UFC, MADC, Mcal : le mode d'emploi des unités qui gouvernent la ration du cheval

Ouvrez une table de rationnement française et vous y lirez des UFC et des MADC. Ouvrez son équivalent nord-américain et vous trouverez des mégacalories d'énergie digestible et des pourcentages de protéines brutes. Mêmes chevaux, mêmes aliments, deux langages qui ne parlent pas de la même chose. Comprendre ce que chacune de ces unités mesure — et pourquoi deux écoles coexistent depuis des décennies — n'est pas un caprice d'étiquette : c'est la clé pour lire n'importe quelle ration sans se tromper de repère.

Pourquoi l'énergie ne se compte pas en calories toutes crues

Le premier réflexe serait de mesurer l'énergie d'un aliment comme on mesure celle d'un plat humain : en calories. Une calorie (en réalité, en nutrition, toujours la kilocalorie ou kcal) est la quantité de chaleur nécessaire pour élever d'un degré la température d'un litre d'eau. On la mesure très concrètement : on brûle intégralement un échantillon d'aliment dans une bombe calorimétrique et l'on relève l'élévation de température du bain d'eau qui l'entoure. Cette valeur, c'est l'énergie brute (EB, ou gross energy, GE).

Problème : cette énergie brute ne dit presque rien de ce que le cheval en tirera. La combustion complète d'un gramme de matière grasse libère 9,4 kcal, contre 5,65 kcal pour un gramme de protéine et 4,15 kcal pour un gramme de glucide [3]. Détail contre-intuitif : l'amidon et la cellulose ont exactement la même énergie brute, alors que le cheval digère l'un très bien et l'autre difficilement. La bombe calorimétrique ignore superbement la digestion.

Or, du bol alimentaire à la cellule, l'énergie fond à chaque étape. C'est cette « cascade » qu'il faut avoir en tête pour comprendre les deux systèmes d'unités.

La cascade de l'énergie : quatre étages, deux points d'arrêt

Suivons un kilo d'aliment. De son énergie brute, on retranche d'abord ce qui repart dans les crottins : c'est la perte fécale, la plus lourde de toutes. Ce qui reste est l'énergie digestible (ED, ou digestible energy, DE) — plus précisément « apparente », car les crottins contiennent aussi des sécrétions et des bactéries d'origine interne. En moyenne, l'énergie digestible d'un aliment courant pour cheval représente 60 à 70 % de son énergie brute [3].

On enlève ensuite les pertes urinaires (composés azotés) et les gaz de fermentation, surtout le méthane produit dans le gros intestin : on obtient l'énergie métabolisable (EM). Chez le cheval, elle dépasse généralement 85 % de l'énergie digestible, avec des variations selon la teneur en fibres. Il reste un dernier péage, souvent oublié : l'extra-chaleur (ou heat increment), l'énergie dissipée en chaleur par le simple travail de digérer, d'absorber et de transformer les nutriments. Ce qui subsiste enfin est l'énergie nette (EN), la seule réellement disponible pour faire vivre l'animal — entretien d'abord, puis production (croissance, gestation, lactation, travail).

C'est ici que les deux écoles se séparent, et le désaccord est de principe. Le système nord-américain, porté par le National Research Council (NRC), s'arrête à l'énergie digestible. Le système français de l'INRA, lui, pousse le calcul jusqu'à l'énergie nette. Deux points d'arrêt différents sur la même cascade : voilà la racine de tout ce qui suit.

L'UFC : une orge servant d'étalon

L'INRA a fait un choix original. Plutôt que d'exprimer l'énergie nette en kilocalories — un nombre abstrait à quatre chiffres —, il l'exprime relativement à un aliment de référence, l'orge. C'est l'unité fourragère cheval, ou UFC.

Une UFC correspond à la valeur énergétique nette d'un kilo d'orge standard (à 870 g de matière sèche par kg), soit environ 2 200 kilocalories d'énergie nette chez le cheval à l'entretien [1]. Autrement dit, par construction, 1 kg d'orge = 1,00 UFC [2]. Tous les autres aliments se situent par rapport à cet étalon.

Le mot « fourragère » ne doit pas tromper : il ne désigne pas les fourrages, mais renvoie à la tradition zootechnique française de l'« unité fourragère », un système d'énergie nette bâti à l'origine pour les ruminants et décliné ensuite espèce par espèce — d'où le « C » de « cheval », qui distingue l'UFC de ses cousines bovine ou ovine.

L'intérêt pratique est immédiat : les UFC s'additionnent. Une ration de 8 kg de foin à 0,50 UFC/kg et de 2 kg d'orge à 1,00 UFC/kg apporte 4,0 + 2,0 = 6,0 UFC [2]. Et l'on peut substituer les aliments sur la base de leur énergie nette : 1 kg d'orge équivaut, énergétiquement, à 0,89 kg de maïs, 1,15 kg d'avoine, ou 1,71 à 2,54 kg de foin de prairie selon sa qualité [2].

