Dans le caecum et le côlon du cheval vivent des milliards de bactéries qui, comme celles du rumen de la vache, savent fabriquer de la protéine. Mais chez le cheval, cette usine microbienne tourne au mauvais endroit du tube digestif : en aval des zones où l'organisme absorbe les acides aminés. D'où une question que la recherche n'a toujours pas complètement tranchée : ces protéines microbiennes servent-elles vraiment au cheval, ou finissent-elles en grande partie dans les crottins ? Cet article démonte le mécanisme, expose les données disponibles — souvent partielles — et explique pourquoi, au bout du compte, la qualité de la protéine que vous donnez compte tant.
Un même outil, deux plans de montage : cheval contre ruminant
Commençons par ce que les deux espèces ont en commun. Le cheval et la vache sont des herbivores fermenteurs : tous deux hébergent, dans un vaste compartiment digestif, une flore capable de dégrader la cellulose des plantes et d'en tirer de l'énergie. Chez le cheval, ce réservoir de fermentation, c'est le gros intestin — le caecum (une poche d'environ un mètre de long chez l'adulte) et le côlon. La densité microbienne y est comparable à celle du rumen : On y compte 5 à 7 milliards de germes par gramme de contenu digestif, du même ordre de grandeur que dans le rumen du bœuf [3].
Ces bactéries font bien plus que digérer les fibres. Elles fabriquent aussi de la protéine microbienne — c'est-à-dire les protéines de leur propre corps, assemblées à partir de deux ingrédients : une source d'azote (issue des restes de protéines alimentaires, ou de composés azotés non protéiques) et de l'énergie tirée de la fermentation. Cette protéine bactérienne est même de bonne qualité, riche en acides aminés. Jusqu'ici, cheval et vache se ressemblent.
La différence — décisive — tient à l'ordre des opérations. Un acide aminé est la brique élémentaire des protéines ; l'organisme ne peut en tirer parti que là où sa paroi intestinale sait les absorber, c'est-à-dire dans l'intestin grêle. Or les deux espèces n'ont pas placé leur cuve de fermentation au même endroit par rapport à ce grêle.
Chez la vache, le rumen est situé en amont de l'intestin grêle. Les microbes travaillent d'abord ; la protéine microbienne qu'ils produisent quitte ensuite le rumen, descend dans l'intestin grêle, y est digérée puis absorbée. La protéine produite par ces micro-organismes passe du rumen à l'intestin grêle, y est digérée et absorbée [1]. La vache récolte donc pleinement la moisson de ses bactéries.
Chez le cheval, c'est l'inverse. La protéine et les glucides solubles de la ration sont digérés et absorbés dans l'intestin grêle avant d'atteindre le caecum. La fermentation microbienne, elle, survient après. Il y a là une dissociation chronologique et topographique entre la digestion précoce et enzymatique des protéines, d'une part, et la digestion retardée et microbienne, d'autre part [3]. Autrement dit : quand les bactéries du gros intestin fabriquent enfin leur protéine, le train de l'absorption est déjà passé.
La grande question : cette protéine est-elle récupérée ?
C'est ici que le débat scientifique commence — et il n'est pas clos. Personne ne conteste que les microbes du gros intestin fabriquent de la protéine. La question est : le cheval en profite-t-il ?
La réponse penche nettement vers « peu, ou pas beaucoup ». Chez les équidés, la grande quantité de protéine microbienne produite dans le caecum est excrétée dans les fèces, et n'est donc pas disponible pour l'hôte [1]. Même constat pour l'azote non protéique : la majeure partie des protéines microbiennes est excrétée dans les fèces [1].
Pourquoi cette perte ? Parce que la paroi du gros intestin absorbe très mal les acides aminés intacts. Les reliquats azotés donnent bien lieu à l'élaboration de protéines microbiennes de bonne qualité, mais à ce niveau terminal du tube digestif la résorption azotée est devenue très faible pour les acides aminés — les seuls matériaux utiles à l'organisme — et se fait principalement sous forme d'ammoniac, déchet inutile et même toxique [3]. La conclusion tombe : on ne peut pratiquement pas compter sur une autosupplémentation azotée d'origine microbienne [3].
L'image du gaspillage est d'autant plus frappante que le cheval, contrairement au lapin ou au rongeur, ne pratique pas la coprophagie — il ne remange pas ses crottins pour récupérer les protéines microbiennes qu'ils contiennent. Une explication évolutive s'impose : les ancêtres du cheval avaient de très vastes domaines et parcouraient de longues distances — 12 à 50 miles par jour —, un mode de vie peu compatible avec le fait de rester sur place à recycler ses crottins [1]. La protéine microbienne du gros intestin est donc, pour l'essentiel, à fonds perdu.
