement dans les r\u00e9actions dites d’oxydor\u00e9duction, o\u00f9 les mol\u00e9cules ou les atomes qui donnent un \u00e9lectron sont coupl\u00e9s par des r\u00e9actions \u00e9lectrochimiques avec des mol\u00e9cules ou des atomes qui acceptent un \u00e9lectron. Pour permettre ce transfert d’\u00e9lectrons, ces r\u00e9actions chimiques ou biochimiques d’oxydor\u00e9duction doivent g\u00e9n\u00e9ralement se d\u00e9rouler \u00e0 proximit\u00e9 imm\u00e9diate (mol\u00e9culaire).<\/p>\n\n\n\n

    Le couplage des r\u00e9actions de don d’\u00e9lectrons et d’acceptation d’\u00e9lectrons peut toutefois \u00eatre combl\u00e9 par ce que l’on appelle des m\u00e9diateurs d’\u00e9lectrons ou des navettes d’\u00e9lectrons. Ces m\u00e9diateurs d’\u00e9lectrons peuvent capter un \u00e9lectron d’une mol\u00e9cule r\u00e9agissant chimiquement, d’une interphase solide ou d’un micro-organisme et le fournir \u00e0 une autre mol\u00e9cule, un autre atome, une autre interphase solide ou un autre micro-organisme. Parmi les compos\u00e9s m\u00e9diateurs d’\u00e9lectrons bien connus et \u00e9tudi\u00e9s figurent la thionine, les tanins, le bleu de m\u00e9thyle ou la quinone, qui pr\u00e9sentent des capacit\u00e9s comparables \u00e0 celles des substances humiques et du biochar (Van Der Zee et al., 2003<\/a> ; Liu et al., 2012<\/a> ; Bhatta et al., 2012<\/a> ; Kluepfel et al., 2014<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

    Une alimentation animale \u00e9quilibr\u00e9e doit contenir plusieurs substances m\u00e9diatrices d’\u00e9lectrons. Dans les r\u00e9gimes alimentaires \u00e0 haute teneur \u00e9nerg\u00e9tique utilis\u00e9s dans l’\u00e9levage intensif, l’offre de substances bloquant les \u00e9lectrons est cependant souvent insuffisante (Sophal et al., 2013<\/a>). Lorsque des m\u00e9diateurs d’\u00e9lectrons inertes ou non toxiques, tels que le biochar ou les substances humiques, sont ajout\u00e9s aux aliments pour animaux \u00e0 haute teneur \u00e9nerg\u00e9tique, plusieurs r\u00e9actions d’oxydor\u00e9duction peuvent avoir lieu plus efficacement, ce qui pourrait \u00e0 son tour augmenter l’efficacit\u00e9 de l’ingestion d’aliments (Liu et al., 2012<\/a> ; Leng, Inthapanya & ; Preston, 2013<\/a>). Le biochar, en particulier, peut agir \u00e0 la fois comme un m\u00e9diateur d’\u00e9lectrons unique ou comme un m\u00e9diateur d’\u00e9lectrons synergique qui augmente l’efficacit\u00e9 d’autres m\u00e9diateurs (Kappler et al., 2014<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

    Dans le tractus gastro-intestinal, presque toutes les r\u00e9actions de d\u00e9gradation des aliments sont facilit\u00e9es par des micro-organismes (principalement des bact\u00e9ries, des arch\u00e9es et des cili\u00e9s). Dans le cadre de ces r\u00e9actions, les cellules bact\u00e9riennes peuvent transf\u00e9rer des \u00e9lectrons aux biofilms ou, via les biofilms, \u00e0 d’autres accepteurs d’\u00e9lectrons terminaux (Richter et al., 2009<\/a> ; Kracke, Vassilev & ; Kr\u00f6mer, 2015<\/a>). Cependant, les biofilms sont des conducteurs \u00e9lectriques plut\u00f4t m\u00e9diocres et leur capacit\u00e9 d’acceptation des \u00e9lectrons est faible. Par cons\u00e9quent, les r\u00e9actions redox microbiennes peuvent \u00eatre optimis\u00e9es par des navettes d’\u00e9lectrons, telles que les acides humiques ou le biochar activ\u00e9 dont la conductivit\u00e9 \u00e9lectrique est 100 \u00e0 1 000 fois sup\u00e9rieure \u00e0 celle des biofilms (Aeschbacher et al., 2011<\/a> ; Liu et al., 2012<\/a> ; Saquing, Yu & ; Chiu, 2016<\/a>). Bien que la conductivit\u00e9 du biochar non activ\u00e9 soit inf\u00e9rieure \u00e0 celle du biochar activ\u00e9, il a \u00e9t\u00e9 d\u00e9montr\u00e9 qu’il peut transf\u00e9rer efficacement les \u00e9lectrons entre les cellules bact\u00e9riennes (Chen et al., 2015<\/a> ; Sun et al., 2017<\/a>). Il a \u00e9t\u00e9 d\u00e9montr\u00e9 que les bact\u00e9ries donnaient un \u00e9lectron \u00e0 une particule de biochar tandis que d’autres bact\u00e9ries d’esp\u00e8ces diff\u00e9rentes prenaient (acceptaient) un \u00e9lectron sur un autre site de la m\u00eame particule de biochar. Le biochar agit ici comme une “batterie” (ou un tampon d’\u00e9lectrons) qui peut \u00eatre charg\u00e9e et d\u00e9charg\u00e9e, en fonction des besoins des r\u00e9actions biochimiques (microbiennes) (Liu et al., 2012<\/a>). En outre, comme le biochar peut \u00eatre temporairement oxyd\u00e9 ou r\u00e9duit par les microbes (c’est-\u00e0-dire que le biochar est appauvri ou enrichi en \u00e9lectrons), il peut tamponner les situations avec un manque (temporaire) de donneurs d’\u00e9lectrons ou d’accepteurs d’\u00e9lectrons terminaux (effet tampon redox) (Saquing, Yu & ; Chiu, 2016<\/a>). L’un des principaux objectifs de l’alimentation des animaux avec du biochar pourrait donc \u00eatre de surmonter les limitations redox m\u00e9taboliques en am\u00e9liorant l’\u00e9change d’\u00e9lectrons entre les microbes et entre les microbes et les accepteurs d’\u00e9lectrons terminaux.<\/p>\n\n\n\n

    Le squelette carbon\u00e9 redox-actif du biochar ainsi que les min\u00e9raux qu’il contient, tels que le fer (Fe(II) et\/ou Fe(III)) et le mangan\u00e8se (min\u00e9raux Mn(III) ou Mn(IV)), peuvent soutenir \u00e9lectriquement la croissance microbienne d’au moins quatre fa\u00e7ons diff\u00e9rentes : (1) en tant que puits d’\u00e9lectrons pour la respiration h\u00e9t\u00e9rotrophe, (2) en tant que source d’\u00e9lectrons pour la croissance autotrophe, (3) en permettant le transfert d’\u00e9lectrons de cellule \u00e0 cellule et (4) en tant que mat\u00e9riau de stockage d’\u00e9lectrons (Shi et al, 2016<\/a>). On peut \u00e9mettre l’hypoth\u00e8se que l’activation du transfert d’\u00e9lectrons extracellulaire contribue \u00e0 une digestion plus efficace sur le plan \u00e9nerg\u00e9tique, ce qui se traduit par une efficacit\u00e9 alimentaire plus \u00e9lev\u00e9e lorsque du biochar activ\u00e9 ou non activ\u00e9 est administr\u00e9. En outre, les effets \u00e9lectrochimiques doivent \u00eatre consid\u00e9r\u00e9s comme un facteur majeur pour expliquer les changements possibles dans la diversit\u00e9 fonctionnelle de la communaut\u00e9 microbienne dans le syst\u00e8me digestif (Prasai et al., 2016<\/a>). Leng, Inthapanya & ; Preston (2012)<\/a> ont \u00e9galement sugg\u00e9r\u00e9 que le transfert d’\u00e9lectrons entre le biochar et les microorganismes pourrait \u00eatre l’une des raisons pour lesquelles l’alimentation des vaches avec du biochar a permis de r\u00e9duire les \u00e9missions de m\u00e9thane dans leurs \u00e9tudes (voir chapitre 6).<\/p>\n\n\n\n

