État des lieux de l’utilisation des insectes dans l’alimentation des chats et chiens
Introduction
La croissance de la population mondiale s’accompagne d’une augmentation significative du nombre d’animaux de compagnie à travers le monde (Pedrinelli et al. 2022). Cette évolution entraîne une demande accrue en alimentation animale, posant des enjeux environnementaux importants. En effet, les aliments pour animaux domestiques sont principalement riches en protéines animales, dont la production est associée à des émissions élevées de gaz à effet de serre. Il est estimé que la production de nourriture pour animaux de compagnie représente environ 2,9 % des émissions mondiales de CO2 (Alexander et al. 2020). Face à ces constats, il devient crucial de rechercher des solutions visant à diminuer l’empreinte carbone de l’alimentation animale, tout en préservant la qualité nutritionnelle indispensable pour les animaux.
Aujourd’hui, la majorité des croquettes disponibles sur le marché se compose de protéines d’origine végétale ou de sous-produits animaux (Pame 2018). Ces sources de protéines, bien qu’efficaces sur le plan nutritionnel, pèsent lourdement sur l’environnement en termes d’utilisation de ressources naturelles et d’émissions polluantes. Parmi les alternatives explorées pour réduire cet impact, le recours aux protéines d’insectes émerge comme l’une des options les plus prometteuses. Contrairement aux élevages traditionnels, la production de protéines d’insectes demande significativement moins de terres et d’eau (Mantin 2024; Van Huis et Oonincx 2017).
Besoins et apports nutritionnels
Le besoin énergétique
L’énergie est une propriété des aliments liée à leur composition en macronutriments : lipides, protéines et glucides. Elle est essentielle pour soutenir les fonctions vitales, telles que le maintien et la réparation des tissus, la respiration, la thermorégulation et l’activité physique.
L’alimentation sert à apporter l’eau qui est l’élément le plus essentiel, puis l’énergie et enfin les macro et micro-nutriments. Les nutriments ingérés sont d’abord mobilisés pour couvrir les besoins énergétiques avant d’être utilisés à des fins métaboliques spécifiques.
L’équilibre énergétique est atteint lorsque l’énergie ingérée correspond à celle dépensée par l’organisme. Dans cet état, le poids de l’animal est stable, c’est la condition recherchée pour un adulte sain. Si l’apport énergétique dépasse la dépense, l’excès est stocké sous forme de graisse, entraînant un gain de poids. À l’inverse, un apport insuffisant conduit à une perte de poids, car l’organisme puise dans ses réserves.
L’énergie alimentaire se mesure en kilocalories (kcal). Le terme d’énergie métabolisable sert à désigner l’énergie réellement utilisable par l’organisme après digestion. Sur les étiquettes des aliments pour animaux, la densité énergétique est indiquée (exprimée en kcal/100 g ou kcal/kg), permettant d’évaluer la quantité d’énergie fournie par une ration donnée.
Le besoin énergétique à l’entretien correspond à l’énergie quotidienne nécessaire pour maintenir les fonctions normales de l’organisme. Il inclut trois composantes principales :
- Le métabolisme de base, représentant 60 à 75 % du besoin quotidien. Il couvre les fonctions vitales au repos (respiration, circulation, maintien de la température). Ce besoin varie selon des facteurs comme l’âge, le sexe, la condition physique et le statut reproducteur (entier ou stérilisé).
- L’activité musculaire volontaire, soit 15 à 30 % du besoin, dépend de l’intensité et de la durée des mouvements quotidiens (marche, jeu, course).
- La thermogenèse, représentant environ 10 %, correspond à l’énergie dépensée pour digérer, absorber et métaboliser les nutriments. Cette composante dépend de la composition des repas et de leur fréquence.
Les protéines
Lorsque le ténébrion meunier est comparé à d’autres sources de protéines couramment utilisées dans les régimes alimentaires des animaux, il est observé que sa teneur en protéines est de 55%, alors que celle des farines animales traditionnellement employées dans la formulation des croquettes est comprise entre 57,5% et 82,2 (Figure 1) (INRAE 2017b; Tranquard 2024). Toutefois, sa qualité protéique et son impact environnement réduit (Kępińska-Pacelik et Biel 2022; Mantin 2024) en font une option attrayante pour les formulations alimentaires modernes, répondant à la fois aux exigences nutritionnelles des animaux de compagnie et aux considérations environnementales croissantes.
Chez le chat
Les chats, carnivores stricts, ont des besoins élevés en protéines puisque leur métabolisme dépend principalement de celles-ci. Ils requièrent un apport minimal de 33 g de protéines par 100 g de matière sèche (Eisert 2011; FEDIAF 2024). Cependant, lorsque les chats ont l’occasion de déterminer eux-mêmes leur régime alimentaire, ils optent naturellement pour une alimentation contenant environ 62 g de protéines pour 100 g de matière sèche (Laflamme et Hannah 2013 et Plantinga, Bosch, et Hendriks 2011). Les protéines jouent un rôle crucial dans le maintien de leur masse musculaire, la production d’énergie, et le bon fonctionnement de leur système immunitaire.