Mais tout n'est pas si tranché
L'honnêteté scientifique impose une nuance : les données sont limitées, et quelques observations compliquent le tableau. La protéine microbienne est aussi décrite comme produite, digérée et absorbée dans le caecum et le côlon, formulation en apparente tension avec le message d'excrétion, signe que le sujet reste discuté au sein même de la littérature [1].
Trois éléments entretiennent le débat. D'abord, on a mis en évidence, sur des membranes de la bordure en brosse (la surface d'absorption des cellules intestinales) prélevées dans le caecum et le gros côlon du cheval, des transporteurs d'acides aminés spécifiques des acides aminés cationiques et neutres. Leur simple présence ne prouve pourtant rien de décisif : On ignore si cette capture se limite à la bordure en brosse, pour l'usage des cellules épithéliales du tube digestif, ou si elle prouve que les microbes contribuent au pool d'acides aminés du sang [1]. Autrement dit, ces transporteurs pourraient ne nourrir que la paroi elle-même, sans rien reverser à l'organisme.
Ensuite, un argument physiologique en creux : si l'intestin grêle était le seul site d'absorption des acides aminés, le cheval devrait souffrir de carences spécifiques faciles à provoquer — or il n'existe aucune preuve de ce genre de fragilité [1]. Enfin, l'expérience chirurgicale la plus parlante : des chevaux privés du gros côlon (résection) et nourris au foin de graminées pauvre en protéines ont perdu du poids et de l'état, mais ont maintenu leur condition dès qu'on leur donnait un foin de luzerne riche en protéines. Interprétation prudente : l'importance quantitative des acides aminés issus de la protéine microbienne du gros intestin reste inconnue [1]. On postule que la synthèse microbienne complète les apports alimentaires quand la ration est déjà correcte en protéines digestibles — un appoint, pas un pilier.
L'urée recyclée : une pièce discrète du puzzle azoté
Un détour éclaire la mécanique. Le gros intestin ne reçoit pas seulement les restes de protéines de la ration ; il récupère aussi de l'azote que l'organisme lui renvoie, notamment sous forme d'urée — le principal déchet azoté du métabolisme, habituellement éliminé par les reins. Une partie de cette urée est redirigée vers le tube digestif (par la salive, par la paroi intestinale) au lieu d'être excrétée.
Les chiffres donnent la mesure du phénomène : chez un cheval de 500 kg, 6 à 12 g d'azote uréique franchissent chaque jour la valve iléo-caecale [2]. L'azote entrant dans le caecum est composé de 25 à 40 % d'azote non protéique (dont l'urée) selon le type d'aliment, l'urée représentant environ 10 à 20 % de l'azote total qui parvient au caecum. Cet azote recyclé sert de matière première aux bactéries : converti en ammoniac, il est capté à hauteur de 80 à 100 % par la flore pour fabriquer de la protéine microbienne [2].
Ce recyclage confirme que la « chaîne de fabrication » microbienne fonctionne bel et bien : la matière première (azote alimentaire résiduel + urée recyclée) arrive, l'ammoniac est presque intégralement utilisé, la protéine microbienne est synthétisée. Le maillon qui casse est le dernier : la récupération. Environ 30 % de l'azote digestible de la ration parvient dans le gros intestin — une quantité loin d'être négligeable — mais il en ressort surtout sous forme d'ammoniac, perdu ou détoxifié par le foie, plutôt que d'acides aminés utilisables [3].
D'ailleurs, ce recyclage a une conséquence pratique surprenante : donner de l'urée au cheval, comme on le fait aux ruminants pour « nourrir » leurs microbes, ne sert quasiment à rien. La majeure partie de l'urée ingérée est absorbée dans l'intestin grêle avant même d'atteindre le gros intestin ; celle qui parvient à la flore est utilisée, mais la protéine qui en résulte est ensuite excrétée [1]. À l'inverse des bovins, chez qui l'urée alimentaire devient de la protéine valorisable, le cheval n'en tire aucun bénéfice protéique notable. (Cet azote non protéique n'est d'ailleurs pas anodin en excès : des poneys ont succombé à une dose unique de 0,5 kg d'urée, même si des rations contenant jusqu'à 5 % d'urée — soit 0,25 kg par jour — n'ont pas nui à des chevaux adultes [1].)