    Il est \u00e9galement tr\u00e8s probable que le biochar ait la fonction d’une roue d’oxydor\u00e9duction dans le tube digestif, comparable aux roues d’oxydor\u00e9duction FeIII-FeII. Il pourrait agir conjointement en tant qu’accepteur et donneur d’\u00e9lectrons en couplant directement diverses r\u00e9actions d’oxydor\u00e9duction biotiques et abiotiques comparables aux min\u00e9raux de fer \u00e0 valence mixte (Davidson, Chorover & ; Dail, 2003<\/a> ; Li et al., 2012<\/a> ; Joseph et al., 2015a<\/a> ; Quin et al., 2015<\/a>). Outre son squelette polyaromatique, le biochar contient, selon le processus de production, une multitude de carbones organiques volatils (COV) (Spokas et al., 2011<\/a>). Certains des COV pyrolytiques sont de puissants accepteurs d’\u00e9lectrons et peuvent agir comme une roue d’oxydor\u00e9duction similaire au fonctionnement de la quinone (Van Der Zee et al., 2003<\/a>). Certains de ces COV pyrolytiques qui subissent souvent des modifications oxydatives pendant le vieillissement du biochar (Cheng & ; Lehmann, 2009<\/a>) sont des groupements dits redox-actifs (RAM) dont il a \u00e9t\u00e9 d\u00e9montr\u00e9 qu’ils contribuent \u00e0 la biod\u00e9gradation de certains contaminants (Yu et al., 2015<\/a>). On peut supposer que dans le tube digestif, une multitude de RAM, adsorb\u00e9s sur les surfaces des particules de biochar, peuvent agir comme des roues d’oxydor\u00e9duction avec divers microorganismes. On peut \u00e9galement supposer que lorsque le biochar tamponne les \u00e9lectrons \u00e0 proximit\u00e9 des groupes de surface redox actifs, il peut fournir des micro-habitats stables avec diff\u00e9rents redox-pH-milieus pour diff\u00e9rentes esp\u00e8ces de micro-organismes (Yu et al., 2015<\/a>). En outre, le biochar adsorbe certaines substances alimentaires et m\u00e9taboliques comme les tanins, les ph\u00e9nols ou la thionine, qui sont \u00e9galement des accepteurs d’\u00e9lectrons et qui pourraient encore augmenter le tamponnage \u00e9lectronique des particules de biochar lors de son passage dans le tube digestif (Kracke, Vassilev & ; Kr\u00f6mer, 2015<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

    Le biochar, le vinaigre de bois (c’est-\u00e0-dire les solutions aqueuses de gaz pyrolytiques condens\u00e9s) et les substances humiques peuvent agir comme des substances tampons d’oxydor\u00e9duction (Husson, 2012<\/a> ; Kluepfel et al, 2014<\/a>), ce qui peut expliquer pourquoi l’alimentation en biochar, en vinaigre pyrolytique et en substances humiques pr\u00e9sente souvent des effets similaires ; et pourquoi le m\u00e9lange de biochar avec du vinaigre de bois ou des substances humiques semble renforcer les effets (Watarai, Tana & ; Koiwa, 2008<\/a> ; Gerlach et al., 2014<\/a>). Cependant, contrairement aux deux substances organiques dissoutes, le biochar fournit un cadre tr\u00e8s poreux avec une surface sp\u00e9cifique \u00e9lev\u00e9e, o\u00f9 les substances de type humique ou le vinaigre pyrolytique peuvent \u00eatre adsorb\u00e9s et se d\u00e9ployer en trois dimensions comme un rev\u00eatement des surfaces de carbone aromatique poreuses internes du biochar. En raison de l’effet tampon redox du biochar m\u00e9lang\u00e9 \u00e0 des substances humiques ou \u00e0 du vinaigre de bois, les variations du potentiel redox peuvent \u00eatre minimis\u00e9es \u00e0 proximit\u00e9 des particules de biochar, ce qui pourrait favoriser les esp\u00e8ces de micro-organismes qui trouvent leur optimum \u00e0 ces potentiels redox (Kalachniuk et al., 1978<\/a> ; Cord-Ruwisch, Seitz & ; Conrad, 1988<\/a>). Les particules de biochar peuvent donc constituer des points chauds s\u00e9lectifs de l’activit\u00e9 microbienne. On peut supposer que le tamponnage du potentiel redox ainsi que l’effet de la navette des \u00e9lectrons entre les esp\u00e8ces microbiennes peuvent avoir un effet s\u00e9lectif de formation d’un milieu microbien, qui facilite et acc\u00e9l\u00e8re la formation de consortiums microbiens fonctionnels (Kalachniuk et al., 1978<\/a> ; Khodadad et al., 2011<\/a> ; Sun et al., 2017<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

    La compr\u00e9hension m\u00e9caniste du biochar utilis\u00e9 comme additif alimentaire, en particulier en ce qui concerne son impact sur les r\u00e9actions d’oxydor\u00e9duction \u00e0 m\u00e9diation microbienne, en est clairement \u00e0 ses d\u00e9buts (Gregory, Bond & ; Lovley, 2004<\/a> ; Nevin et al., 2010<\/a> ; Konsolakis et al., 2015<\/a>). Cependant, nous \u00e9mettons l’hypoth\u00e8se que le biochar a une influence \u00e9lectrochimique directe sur les r\u00e9actions digestives, et que c’est l’une des raisons, sinon la principale, des effets extr\u00eamement variables des diff\u00e9rents biochars. La conductivit\u00e9 \u00e9lectrique, le potentiel redox, le tamponnage des \u00e9lectrons (poising) et la capacit\u00e9 de transfert d’\u00e9lectrons (shuttling) d’un biochar donn\u00e9 d\u00e9pendent fortement du type de mati\u00e8re premi\u00e8re pyrolys\u00e9e, des conditions pyrolytiques (Kluepfel et al., 2014<\/a> ; Yu et al., 2015<\/a>) et surtout de la temp\u00e9rature de pyrolyse (Sun et al., 2017<\/a>). Plus la temp\u00e9rature est \u00e9lev\u00e9e au-dessus de 600 \u00b0C, meilleurs sont le taux de transfert d’\u00e9lectrons et la conductivit\u00e9 \u00e9lectrique (Sun et al., 2017<\/a>). Toutefois, plus la teneur en COV des biochars \u00e0 basse temp\u00e9rature, par exemple, est \u00e9lev\u00e9e et plus les groupes fonctionnels de surface sur les biochars \u00e0 basse temp\u00e9rature (400-600 \u00b0C) sont abondants, plus le transfert d’\u00e9lectrons sur\/\u00e0 partir du biochar peut devenir important (Joseph et al., 2015a<\/a> ; Yu et al., 2015<\/a> ; Sun et al., 2017<\/a>). En outre, la teneur en min\u00e9raux des biochars doit \u00e9galement \u00eatre prise en compte, car elle n’influence pas seulement le comportement \u00e9lectrochimique du biochar, mais peut \u00e9galement catalyser diverses r\u00e9actions biotiques et abiotiques (Kastner et al., 2012<\/a> ; Anca-Couce et al., 2014<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

