Pourquoi les vaches laitières ne peuvent-elles pas vivre sans riboflavine ?
Première partie : La découverte de la riboflavine
La riboflavine, plus communément appelée vitamine B2, est un micronutriment essentiel que les vaches laitières ne peuvent synthétiser elles-mêmes, mais dont elles ont absolument besoin pour leur santé, leur croissance et leur production laitière. Bien que son importance dans l'alimentation des vaches laitières soit aujourd'hui bien établie, les connaissances scientifiques sur la riboflavine se sont développées progressivement sur plus d'un demi-siècle.
En 1879, le chimiste britannique Alexander Wynter Blyth isola pour la première fois un pigment fluorescent jaune-vert du lactosérum, qu'il nomma lactochrome. À l'époque, sa structure chimique et sa fonction biologique restaient inconnues.
Entre les années 1920 et 1930, les progrès de la science nutritionnelle – notamment l’hypothèse selon laquelle les carences nutritionnelles sont à l’origine de maladies – ont conduit les chercheurs à étudier des troubles de santé inexpliqués chez les animaux. Les rongeurs nourris avec des régimes purifiés ont développé des symptômes tels que stomatite angulaire, dermatite séborrhéique et retard de croissance. Des symptômes similaires ont été observés simultanément chez les vaches laitières, notamment un pelage sec, des fissures aux commissures des lèvres et une baisse de la production laitière.
Les chercheurs ont rapidement découvert que l'ajout de lait frais, de levure ou de jaune d'œuf à l'alimentation permettait de faire disparaître rapidement ces symptômes. On a découvert par la suite que ces aliments étaient riches en lactochrome, le même composé fluorescent initialement décrit comme tel.
Identification chimique et production industrielle
En 1933, le chimiste suisse Paul Karrer parvint à isoler 18 mg de ce composé pur à partir de 1 000 kg de lait. À peu près au même moment, le scientifique allemand Richard Kuhn cristallisa la même substance à partir de jaunes d’œufs. Dès 1935, l’équipe de Kuhn élucida sa structure moléculaire et la nomma officiellement riboflavine, en référence à sa chaîne latérale ribitol et à sa couleur jaune.
Peu après, la riboflavine a été synthétisée artificiellement, puis produite à grande échelle par fermentation microbienne à l'aide de souches telles que Ashbya gossypii. Ces avancées ont permis une large utilisation de la riboflavine comme complément alimentaire pour les animaux.
Pourquoi la riboflavine est devenue essentielle dans l'élevage laitier moderne
Avec le passage de l'élevage laitier extensif à une production intensive à haut rendement, les besoins nutritionnels ont considérablement augmenté. La riboflavine présente dans les aliments traditionnels s'est avérée instable, car très sensible à la lumière et à l'oxydation, ce qui entraîne des pertes importantes lors du stockage et de la transformation.
Pour remédier à cela, la riboflavine a commencé à être utilisée comme additif alimentaire fonctionnel, souvent protégée par des technologies de microencapsulation. Aujourd'hui, la supplémentation en riboflavine est précisément ajustée en fonction du stade de lactation, de la production laitière et du stress métabolique, ce qui en fait un élément essentiel des programmes modernes de nutrition des vaches laitières.
Rôle biologique de la riboflavine chez les vaches laitières
La riboflavine elle-même n'est pas biologiquement active. Dans l'organisme de la vache, elle est transformée en deux coenzymes essentielles :
- mononucléotide de flavine (FMN)
- flavine adénine dinucléotide (FAD)
Ces dérivés jouent un rôle indispensable dans le métabolisme énergétique, l'activation enzymatique et, surtout, le métabolisme des protéines, ce qui influence directement la synthèse des protéines du lait et l'efficacité globale de la production.
Dans la deuxième partie, nous explorerons comment le FMN et le FAD régulent précisément la synthèse des protéines microbiennes du rumen et le cycle de la méthionine, et pourquoi cette régulation est essentielle pour les vaches laitières à haut rendement.
References
Historical Discovery and Early Research Literature (1879-1935)
1. Blyth, A. W. (1879). On the yellow pigment of milk whey (lactochrome). Journal of the Chemical Society, Transactions, 35, 532-535. https://doi.org/10.1039/CT8793500530
2. Chick, H., & Roscoe, M. H. (1928). The dual nature of water-soluble vitamin B. II. The effect upon young rats of vitamin B2 deficiency and a method for the biological assay of vitamin B2. Biochemical Journal, 22, 790-799. https://doi.org/10.1042/bj0220790
3. Kuhn, R., & Wendt, H. (1933). Über Lactoflavin, ein Vitamin B2-haltiges Pigment aus Milch. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 66, 1262-1267. https://doi.org/10.1002/cber.19330660823
4. Karrer, P., et al. (1933). Über die Isolierung von Lactoflavin in reiner Form aus Milch. Helvetica Chimica Acta, 16, 1059-1064. https://doi.org/10.1002/hlca.19330160327
5. Kuhn, R., et al. (1933). Über Ovoflavin, ein Vitamin B2-haltiges Pigment aus Eiern. Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 66, 1301-1308. https://doi.org/10.1002/cber.19330660828
6. Kuhn, R., et al. (1935). Über die Struktur des Lactoflavins (Riboflavin). Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, 68, 2067-2074. https://doi.org/10.1002/cber.19350681226
7. Kuhn, R., et al. (1935). Über die Synthese des Riboflavins (Vitamin B2). Angewandte Chemie, 48, 177-182. https://doi.org/10.1002/ange.19350480402
8. McCormick, D. B., & Greene, T. J. (2012). The discovery and characterization of riboflavin. Annals of Nutrition & Metabolism, 61, 224-230. https://doi.org/10.1159/000343111