Le graphique ci-dessus donne la mesure de l'échelle. Les céréales denses dominent (maïs autour de 1,12, orge à 1,00), l'avoine suit (0,87), puis viennent les fourrages, beaucoup plus dilués : 0,39 à 0,58 UFC/kg pour un foin de pré, 0,26 à 0,31 pour de la paille. Un cheval à l'entretien a d'ailleurs besoin d'environ 0,85 UFC par 100 kg de poids vif, soit près de 4,25 UFC pour un cheval de 500 kg — un besoin aisément couvert par des fourrages, même moyens [1]. Une nuance mérite d'être signalée : les tables ne s'accordent pas au centième près (l'avoine est donnée à 0,85 et le maïs à 1,05 UFC [1], contre 0,87 et 1,12 ailleurs [2]), signe que ces valeurs sont des moyennes de tables, pas des constantes physiques.

La Mcal d'énergie digestible : le pari de la simplicité

Le système NRC fait le choix inverse : rester à l'étage de l'énergie digestible et l'exprimer en clair, en mégacalories (Mcal ; 1 Mcal = 1 000 kcal). En Europe, la même logique s'exprime en mégajoules : 1 Mcal ≈ 4,18 MJ [3].

Pourquoi s'arrêter si tôt dans la cascade ? Par pragmatisme assumé. Il existe pour le cheval une vaste base de données de valeurs d'énergie digestible, mesurées ou estimées, alors que les essais de digestibilité restent rares dans cette espèce comparés aux bovins ou aux porcs. Faute de pouvoir toujours mesurer, le NRC propose des équations qui estiment l'énergie digestible à partir de la composition chimique de l'aliment, avec une formule distincte selon sa nature — une pour les concentrés, une pour les fourrages, une pour les matières grasses [4]. Pour un fourrage, par exemple, l'énergie digestible se déduit des teneurs en protéines, en fibres (ADF, NDF), en matières grasses et en cendres.

Un piège classique guette ici. Les fameux facteurs d'Atwater « arrondis » (9, 4, 4 kcal par gramme de lipide, de protéine, de glucide) que l'on lit sur les emballages alimentaires humains ne doivent pas être appliqués aux aliments du cheval [3]. En cause : la fermentation des glucides dans le gros intestin est bien moins efficace que leur hydrolyse dans l'intestin grêle, avec davantage de pertes en chaleur et en gaz. Le cheval n'est pas un grand monogastrique simple — son arrière-train est un fermenteur.

On croise parfois une unité plus ancienne, le TDN (total digestible nutrients, ou total des nutriments digestibles), exprimé en grammes ou en pourcentage. Elle se convertit simplement : 1 kg de TDN équivaut à 4,4 Mcal d'énergie digestible (soit 1 g TDN = 4,4 kcal ED) [3][1].

En pratique, le besoin d'entretien d'un cheval de 500 kg se situe entre 15,2 Mcal d'énergie digestible par jour pour un tempérament placide (30,4 kcal/kg) et 18,2 Mcal/jour pour un tempérament nerveux (36,4 kcal/kg), la valeur moyenne étant de 16,7 Mcal/jour (33,4 kcal/kg) [4]. Le simple caractère de l'animal fait donc varier le besoin de près de 20 %.

Deux systèmes, aucun gagnant

On pourrait croire l'un supérieur à l'autre. Le verdict est sans ambiguïté : ces deux systèmes, et tous leurs dérivés, ne sont que des outils de modélisation, aucun n'est meilleur que l'autre [1]. Chacun a sa cohérence et ses limites.

Le système INRA vise plus juste sur le papier : en descendant jusqu'à l'énergie nette, il tente de prédire les calories réellement disponibles pour l'animal, en tenant compte de ce que coûte la digestion elle-même. Mais cette finesse a un prix : elle empile des coefficients de rendement souvent mal connus chez le cheval, et donc des approximations en cascade. Le système NRC, en s'arrêtant à l'énergie digestible, assume une mesure plus grossière mais plus directe, adossée à une base de données étoffée. Il évite de prétendre à une précision qu'il ne pourrait garantir.

Un point que les deux écoles partagent : quel que soit le système retenu, la quantité d'aliment à distribuer à un cheval moyen finit par être à peu près la même [3]. La règle d'or est de ne jamais mélanger les langages : on peut utiliser n'importe quelle unité, à condition d'exprimer dans la même unité le besoin de l'animal et l'apport de l'aliment. Une valeur d'aliment en UFC ne se compare qu'à un besoin en UFC ; une ration en Mcal, qu'à un besoin en Mcal.

MADC contre protéines brutes : le même débat, côté azote

Le clivage se rejoue trait pour trait sur les protéines. Là encore, la question est : que mesure-t-on vraiment ?