    Adsorption de toxines sp\u00e9cifiques<\/h3>\n\n\n\n

    Adsorption des mycotoxines La contamination des aliments pour animaux par les mycotoxines est un probl\u00e8me mondial qui affecte jusqu’\u00e0 25 % de la production mondiale d’aliments pour animaux (M\u00e9zes, Balogh & ; T\u00f3th, 2010<\/a>). Les mycotoxines sont principalement d\u00e9riv\u00e9es de champignons de moisissure, dont la croissance sur les aliments pour animaux frais et stock\u00e9s est difficile \u00e0 pr\u00e9venir, en particulier dans les climats humides. Les aliments contamin\u00e9s par des mycotoxines peuvent entra\u00eener de graves maladies chez les animaux d’\u00e9levage. Pour prot\u00e9ger les animaux, des adsorbants sont g\u00e9n\u00e9ralement ajout\u00e9s aux aliments pour animaux afin de lier les mycotoxines avant leur ingestion. Outre les aluminosilicates fr\u00e9quemment utilis\u00e9s, le charbon actif et les polym\u00e8res sp\u00e9ciaux sont de plus en plus utilis\u00e9s (Huwig et al., 2001<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

    L’une des mycotoxines les plus courantes est l’aflatoxine (Alshannaq & ; Yu, 2017<\/a>), qui a donc \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9e dans de nombreuses \u00e9tudes comme substance mod\u00e8le pour \u00e9tudier le comportement d’adsorption du biochar et la mani\u00e8re dont il r\u00e9duit l’absorption de la toxine dans le tube digestif et donc dans le sang de l’animal et dans le lait (Galvano et al., 1996a<\/a>). Galvano et al. (1996b)<\/a> ont pu r\u00e9duire la concentration d’aflatoxines extractibles dans les aliments pour animaux jusqu’\u00e0 74 % et la concentration dans le lait jusqu’\u00e0 45 %, en ajoutant 2 % de biochar activ\u00e9 \u00e0 des aliments pour vaches laiti\u00e8res contenant des granul\u00e9s d’aflatoxines. La comparaison non syst\u00e9matique de diff\u00e9rents biochars activ\u00e9s a toutefois montr\u00e9 qu’il existe de grandes diff\u00e9rences dans l’efficacit\u00e9 d’adsorption entre les diff\u00e9rents types de biochars (activ\u00e9s).<\/p>\n\n\n\n

    Diaz et al. (2002)<\/a> ont montr\u00e9 dans une \u00e9tude in vitro de sorption par lots que quatre charbons actifs diff\u00e9rents adsorbaient 99 % de l’aflatoxine B d’une solution dop\u00e9e \u00e0 l’aflatoxine B \u00e0 0,5 % lorsque les biochars activ\u00e9s \u00e9taient dos\u00e9s \u00e0 1,11 g sur 100 ml. Cependant, lorsque Diaz a administr\u00e9 0,25 % de charbon actif \u00e0 des aliments pour vaches laiti\u00e8res contamin\u00e9s par l’aflatoxine B un an plus tard (Diaz et al., 2004<\/a>), ils n’ont pas \u00e9t\u00e9 en mesure de d\u00e9montrer une r\u00e9duction significative des niveaux d’aflatoxine B dans le lait. Il faut tenir compte du fait que dans le test in vivo, un biochar (activ\u00e9) insuffisamment caract\u00e9ris\u00e9 a \u00e9t\u00e9 administr\u00e9 \u00e0 une faible concentration de 0,25 % du poids frais de l’aliment, alors que dans les \u00e9tudes in vitro, le biochar a \u00e9t\u00e9 ajout\u00e9 \u00e0 1 % \u00e0 la solution aqueuse, c’est-\u00e0-dire quatre fois plus, et en l’absence d’une matrice d’alimentation.<\/p>\n\n\n\n

    Galvano et al. (1996a)<\/a> ont \u00e9galement \u00e9tudi\u00e9 la capacit\u00e9 d’adsorption de 19 charbons actifs diff\u00e9rents pour deux mycotoxines, l’ochratoxine A et le d\u00e9oxynival\u00e9nol, et ont trouv\u00e9 que le biochar activ\u00e9 adsorbait 0,80-99,86% de l’ochratoxine A et jusqu’\u00e0 98,93% du d\u00e9oxynival\u00e9nol, en fonction du type de biochar activ\u00e9. La grande diversit\u00e9 des r\u00e9sultats confirme clairement l’importance d’une caract\u00e9risation et d’une classification syst\u00e9matiques des propri\u00e9t\u00e9s des biochars. Cependant, Galvano et al. ont conclu que ni l’indice d’iode utilis\u00e9 pour la caract\u00e9risation du biochar activ\u00e9, ni la surface sp\u00e9cifique Brunauer-Emmet-Teller d\u00e9riv\u00e9e des isothermes d’adsorption de gaz N2 ne permettaient de pr\u00e9dire directement la capacit\u00e9 d’adsorption de ces mycotoxines.<\/p>\n\n\n\n

    ont compar\u00e9 divers additifs alimentaires adsorbants naturels et synth\u00e9tiques pour les vaches laiti\u00e8res afin de r\u00e9duire la teneur en aflatoxines dans le lait. Le biochar activ\u00e9 a montr\u00e9 la plus grande capacit\u00e9 de r\u00e9duction des toxines (90 % de r\u00e9duction des aflatoxines dans le lait avec 0,5 g d’aflatoxines par kg d’alimentation). Les \u00e9tudes analytiques de la qualit\u00e9 du lait ont \u00e9galement montr\u00e9 de l\u00e9gers effets positifs sur la composition du lait en ce qui concerne les acides organiques, le lactose, les chlorures, la teneur en prot\u00e9ines et le pH. Les auteurs ont expliqu\u00e9 la capacit\u00e9 d’adsorption \u00e9lev\u00e9e par la surface sp\u00e9cifique \u00e9lev\u00e9e en combinaison avec une distribution favorable de la taille des micropores du biochar, et la grande affinit\u00e9 de l’aflatoxine pour la surface polyaromatique du biochar en g\u00e9n\u00e9ral (Di Natale, Gallo & ; Nigro, 2009<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

    Bueno et al. (2005)<\/a> ont \u00e9tudi\u00e9 la capacit\u00e9 d’adsorption de diff\u00e9rentes doses de biochar activ\u00e9 (0,1 %, 0,25 %, 0,5 %, 1 %) pour la z\u00e9aral\u00e9none, un m\u00e9tabolite \u0153strog\u00e9nique dangereux de l’esp\u00e8ce de champignon Fusarium, pour lequel aucun agent de traitement n’a \u00e9t\u00e9 trouv\u00e9 jusqu’\u00e0 pr\u00e9sent. In vitro, la totalit\u00e9 de la z\u00e9aral\u00e9none a pu \u00eatre fix\u00e9e \u00e0 chacune des quatre doses de biochar. Cependant, in vivo, o\u00f9 une grande vari\u00e9t\u00e9 de mycotoxines et de nombreuses autres mol\u00e9cules organiques sont en concurrence avec les surfaces d’adsorption libres du biochar, pratiquement aucune adsorption sp\u00e9cifique n’a pu \u00eatre obtenue.<\/p>\n\n\n\n

