Tryptophane : consommation d'aliment et fonctions immunitaires


Le tryptophane présente la particularité d'être impliqué dans de nombreuses fonctions biologiques autres que la synthèse protéique ; l'une des plus importantes étant la régulation de l'appétit. Le tryptophane est également impliqué dans le contrôle de la réponse immunitaire, de l'état de santé et du comportement des animaux.

Le tryptophane : un nutriment-clé dans la régulation de l'ingestion alimentaire

Il a été clairement démontré en porcelet qu'un rapport Trp:Lys adéquat, comparé à un niveau déficitaire, améliore l'ingestion alimentaire. Il est admis que la régulation de l'appétit est un mécanisme complexe orchestré par de nombreuses voies métaboliques dans lesquelles le tryptophane joue un rôle important (Figure 1).

Figure 1. Implications possibles du tryptophane dans la régulation de l'appétit.

L'effet du tryptophane sur la régulation de l'appétit se réalise notamment via la production centrale de sérotonine qui est impliquée dans la régulation de la sensation de satiété et de l'appétit. Le tryptophane étant le précurseur de ce neurotransmetteur (la sérotonine), une diminution de la concentration de tryptophane dans le cerveau conduit à une diminution de la production de sérotonine. Puisque les acides aminés larges neutres (AALN : phénylalanine, tyrosine, isoleucine, valine, leucine et tryptophane) partagent le même transporteur pour traverser la barrière hémato-encéphalique, la production de sérotonine dans le cerveau dépend non seulement du niveau de tryptophane ingéré mais également du niveau des autres AALN. Ainsi, réduire la teneur en protéines brutes des aliments et assurer un rapport minimum de Trp:Lys DIS à 22% en porcelets permet d'optimiser la régulation de l'ingestion alimentaire.

Le tryptophane peut également avoir un effet sur la régulation de l'appétit et l'ingestion à travers un contrôle périphérique. La mélatonine qui est produite à partir du tryptophane dans le tube digestif, pourrait servir de signal pour la synchronisation des processus d'ingestion et de digestion.

Enfin, l'effet du tryptophane sur la régulation de l'appétit peut s'expliquer par son effet sur l'expression du gène codant pour la ghréline et par son effet direct sur la synthèse de ghréline. La ghréline est une hormone stimulant l'appétit qui est produite et sécrétée par l'estomac et le duodénum. C'est également un sécrétagogue de l'hormone de croissance impliquée dans de nombreuses fonctions comme la synthèse protéique, la croissance osseuse, la croissance musculaire, ... La teneur en tryptophane dans l'aliment augmentant l'expression du gène codant pour la ghréline, elle augmente la prise alimentaire et le gain de poids.

Tryptophane et fonction immunitaire

La diminution de la concentration plasmatique en tryptophane chez des porcs en conditions sanitaires dégradées reflète l'utilisation spécifique de cet acide aminé pour satisfaire les fonctions immunitaires de l'animal. Quand l'état de santé est impacté, la diminution du tryptophane plasmatique peut être expliquée par au moins deux hypothèses :

  • par la synthèse de protéines de la phase aiguë qui sont riches en tryptophane ; au cours de l'inflammation la synthèse de ces protéines est stimulée,
  • par le catabolisme du tryptophane pour la production de kynurénine qui est induit par l'activité de l'indolaleamine-2,3-dioxygénase (IDO). L'IDO a une localisation généralisée dans tout l'organisme et est activée en cas de stimulation du système immunitaire.

Ainsi, en cas d'environnement sanitaire dégradé, des compétitions apparaissent entre les différentes voies de catabolisme du tryptophane, ce qui peut impacter la réponse de l'animal au tryptophane.

Par exemple, une supplémentation en L-Tryptophane dans l'aliment de porcelets permet de limiter la chute de l'ingestion alimentaire et du gain de poids causée par une infection à E. coli (Figure 2).

L'effet du tryptophane sur la croissance de porcelets élevés dans différentes conditions sanitaires a été testé (Figure 3).

Figure 2. Effet du challenge E. coli et de l'addition de L-Tryptophane sur le gain moyen quotidien (GMQ) et la consommation d'aliment (exprimés en % des performances des porcelets contrôle) pendant les 4 premiers jours post-challenge

Figure 3. Effet du niveau de tryptophane et des conditions sanitaires sur le gain moyen quotidien (GMQ) et la consommation d'aliment de porcelets entre 8 et 27 kg, + AB signifie antibiotiques dans l'aliment

Un déficit en tryptophane affecte plus sévèrement la croissance des porcelets en environnement sanitaire dégradé. Un apport supplémentaire en tryptophane compense partiellement les effets négatifs d'un environnement sanitaire dégradé sur les performances de croissance.

Ces résultats ont d'importantes implications pratiques. Tout d'abord en cas d'infection stimulant le système immunitaire, la prise alimentaire est réduite ; ensuite, une fois le système immunitaire activé, même modérément, la disparition du tryptophane plasmatique limite sa disponibilité pour la croissance. Ainsi, l'apport en tryptophane dans l'aliment doit être suffisant pour couvrir la totalité du besoin pour les fonctions immunitaires ainsi que pour la croissance des animaux.

Plus d'information dans nos bulletins techniques ; de nombreux résultats expérimentaux y sont reportés :

 

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