On part des matières azotées totales (MAT, ou protéines brutes) — l'azote de l'aliment multiplié par un facteur conventionnel. Puis on retient la fraction digestible, les matières azotées digestibles (MAD). Mais l'INRA va un cran plus loin avec les MADC (matières azotées digestibles cheval). L'idée : une partie de l'azote « digestible » est en réalité de l'azote non protéique (ammoniac, amines…), digéré à 100 % mais métaboliquement inutile chez le cheval. Contrairement au ruminant, le cheval ne dispose pas d'une microflore capable de transformer efficacement cet azote simple en protéines dans un pré-estomac : l'essentiel est résorbé tel quel, sans être valorisé [1].

Les MADC corrigent donc les MAD en les diminuant d'un abattement qui dépend de l'aliment : 13 % pour les céréales natives, 8 % pour les céréales traitées et les tourteaux, 10 % pour les fourrages verts, 15 % pour les foins, et jusqu'à 30 % pour les ensilages d'herbe — l'ensilage mal conservé étant le plus riche en azote non protéique [1]. Ces corrections restent approximatives et surestiment sans doute encore le rendement réel [1].

Face à cette recherche de précision, les Nord-Américains font le choix inverse et s'en tiennent aux protéines brutes (MAT). L'argument est subtil : garder la protéine brute laisse une totale latitude d'interprétation de l'efficacité réelle selon l'origine de l'azote, plutôt que de figer une correction qui donnerait une précision quelque peu factice [1]. Le NRC exprime alors les besoins en protéines brutes rapportées à l'énergie : environ 42 g de protéines par Mcal d'énergie digestible pour un adulte [3].

C'est exactement ce que fait l'INRA, mais dans son propre langage, via le rapport protido-énergétique en g MADC par UFC. À l'entretien, une ration équilibrée tourne autour de 70 g MADC/UFC (soit environ 60 g MADC/100 kg de poids vif) ; ce rapport monte vers 85 en gestation et 90 en lactation, et jusqu'à 130 g MADC/UFC pour le très jeune poulain [1]. Deux notations, une même idée : la protéine ne se juge jamais seule, mais toujours par rapport à l'énergie qui l'accompagne.

Un dernier point de prudence, valable dans les deux systèmes : chez le cheval, les besoins en acides aminés indispensables sont presque inconnus — seule la lysine du poulain en croissance est à peu près documentée [1]. Toutes ces valeurs, MADC comme protéines brutes, restent donc des estimations quantitatives qu'il faut interpréter selon la qualité supposée des protéines.

Ce que cela change quand on lit une ration

Concrètement, trois réflexes suffisent. D'abord, ne jamais comparer une UFC à une Mcal : la première est une énergie nette calée sur l'orge, la seconde une énergie digestible en clair. Elles vivent à des étages différents de la cascade, et une conversion rigoureuse de l'une à l'autre n'existe pas — tout au plus des correspondances approchées via les tables. Ensuite, vérifier que l'apport et le besoin sont dans la même unité avant tout calcul. Enfin, se rappeler que ces chiffres sont des repères de table, pas des vérités : la digestibilité individuelle d'un cheval peut varier de 15 à 25 % [1], et le tempérament fait bouger le besoin d'énergie de près de 20 % [4]. Au bout du compte, seul le soigneur peut juger de l'adéquation entre ce qu'on apporte et ce dont l'animal a besoin [1]. Les unités éclairent la décision ; elles ne la remplacent pas.

À retenir

• L'énergie d'un aliment fond en cascade : énergie brute → digestible → métabolisable → nette. Les deux grands systèmes s'arrêtent à des étages différents.
• Le système INRA descend jusqu'à l'énergie nette et l'exprime en UFC, avec l'orge pour étalon (1 kg d'orge = 1 UFC ≈ 2 200 kcal d'énergie nette). Le système NRC s'arrête à l'énergie digestible, exprimée en Mcal (1 Mcal ≈ 4,18 MJ).
• Côté protéines, même clivage : l'INRA corrige les protéines digestibles en MADC (abattement de 8 à 30 % pour l'azote non protéique inutile), là où le NRC garde les protéines brutes.
• Aucun système n'est « meilleur » : ce sont des modèles. La seule règle absolue est d'exprimer l'apport et le besoin dans la même unité.
• Toutes ces valeurs sont des moyennes de tables : la digestibilité et le tempérament individuels les font varier de 15 à 25 %.

Sources

1. Alimentation du cheval, R. Wolter, 2004.
2. Nutrition et alimentation des chevaux, W. Martin-Rosset (dir.), 2012.
3. Equine Clinical Nutrition, 2ᵉ éd., R. J. Geor, P. A. Harris & M. Coenen (dir.), 2023.
4. Nutrient Requirements of Horses, National Research Council (NRC), 6ᵉ éd. révisée, 2007.