    Une \u00e9tude men\u00e9e sur des vaches laiti\u00e8res Holstein a examin\u00e9 dans quelle mesure les effets n\u00e9gatifs de l’ensilage alimentaire contamin\u00e9 par des champignons peuvent \u00eatre r\u00e9duits par l’alimentation conjointe de biochar activ\u00e9 \u00e0 raison de 0, 20 ou 40 g par jour (Erickson, Whitehouse & ; Dunn, 2011<\/a>). Les vaches nourries avec l’amendement de biochar et l’ensilage contamin\u00e9 ont eu une consommation alimentaire plus \u00e9lev\u00e9e et une meilleure digestibilit\u00e9 des fibres de d\u00e9tergent neutre, de l’h\u00e9micellulose et des prot\u00e9ines brutes, ainsi qu’une teneur plus \u00e9lev\u00e9e en mati\u00e8res grasses du lait par rapport au contr\u00f4le sans biochar. Lorsque les m\u00eames quantit\u00e9s quotidiennes de biochar ont \u00e9t\u00e9 administr\u00e9es \u00e0 un ensilage de qualit\u00e9 non contamin\u00e9, aucune modification du comportement digestif, de la qualit\u00e9 du lait ou de tout autre effet sur les vaches laiti\u00e8res n’a pu \u00eatre d\u00e9tect\u00e9e. Cependant, les auteurs ont montr\u00e9 dans une deuxi\u00e8me exp\u00e9rience que les vaches, lorsqu’elles avaient le choix, pr\u00e9f\u00e9raient nettement l’ensilage de bonne qualit\u00e9 \u00e0 l’ensilage contamin\u00e9, qu’il soit avec ou sans biochar. Ils en ont conclu que les agriculteurs devraient se concentrer sur la fourniture d’aliments de haute qualit\u00e9 plut\u00f4t que sur l’att\u00e9nuation des effets n\u00e9gatifs de l’ensilage contamin\u00e9 par le biochar.<\/p>\n\n\n\n

    Alors que Piva et al. (2005)<\/a> n’ont trouv\u00e9 aucune protection contre les effets nocifs de la fumonisine, une mycotoxine hautement toxique, suite \u00e0 l’ajout de 1 % de biochar \u00e0 l’alimentation des porcelets, Nageswara Rao & ; Chopra (2001)<\/a> a montr\u00e9 que l’ajout de biochar \u00e0 l’alimentation des ch\u00e8vres contamin\u00e9e par l’aflatoxine B1 r\u00e9duisait de 76 % le transfert de la toxine (100 ppb) dans le lait. Dans ce dernier essai, l’efficacit\u00e9 du biochar activ\u00e9 \u00e9tait significativement plus \u00e9lev\u00e9e que celle de la bentonite (65,2 %). Les deux adsorbants n’ont pas affect\u00e9 la composition du lait de ch\u00e8vre ni le niveau moyen de production laiti\u00e8re.<\/p>\n\n\n\n

    Des \u00e9tudes in vitro avec des fluides digestifs porcins ont montr\u00e9 des taux \u00e9lev\u00e9s d’adsorption des toxines de Fusarium<\/em> telles que le d\u00e9oxynival\u00e9nol (67 %), la z\u00e9ral\u00e9none (100 %) et le nival\u00e9nol (21 %) par le biochar activ\u00e9 (Avantaggiato, Solfrizzo & ; Visconti, 2005<\/a> ; D\u00f6ll et al., 2007<\/a>). D’autre part, Jarczyk, Bancewicz & ; Jedryczko (2008)<\/a> n’ont trouv\u00e9 aucun effet significatif lorsqu’ils ont ajout\u00e9 0,3 % de biochar activ\u00e9 \u00e0 l’alimentation des porcs. Les concentrations d’ochratoxine n’ont pu \u00eatre r\u00e9duites ni dans le s\u00e9rum sanguin, ni dans les reins, le foie ou les tissus musculaires par cette faible quantit\u00e9 de biochar industriel non caract\u00e9ris\u00e9 (Jarczyk, Bancewicz & ; Jedryczko, 2008<\/a>). Cependant, aucun effet n\u00e9gatif n’a \u00e9t\u00e9 constat\u00e9 non plus.<\/p>\n\n\n\n

    Les mycotoxines provoquent souvent de graves l\u00e9sions h\u00e9patiques chez les volailles. Le biochar administr\u00e9 \u00e0 des taux quotidiens de 0,02 % du poids corporel a augment\u00e9 de mani\u00e8re significative l’activit\u00e9 des enzymes h\u00e9patiques cl\u00e9s (Ademoyero & ; Dalvi, 1983<\/a> ; Dalvi & ; Ademoyero, 1984<\/a>). Alors que l’aflatoxine (10 ppm) a r\u00e9duit la consommation d’aliments et le gain de poids des poulets de chair, l’ajout de 0,1 % de biochar aux aliments (p\/p) a invers\u00e9 la tendance n\u00e9gative (Dalvi & ; McGowan, 1984<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

    En comparant l’effet du biochar activ\u00e9 avec un produit d’alumine utilis\u00e9 de mani\u00e8re conventionnelle (aluminosilicate de sodium et de calcium hydrat\u00e9), il a \u00e9t\u00e9 constat\u00e9 que le produit d’alumine entra\u00eenait des niveaux consid\u00e9rables d’aflatoxine B dans le foie et le sang lorsqu’il \u00e9tait administr\u00e9 \u00e0 0, 40, 80 \u03bcg AFB1 par kg de r\u00e9gime, mais pas lorsqu’il \u00e9tait combin\u00e9 \u00e0 un traitement de biochar \u00e0 0,25 % et 0,5 % (Kubena et al…, 1990<\/a> ; Denli & ; Okan, 2007<\/a>). Dans une autre \u00e9tude, le biochar activ\u00e9 a r\u00e9duit la concentration d’aflatoxine B dans les f\u00e8ces des poulets d’engraissement, mais seulement si le biochar \u00e9tait administr\u00e9 s\u00e9par\u00e9ment de l’alimentation (Edrington et al., 1996<\/a>). Cependant, Kim et al. (2017)<\/a> ont montr\u00e9, lors d’un essai d’alimentation in vivo sur des porcs, que la capacit\u00e9 d’absorption des aflatoxines \u00e9tait r\u00e9duite de 100 %, 10 % et 20 %, respectivement, pour trois biochars diff\u00e9rents suppl\u00e9ment\u00e9s \u00e0 0,5 % dans le m\u00eame r\u00e9gime de base, ce qui d\u00e9montre \u00e0 nouveau l’importance de prendre en compte les propri\u00e9t\u00e9s sp\u00e9cifiques des biochars. L’importance du dosage a \u00e9t\u00e9 confirm\u00e9e dans un autre essai r\u00e9cent sur la volaille, o\u00f9 0,25 % ou 0,5 % de biochars activ\u00e9s ont \u00e9t\u00e9 ajout\u00e9s \u00e0 un r\u00e9gime alimentaire contamin\u00e9 par l’aflatoxine B1, diminuant les r\u00e9sidus d’aflatoxine B1 dans le foie des oiseaux de 16 \u00e0 72 %, en fonction des dosages d’aflatoxine B1 et de biochars (Bhatti et al., 2018<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