Le vrai enseignement : pourquoi la qualité de la protéine compte tant
Ce détour par la microbiologie débouche sur une leçon centrale de la nutrition du cheval — et c'est là que le mécanisme prend tout son sens. Puisque la protéine fabriquée en aval, dans le gros intestin, n'est pas (ou peu) récupérée, tout se joue en amont, dans l'intestin grêle. C'est lui, et lui seul, qui doit fournir au cheval ses acides aminés. Le grêle « doit tout faire ».
Conséquence directe : la qualité de la protéine ingérée devient déterminante. En nutrition, une protéine de bonne qualité est celle dont le profil d'acides aminés colle aux besoins de l'animal et qui est bien digestible dans l'intestin grêle. On parle de haute valeur biologique — la proportion de la protéine absorbée que l'organisme peut réellement utiliser. Comme le cheval ne peut pas compter sur ses bactéries pour « rattraper » une protéine médiocre en la reconstruisant, il dépend entièrement de ce que le grêle absorbe.
Et là, paradoxe heureux : cette même « dissociation » qui prive le cheval de la protéine microbienne fait aussi sa force. Les équidés tirent pleinement avantage de protéines alimentaires de haute valeur biologique, précisément parce que ces protéines, digérées tôt par voie enzymatique, échappent à la dégradation microbienne, sans qu'il soit utile de les protéger [3]. Chez le ruminant, une excellente protéine alimentaire risque au contraire d'être démontée par les microbes du rumen avant d'atteindre l'intestin ; le cheval, lui, la reçoit intacte. Ce que le cheval perd d'un côté (la moisson microbienne), il le gagne de l'autre (l'exploitation directe des bonnes protéines).
Le corollaire, c'est la vulnérabilité aux carences en acides aminés indispensables — ces acides aminés que l'organisme ne sait pas fabriquer lui-même et doit trouver dans la ration (on en compte une dizaine chez le cheval). Les équidés sont donc carençables en acides aminés indispensables et, par conséquent, tributaires de la qualité des protéines alimentaires [3]. Le premier facteur limitant est la lysine — l'acide aminé qui, s'il manque, bloque la croissance en premier. Ce risque touche surtout les individus aux besoins élevés en acides aminés : les poulains et les juments allaitantes nourris de rations tout-fourrage [1]. Une protéine abondante mais mal équilibrée — gluten de maïs, drèches de brasserie, pauvres en lysine — donne un retard de croissance et une moindre rétention azotée, corrigeables par un apport de lysine [3].
À retenir
- Les bactéries du gros intestin du cheval (caecum, côlon) fabriquent bien de la protéine microbienne de bonne qualité, à partir d'azote et de l'énergie de fermentation.
- Problème de plomberie : cette synthèse a lieu après l'intestin grêle, seul site d'absorption des acides aminés — l'inverse du ruminant, chez qui les microbes travaillent avant.
- Résultat : cette protéine est en grande partie excrétée dans les crottins, et le cheval, qui ne pratique pas la coprophagie, ne la récupère quasiment pas. L'azote y ressort surtout sous forme d'ammoniac.
- Le débat n'est pas totalement clos (transporteurs d'acides aminés détectés dans le côlon, essais de résection du côlon), mais les données restent limitées et l'importance quantitative pour l'hôte est jugée inconnue à faible.
- Puisque le grêle doit tout faire, la qualité de la protéine ingérée est décisive : le cheval dépend de protéines de haute valeur biologique et reste vulnérable aux carences en acides aminés indispensables, la lysine en tête.
En pratique, en une phrase
Le message concret tient dans une idée : chez le cheval, on ne nourrit pas efficacement l'animal en nourrissant ses microbes du gros intestin — on le nourrit en apportant, dès l'intestin grêle, une protéine digestible et bien équilibrée en acides aminés indispensables. C'est particulièrement vrai pour les poulains en croissance et les juments allaitantes, chez qui la qualité protéique et l'apport de lysine méritent une attention spécifique ; le versant pratique de ces repères (sources de protéines, lysine limitante) est développé dans les articles dédiés à la qualité protéique et à la lysine.
Sources
- Equine Clinical Nutrition, 2ᵉ éd., R. J. Geor, P. A. Harris & M. Coenen (dir.), 2023.
- Equine Nutrition and Feeding, D. Frape, 4ᵉ éd., 2010.
- Alimentation du cheval, R. Wolter, 2004.
- Evidence-based Equine Nutrition, S. L. Ralston, 2007.