    Dans leur article de synth\u00e8se, Toth & ; Dou (2016)<\/a> documentent d’autres \u00e9tudes contradictoires dans lesquelles l’alimentation en biochar peut ou non att\u00e9nuer les effets de l’intoxication par les mycotoxines. Les r\u00e9sultats de la plupart des \u00e9tudes sur la sorption en solution aqueuse (in vitro) ne sont pas en corr\u00e9lation avec les r\u00e9sultats des tests in vivo correspondants (Huwig et al., 2001<\/a>). Par exemple, Jaynes, Zartman & ; Hudnall (2007)<\/a> ont trouv\u00e9 qu’un charbon actif (Norit\u00ae, Boston, MA, USA) pouvait absorber jusqu’\u00e0 200 g\/kg d’aflatoxine, mais seulement dans une solution claire. Dans une suspension de farine de ma\u00efs, la capacit\u00e9 de sorption \u00e9tait 100 fois inf\u00e9rieure en raison des effets de matrice. On peut s’attendre \u00e0 ce que les effets de matrice dans le tube digestif soient encore plus complexes en raison de la variation du pH et des conditions d’oxydor\u00e9duction. N\u00e9anmoins, sur la base de notre examen, nous concluons que les effets n\u00e9gatifs de certaines mycotoxines telles que le d\u00e9oxynival\u00e9nol (Devreese et al., 2012<\/a>, 2014<\/a> ; Usman et al, 2015<\/a>) et la z\u00e9aral\u00e9none (Avantaggiato, Havenaar & ; Visconti, 2004<\/a>) peuvent \u00eatre efficacement supprim\u00e9es avec des doses plut\u00f4t faibles de biochar activ\u00e9 amend\u00e9 aux aliments, alors qu’aucun avantage n’a \u00e9t\u00e9 trouv\u00e9 pour l’aflatoxine. On peut \u00e9mettre l’hypoth\u00e8se que le biochar (activ\u00e9) est uniquement capable de supprimer les effets n\u00e9gatifs des mycotoxines qui sont plut\u00f4t hydrophobes (Avantaggiato, Havenaar & ; Visconti, 2004<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

    Cependant, la plupart de ces \u00e9tudes ont en commun le fait que seuls des charbons actifs et des biochars commerciaux ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9s sans caract\u00e9risation appropri\u00e9e, c’est-\u00e0-dire que des essais syst\u00e9matiques avec des biochars de diff\u00e9rentes mati\u00e8res premi\u00e8res (par exemple, bois vs. mati\u00e8res premi\u00e8res herbac\u00e9es) et des conditions de production (par exemple, temp\u00e9rature) sont \u00e0 peine disponibles. La syst\u00e9matisation des r\u00e9sultats reste donc difficile.<\/p>\n\n\n\n

    Adsorption des pathog\u00e8nes bact\u00e9riologiques et de leurs m\u00e9tabolites L’utilisation de charbons activ\u00e9s et non activ\u00e9s pour am\u00e9liorer la sant\u00e9 des animaux a \u00e9t\u00e9 recommand\u00e9e et \u00e9tudi\u00e9e par les v\u00e9t\u00e9rinaires allemands d\u00e8s le d\u00e9but du 20e si\u00e8cle. En 1914, l’effet adsorbant du charbon de bois pour diverses toxines dans le tube digestif a \u00e9t\u00e9 d\u00e9crit par Skutetzky & ; Starkenstein (1914)<\/a>. Les premi\u00e8res exp\u00e9riences avec les toxines bact\u00e9riennes de Clostridium tetani<\/em> et Clostridium botulinum<\/em> ainsi qu’avec la toxine dipht\u00e9rique ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9es d\u00e8s 1919 (Jacoby, 1919<\/a>). Wiechowski a notamment soulign\u00e9 l’importance de la qualit\u00e9 du charbon de bois et la diff\u00e9rence d’effet de diff\u00e9rents charbons de bois sur l’adsorption de la toxine (Wiechowski, 1914<\/a>). Ernst Mangold a d\u00e9crit en 1936 l’effet du charbon de bois dans l’alimentation animale de mani\u00e8re exhaustive et a conclu : “L’effet prophylactique et th\u00e9rapeutique du charbon de bois sur la diarrh\u00e9e infectieuse ou li\u00e9e \u00e0 l’alimentation est clair et, sur la base de cette observation, la co-alimentation des animaux juv\u00e9niles avec du charbon de bois appara\u00eet comme une pr\u00e9vention appropri\u00e9e<\/em>” (Mangold, 1936<\/a>). \u00c0 peu pr\u00e8s \u00e0 la m\u00eame \u00e9poque, Albert Volkmann a publi\u00e9 ses conclusions sur la r\u00e9duction efficace de l’excr\u00e9tion d’oocystes r\u00e9sultant de la coccidiose et des infections coccidiennes lorsque du charbon de bois \u00e9tait donn\u00e9 aux animaux domestiques (Volkmann, 1935<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

    Gerlach et al. (2014)<\/a> ont d\u00e9montr\u00e9 qu’un suppl\u00e9ment quotidien de 400 g d’un biochar \u00e0 base de bois \u00e0 haute temp\u00e9rature (c’est-\u00e0-dire HTT 700 \u00b0C) r\u00e9duisait de mani\u00e8re significative la concentration d’anticorps contre le pathog\u00e8ne producteur de Botox Clostridium botulinum<\/em> dans le sang des bovins, ce qui indique la suppression du pathog\u00e8ne. Ils ont conclu que la concentration de neurotoxines \u00e9tait r\u00e9duite par le biochar dans le tractus gastro-intestinal des animaux. L’administration de seulement 200 g de biochar par jour n’a pas montr\u00e9 la m\u00eame efficacit\u00e9. Cependant, lorsque cette dose plus faible \u00e9tait m\u00e9lang\u00e9e \u00e0 500 ml de jus de choucroute riche en lactobacilles, une r\u00e9duction significative similaire des anticorps Clostridium botulinum<\/em> dans le sang a pu \u00eatre mesur\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n

    Knutson et al. (2006)<\/a> ont nourri des moutons infect\u00e9s par Escherichia coli<\/em> et Salmonella typhimurium<\/em> avec 77 g de biochar activ\u00e9 par animal et par jour. Bien que Naka et al. (2001)<\/a> aient montr\u00e9 plus t\u00f4t par des essais in vitro que E. coli<\/em> O157 : H7 (EHEC) le nombre de cellules \u00e9tait r\u00e9duit de 5.33 \u00d7 106 avec 5 mg\/ml de charbon bio activ\u00e9 \u00e0 moins de 800, l’essai in vivo r\u00e9alis\u00e9 par Knutson et al. avec le m\u00eame charbon bio activ\u00e9 (DARCO-KB ; Norit\u00ae) n’a r\u00e9v\u00e9l\u00e9 aucune liaison li\u00e9e au charbon bio avec E. coli<\/em> ou S. typhimurium<\/em> dans le tractus gastro-intestinal des moutons. Les auteurs ont \u00e9mis l’hypoth\u00e8se que les sites de fixation du biochar \u00e9taient occup\u00e9s par des substances concurrentes ou d’autres bact\u00e9ries digestives, ou que le d\u00e9lai entre l’infection par le pathog\u00e8ne et l’administration du biochar \u00e9tait trop long.<\/p>\n\n\n\n

    Schirrmann (1984)<\/a> a indiqu\u00e9 que le biochar a une capacit\u00e9 d’adsorption ou de suppression particuli\u00e8rement forte pour les bact\u00e9ries gram-n\u00e9gatives (par exemple, E. coli<\/em>) avec une activit\u00e9 m\u00e9tabolique \u00e9lev\u00e9e (voir plus loin dans la section “Administration de l’alimentation en biochar et contr\u00f4le de la qualit\u00e9 du biochar” : Effets secondaires du biochar). Le nombre de E. coli<\/em> f\u00e9caux dans le fumier apr\u00e8s l’administration de 0,25 % de biochar activ\u00e9 ou de 0,50 % de biochar de cocotier \u00e9tait significativement inf\u00e9rieur \u00e0 celui du contr\u00f4le sans biochar lors d’un essai de 10 jours sur des porcs d’engraissement, tandis que le nombre de bact\u00e9ries b\u00e9n\u00e9fiques Lactobacillus<\/em> dans les f\u00e8ces augmentait dans les deux traitements au biochar (Kim et al., 2017<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

    Le fumier bovin liquide contient souvent E. coli<\/em> O157 : H7 (EHEC), qui peut contaminer l’eau et le sol et entrer dans la cha\u00eene alimentaire humaine (Diez-Gonzalez et al., 1998<\/a>). Le biochar peut adsorber E. coli<\/em> et ses m\u00e9tabolites toxiques d\u00e9j\u00e0 pr\u00e9sents dans le tube digestif, et r\u00e9duire la propagation de ces bact\u00e9ries dans l’eau et le sol en l’ajoutant au fumier. Gurtler et al. (2014)<\/a> ont \u00e9tudi\u00e9 l’effet de diff\u00e9rents biochars sur l’inactivation de E. coli<\/em> O157 : H7 (EHEC) lorsqu’ils sont appliqu\u00e9s aux sols. Tous les biochars produits par pyrolyse rapide ou lente \u00e0 partir de panic raide, de fumier de cheval ou de bois dur ont r\u00e9duit de mani\u00e8re significative les concentrations d’EHEC, la pyrolyse rapide de l’orge et des billes de ch\u00eane fournissant les meilleurs r\u00e9sultats dans le m\u00e9lange de sols contamin\u00e9s, o\u00f9 les EHEC apr\u00e8s 4 semaines \u00e9taient introuvables \u00e0 l’aide d’une \u00e9valuation bas\u00e9e sur la culture (Gurtler et al., 2014<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

    Abit et al. (2012)<\/a> ont \u00e9tudi\u00e9 comment E. coli<\/em> O157 : H7 et Salmonella enterica<\/em> se propagent dans des colonnes de sol satur\u00e9es en eau de sable fin ou de loam sableux, lorsque les colonnes de sol sont m\u00e9lang\u00e9es avec 2% de diff\u00e9rents biochars. Alors que le biochar de fumier de poulet pr\u00e9par\u00e9 \u00e0 350 \u00b0C n’a pas am\u00e9lior\u00e9 la fixation des deux bact\u00e9ries, l’ajout de biochar pr\u00e9par\u00e9 \u00e0 700 \u00b0C \u00e0 partir de bois de pin ou de fumier de poulet a consid\u00e9rablement r\u00e9duit la propagation des deux bact\u00e9ries. Dans une \u00e9tude ult\u00e9rieure, les auteurs ont montr\u00e9 des diff\u00e9rences significatives dans l’immobilisation entre les deux souches bact\u00e9riennes et ont sugg\u00e9r\u00e9 que les propri\u00e9t\u00e9s de surface des bact\u00e9ries jouaient un r\u00f4le important dans la liaison de ces bact\u00e9ries au biochar (Abit et al., 2014<\/a>). Ce dernier point peut s’av\u00e9rer \u00eatre un aper\u00e7u important de l’interaction biochar-bact\u00e9rie et doit \u00eatre \u00e9tudi\u00e9 de mani\u00e8re syst\u00e9matique.<\/p>\n\n\n\n

    \u00c9tant donn\u00e9 que les infections \u00e0 E. coli<\/em> sont susceptibles de se propager dans les troupeaux de bovins via les abreuvoirs, l’ajout prophylactique de biochar \u00e0 l’eau des abreuvoirs pourrait constituer une mesure pr\u00e9ventive qui devrait \u00eatre \u00e9tudi\u00e9e de mani\u00e8re plus approfondie.<\/p>\n\n\n\n

    Dans l’\u00e9tude de Watarai & ; Tana (2005)<\/a>, le m\u00e9lange de fourrage avec 1 % et 1,5 % de biochar de bambou et de vinaigre de bambou, respectivement, a r\u00e9duit l\u00e9g\u00e8rement mais significativement les niveaux de E. coli<\/em> et de Salmonella<\/em> dans les excr\u00e9ments des poulets. Un produit brevet\u00e9 \u00e0 base de biochar et de vinaigre de bois, Nekka-Rich<\/em> (Besnier, 2014<\/a>), dont la composition n’a pas \u00e9t\u00e9 r\u00e9v\u00e9l\u00e9e, a montr\u00e9 une r\u00e9duction tr\u00e8s significative de Salmonella<\/em> dans les excr\u00e9ments de poulet. Il a \u00e9galement \u00e9t\u00e9 constat\u00e9 que le produit biochar-vinaigre de bois r\u00e9duisait les bact\u00e9ries pathog\u00e8nes gram-n\u00e9gatives Salmonella enterica<\/em> dans les fientes, mais pas la flore intestinale des bact\u00e9ries omnipr\u00e9sentes, non toxiques, gram-positives Enterococcus faecium<\/em> (Watarai & ; Tana, 2005<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

    Un suppl\u00e9ment alimentaire de 0,3 % de biochar de bambou (sur la base de la MS) a supprim\u00e9 l’excr\u00e9tion f\u00e9cale des bact\u00e9ries coliformes \u00e0 Gram n\u00e9gatif et des Salmonella<\/em> \u00e0 Gram n\u00e9gatif chez les porcs jusqu’\u00e0 20 et 1 100 fois, respectivement, par rapport aux contr\u00f4les sans biochar (Choi et al., 2009<\/a>). L’effet du charbon bio sur la suppression des deux esp\u00e8ces bact\u00e9riennes \u00e9tait du m\u00eame ordre de grandeur que celui des antibiotiques. L’alimentation avec du charbon bio a permis de multiplier par 190 le nombre de bact\u00e9ries intestinales b\u00e9n\u00e9fiques et par 48 le niveau de Lactobacilli<\/em> \u00e0 Gram positif par rapport au traitement avec des antibiotiques (Choi et al., 2009<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

    Des \u00e9tudes in vitro ont r\u00e9v\u00e9l\u00e9 que le biochar, ainsi que l’argile, peuvent immobiliser efficacement les rotavirus et les coronavirus bovins \u00e0 des taux de 79-99,99% (Clark et al., 1998<\/a>). Le diam\u00e8tre des particules virales \u00e9tant sup\u00e9rieur au diam\u00e8tre des pores de l’argile et de la plupart des pores du biochar, les auteurs ont suppos\u00e9 que l’immobilisation \u00e9tait principalement due \u00e0 la fixation des prot\u00e9ines de surface virales sur le biochar.<\/p>\n\n\n\n

    Des exp\u00e9riences in vitro et in vivo avec des veaux bovins ont montr\u00e9 que le biochar, en particulier en combinaison avec du vinaigre de bois, \u00e9tait capable de contr\u00f4ler l’infection par le protozoaire parasite Cryptosporidium parvum<\/em> et d’arr\u00eater la diarrh\u00e9e des veaux en l’espace d’un jour. Le nombre d’oocystes dans les f\u00e8ces a chut\u00e9 de mani\u00e8re significative apr\u00e8s une seule journ\u00e9e d’alimentation au biochar ; apr\u00e8s 5 jours, aucun oocyste n’a pu \u00eatre trouv\u00e9 dans les f\u00e8ces des veaux (Watarai, Tana & ; Koiwa, 2008<\/a>). Des r\u00e9sultats similaires ont \u00e9t\u00e9 rapport\u00e9s lorsqu’un produit commercial \u00e0 base de biochar et d’acide ac\u00e9tique (Obionekk\u00ae, Obione, Charentay, France) a \u00e9t\u00e9 test\u00e9 en tant qu’additif alimentaire chez de jeunes ch\u00e8vres (Paraud et al., 2011<\/a>). Le m\u00e9lange administr\u00e9 deux ou trois fois par jour a r\u00e9duit les signes cliniques de diarrh\u00e9e d\u00e8s le premier jour, et l’excr\u00e9tion d’oocystes dans les f\u00e8ces a diminu\u00e9 de mani\u00e8re significative. Pendant la dur\u00e9e de l’\u00e9tude, la mortalit\u00e9 des jeunes ch\u00e8vres \u00e9tait de 20 % dans le groupe t\u00e9moin et de seulement 6,7 % dans le groupe trait\u00e9 qui recevait Obionekk\u00ae trois fois par jour. L’alimentation des ch\u00e8vres avec du charbon bio peut \u00e9galement r\u00e9duire l’incidence des parasites tels que les t\u00e9nias cestodes et les oocystes coccidia<\/em> (Van, Mui & ; Ledin, 2006<\/a>).<\/p>\n\n\n\n

    \nhttps:\/\/www.ncbi.nlm.nih.gov\/pmc\/articles\/PMC6679646\/\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n

    <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Adsorption Avant que le biochar ne soit \u00e9tudi\u00e9 et utilis\u00e9 comme additif alimentaire r\u00e9gulier pour les animaux au d\u00e9but des ann\u00e9es 2010, le charbon de bois (c’est-\u00e0-dire le biochar fabriqu\u00e9 \u00e0 partir du bois) et le charbon actif (c’est-\u00e0-dire le biochar activ\u00e9 lorsqu’il est fabriqu\u00e9 \u00e0 partir de la biomasse ; Hagemann et al., 2018)<\/p>\n","protected":false},"featured_media":8025,"parent":0,"template":"","class_list":["post-8029","articles","type-articles","status-publish","has-post-thumbnail","hentry"],"yoast_head":"\nM\u00e9canismes du biochar dans la digestion des aliments pour animaux - Greenpower<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/articles\/mecanismes-du-biochar-dans-la-digestion-des-aliments-pour-animaux\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"fr_FR\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"M\u00e9canismes du biochar dans la digestion des aliments pour animaux - Greenpower\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Adsorption Avant que le biochar ne soit \u00e9tudi\u00e9 et utilis\u00e9 comme additif alimentaire r\u00e9gulier pour les animaux au d\u00e9but des ann\u00e9es 2010, le charbon de bois (c’est-\u00e0-dire le biochar fabriqu\u00e9 \u00e0 partir du bois) et le charbon actif (c’est-\u00e0-dire le biochar activ\u00e9 lorsqu’il est fabriqu\u00e9 \u00e0 partir de la biomasse ; Hagemann et al., 2018)\" \/>\n<meta property=\"og:url\" content=\"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/articles\/mecanismes-du-biochar-dans-la-digestion-des-aliments-pour-animaux\/\" \/>\n<meta property=\"og:site_name\" content=\"Greenpower\" \/>\n<meta property=\"og:image\" content=\"https:\/\/greenpower.webidev.de\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/Cattle-eating-biochar2.jpg\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:width\" content=\"600\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:height\" content=\"399\" \/>\n\t<meta property=\"og:image:type\" content=\"image\/jpeg\" \/>\n<meta name=\"twitter:card\" content=\"summary_large_image\" \/>\n<meta name=\"twitter:label1\" content=\"Est. reading time\" \/>\n\t<meta name=\"twitter:data1\" content=\"26 minutes\" \/>\n<script type=\"application\/ld+json\" class=\"yoast-schema-graph\">{\"@context\":\"https:\/\/schema.org\",\"@graph\":[{\"@type\":\"WebPage\",\"@id\":\"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/articles\/mecanismes-du-biochar-dans-la-digestion-des-aliments-pour-animaux\/\",\"url\":\"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/articles\/mecanismes-du-biochar-dans-la-digestion-des-aliments-pour-animaux\/\",\"name\":\"M\u00e9canismes du biochar dans la digestion des aliments pour animaux - Greenpower\",\"isPartOf\":{\"@id\":\"https:\/\/greenpower.equipment\/#website\"},\"primaryImageOfPage\":{\"@id\":\"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/articles\/mecanismes-du-biochar-dans-la-digestion-des-aliments-pour-animaux\/#primaryimage\"},\"image\":{\"@id\":\"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/articles\/mecanismes-du-biochar-dans-la-digestion-des-aliments-pour-animaux\/#primaryimage\"},\"thumbnailUrl\":\"https:\/\/greenpower.equipment\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/Cattle-eating-biochar2.jpg\",\"datePublished\":\"2023-09-25T05:48:37+00:00\",\"dateModified\":\"2023-09-25T05:48:37+00:00\",\"breadcrumb\":{\"@id\":\"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/articles\/mecanismes-du-biochar-dans-la-digestion-des-aliments-pour-animaux\/#breadcrumb\"},\"inLanguage\":\"fr-FR\",\"potentialAction\":[{\"@type\":\"ReadAction\",\"target\":[\"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/articles\/mecanismes-du-biochar-dans-la-digestion-des-aliments-pour-animaux\/\"]}]},{\"@type\":\"ImageObject\",\"inLanguage\":\"fr-FR\",\"@id\":\"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/articles\/mecanismes-du-biochar-dans-la-digestion-des-aliments-pour-animaux\/#primaryimage\",\"url\":\"https:\/\/greenpower.equipment\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/Cattle-eating-biochar2.jpg\",\"contentUrl\":\"https:\/\/greenpower.equipment\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/Cattle-eating-biochar2.jpg\",\"width\":600,\"height\":399},{\"@type\":\"BreadcrumbList\",\"@id\":\"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/articles\/mecanismes-du-biochar-dans-la-digestion-des-aliments-pour-animaux\/#breadcrumb\",\"itemListElement\":[{\"@type\":\"ListItem\",\"position\":1,\"name\":\"\u0413\u043b\u0430\u0432\u043d\u0430\u044f \u0441\u0442\u0440\u0430\u043d\u0438\u0446\u0430\",\"item\":\"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/\"},{\"@type\":\"ListItem\",\"position\":2,\"name\":\"Articles\",\"item\":\"https:\/\/greenpower.equipment\/articles\/\"},{\"@type\":\"ListItem\",\"position\":3,\"name\":\"M\u00e9canismes du biochar dans la digestion des aliments pour animaux\"}]},{\"@type\":\"WebSite\",\"@id\":\"https:\/\/greenpower.equipment\/#website\",\"url\":\"https:\/\/greenpower.equipment\/\",\"name\":\"Greenpower\",\"description\":\"We focus on the development of technologies for processing various kinds of waste into useful products that are in demand on the market, creating eco-friendly equipment with an optimal price-performance-quality ratio.\",\"publisher\":{\"@id\":\"https:\/\/greenpower.equipment\/#organization\"},\"potentialAction\":[{\"@type\":\"SearchAction\",\"target\":{\"@type\":\"EntryPoint\",\"urlTemplate\":\"https:\/\/greenpower.equipment\/?s={search_term_string}\"},\"query-input\":{\"@type\":\"PropertyValueSpecification\",\"valueRequired\":true,\"valueName\":\"search_term_string\"}}],\"inLanguage\":\"fr-FR\"},{\"@type\":\"Organization\",\"@id\":\"https:\/\/greenpower.equipment\/#organization\",\"name\":\"Greenpower\",\"url\":\"https:\/\/greenpower.equipment\/\",\"logo\":{\"@type\":\"ImageObject\",\"inLanguage\":\"fr-FR\",\"@id\":\"https:\/\/greenpower.equipment\/#\/schema\/logo\/image\/\",\"url\":\"https:\/\/greenpower.equipment\/wp-content\/uploads\/2024\/11\/cropped-GreenPower_logo-1.png\",\"contentUrl\":\"https:\/\/greenpower.equipment\/wp-content\/uploads\/2024\/11\/cropped-GreenPower_logo-1.png\",\"width\":1500,\"height\":1500,\"caption\":\"Greenpower\"},\"image\":{\"@id\":\"https:\/\/greenpower.equipment\/#\/schema\/logo\/image\/\"}}]}<\/script>\n<!-- \/ Yoast SEO plugin. -->","yoast_head_json":{"title":"M\u00e9canismes du biochar dans la digestion des aliments pour animaux - Greenpower","robots":{"index":"index","follow":"follow","max-snippet":"max-snippet:-1","max-image-preview":"max-image-preview:large","max-video-preview":"max-video-preview:-1"},"canonical":"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/articles\/mecanismes-du-biochar-dans-la-digestion-des-aliments-pour-animaux\/","og_locale":"fr_FR","og_type":"article","og_title":"M\u00e9canismes du biochar dans la digestion des aliments pour animaux - Greenpower","og_description":"Adsorption Avant que le biochar ne soit \u00e9tudi\u00e9 et utilis\u00e9 comme additif alimentaire r\u00e9gulier pour les animaux au d\u00e9but des ann\u00e9es 2010, le charbon de bois (c’est-\u00e0-dire le biochar fabriqu\u00e9 \u00e0 partir du bois) et le charbon actif (c’est-\u00e0-dire le biochar activ\u00e9 lorsqu’il est fabriqu\u00e9 \u00e0 partir de la biomasse ; Hagemann et al., 2018)","og_url":"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/articles\/mecanismes-du-biochar-dans-la-digestion-des-aliments-pour-animaux\/","og_site_name":"Greenpower","og_image":[{"width":600,"height":399,"url":"https:\/\/greenpower.webidev.de\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/Cattle-eating-biochar2.jpg","type":"image\/jpeg"}],"twitter_card":"summary_large_image","twitter_misc":{"Est. reading time":"26 minutes"},"schema":{"@context":"https:\/\/schema.org","@graph":[{"@type":"WebPage","@id":"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/articles\/mecanismes-du-biochar-dans-la-digestion-des-aliments-pour-animaux\/","url":"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/articles\/mecanismes-du-biochar-dans-la-digestion-des-aliments-pour-animaux\/","name":"M\u00e9canismes du biochar dans la digestion des aliments pour animaux - Greenpower","isPartOf":{"@id":"https:\/\/greenpower.equipment\/#website"},"primaryImageOfPage":{"@id":"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/articles\/mecanismes-du-biochar-dans-la-digestion-des-aliments-pour-animaux\/#primaryimage"},"image":{"@id":"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/articles\/mecanismes-du-biochar-dans-la-digestion-des-aliments-pour-animaux\/#primaryimage"},"thumbnailUrl":"https:\/\/greenpower.equipment\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/Cattle-eating-biochar2.jpg","datePublished":"2023-09-25T05:48:37+00:00","dateModified":"2023-09-25T05:48:37+00:00","breadcrumb":{"@id":"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/articles\/mecanismes-du-biochar-dans-la-digestion-des-aliments-pour-animaux\/#breadcrumb"},"inLanguage":"fr-FR","potentialAction":[{"@type":"ReadAction","target":["https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/articles\/mecanismes-du-biochar-dans-la-digestion-des-aliments-pour-animaux\/"]}]},{"@type":"ImageObject","inLanguage":"fr-FR","@id":"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/articles\/mecanismes-du-biochar-dans-la-digestion-des-aliments-pour-animaux\/#primaryimage","url":"https:\/\/greenpower.equipment\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/Cattle-eating-biochar2.jpg","contentUrl":"https:\/\/greenpower.equipment\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/Cattle-eating-biochar2.jpg","width":600,"height":399},{"@type":"BreadcrumbList","@id":"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/articles\/mecanismes-du-biochar-dans-la-digestion-des-aliments-pour-animaux\/#breadcrumb","itemListElement":[{"@type":"ListItem","position":1,"name":"\u0413\u043b\u0430\u0432\u043d\u0430\u044f \u0441\u0442\u0440\u0430\u043d\u0438\u0446\u0430","item":"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/"},{"@type":"ListItem","position":2,"name":"Articles","item":"https:\/\/greenpower.equipment\/articles\/"},{"@type":"ListItem","position":3,"name":"M\u00e9canismes du biochar dans la digestion des aliments pour animaux"}]},{"@type":"WebSite","@id":"https:\/\/greenpower.equipment\/#website","url":"https:\/\/greenpower.equipment\/","name":"Greenpower","description":"We focus on the development of technologies for processing various kinds of waste into useful products that are in demand on the market, creating eco-friendly equipment with an optimal price-performance-quality ratio.","publisher":{"@id":"https:\/\/greenpower.equipment\/#organization"},"potentialAction":[{"@type":"SearchAction","target":{"@type":"EntryPoint","urlTemplate":"https:\/\/greenpower.equipment\/?s={search_term_string}"},"query-input":{"@type":"PropertyValueSpecification","valueRequired":true,"valueName":"search_term_string"}}],"inLanguage":"fr-FR"},{"@type":"Organization","@id":"https:\/\/greenpower.equipment\/#organization","name":"Greenpower","url":"https:\/\/greenpower.equipment\/","logo":{"@type":"ImageObject","inLanguage":"fr-FR","@id":"https:\/\/greenpower.equipment\/#\/schema\/logo\/image\/","url":"https:\/\/greenpower.equipment\/wp-content\/uploads\/2024\/11\/cropped-GreenPower_logo-1.png","contentUrl":"https:\/\/greenpower.equipment\/wp-content\/uploads\/2024\/11\/cropped-GreenPower_logo-1.png","width":1500,"height":1500,"caption":"Greenpower"},"image":{"@id":"https:\/\/greenpower.equipment\/#\/schema\/logo\/image\/"}}]}},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/articles\/8029\/"}],"collection":[{"href":"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/articles\/"}],"about":[{"href":"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/articles\/"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/8025\/"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/greenpower.equipment\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/?parent=8029"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}