Les acides-aminés, constituants des protéines, sont dit « essentiels » lorsqu’ils doivent obligatoirement être apportés par l’alimentation pour répondre aux besoins métaboliques. Parmi les 20 acides-aminés protéinogènes, 10 sont essentiels chez le chat : l’arginine, l’histidine, l’isoleucine, la leucine, la lysine, la méthionine, la phénylalanine, la thréonine, le tryptophane et la valine. De plus, la taurine, un acide aminé non protéinogène, est également essentiel pour les félins (FEDIAF 2024). Son rôle est indispensable dans la santé cardiaque, la vision et la reproduction (An et al. 2016; Jeusette et al. 2001).
Le ver de farine offre une teneur protéique élevée, dépassant 55 % sur matière sèche (INVERS 2024b; Noyens et al. 2024). Le profil en acides-aminés du ver de farine est relativement complet, seule la teneur en 2 acides-aminés n’est pas suffisante pour répondre aux exigences du chat. Les besoins en ces acides-aminés ne sont donc pas totalement couvert par l’apport de la protéine de ténébrion meunier. Cependant, son profil protéique répond à des nombreux besoins nutritionnels des chats et couvrant au moins 90 % des besoins en acides aminés essentiels (Bosch et Swanson 2021). D’après Bosch et Swanson 2021 et Noyens et al. 2024, pendant la croissance du chat la méthionine n’est pas apportée en quantité suffisante par les vers déshydraté. Au stade adulte du chat le besoin en méthionine ainsi qu’en leucine n’est pas comblé par les apports du ténébrion meunier, une autre source protéique est donc nécessaire (Bosch et Swanson 2021; Noyens et al. 2024). Ces études diffèrent avec les teneurs en acides-aminés moyennes retrouvées dans la littérature et selon les analyses interne à Invers. Selon ces analyses, la mise en relation des teneurs moyennes en acides aminés pour 100 g de protéines dans le ténébrion meunier avec les besoins du chat adulte et en croissances montrent que tous les besoins sont comblés par le ver de farine déshydraté (Figure 2). L’apport minimum recommandé en taurine chez le chat est de 0,5 g pour 1000 kcal d’énergie métabolisable ou 0,2 g pour 100 g de matière sèche pour les aliments humide et 0,1 g pour 100 g de matière sèche des aliments secs (Case et al. 2010; FEDIAF 2024). Les insectes contiennent entre 0,9 et 6,4 mg de taurine par gramme de matière sèche ce qui permet de répondre aux besoins des chats (Figure 2) (McCusker et al. 2014).
La qualité protéique est dépendante de la composition en acides-aminés ainsi que de la disponibilité nutritionnelle des acides-aminés. La digestibilité fécale de la matière organique de ténébrion meunier chez le chat atteint 80 %, équivalant à la digestibilité des composants protéiques traditionnels dans la croquette (Abd El-Wahab et al. 2021; Bosch et Swanson 2021; Reilly et al. 2022). Par ailleurs le remplacement du poulet par des insectes dans la
composition des croquettes augmente la digestibilité protéique grâce à la diminution du taux de collagène qui impacte négativement cette dernière (Abd El-Wahab et al. 2021; Penazzi et al. 2021). L’expérimentation de Bosch et al. 2014 analysant la digestibilité protéique in vitro montre que celle-ci est plus élevée pour le ténébrion meunier (91,3 %) par rapport à la farine de poulet (87,9 %) et la farine de poisson (85,7 %), en revanche la farine de soja a une digestibilité protéique supérieure (94,7 %).
Grâce à sa richesse en acides-aminé et sa haute digestibilité, le TM est particulièrement adapté pour soutenir les besoins spécifiques des chats en protéines (Kępińska-Pacelik et Biel 2022; Smola et al. 2023).
Chez le chien
Les chiens, omnivores opportunistes, ont des besoins modérés en protéines soit 20 g par 100 g de matière sèche (FEDIAF 2024). Les acides-aminés essentiels, devant être apportés par l’alimentation, sont, tout comme pour le chat, l’arginine, l’histidine, l’isoleucine, la leucine, la lysine, la méthionine, la phénylalanine, la thréonine, le tryptophane et la valine (FEDIAF 2024).
Le ver de farine se distingue par sa forte teneur en protéines, apportant environ 40 % de l’énergie métabolisable disponible. Le profil en acides-aminés complet du ténébrion meunier permet de couvrir au moins 85 % des besoins en acides aminés essentiels du chien (Bosch et Swanson 2021). Seul l’apport en méthionine est insuffisant pour couvrir les besoins du chiot en croissance, puis du chien adulte (Bosch et Swanson 2021; De Marco et al. 2015; FEDIAF 2024). D’après la moyenne des apports en acides-aminés issus de l’analyse de nombreuses études sur le ténébrion meunier et des analyses internes à Invers, seule la méthionine serait limitante au stade de croissance (Figure 2). Bien que la taurine ne soit pas essentielle pour le chien, son apport (0,9 mg/g et 6,4 mg/g) dans le ténébrion meunier est bénéfique puisque cet acides-aminé contribue à réduire le risque de cardiopathies (Kriström et al. 2024; McCusker et al. 2014).
La larve de ténébrion meunier déshydratée se distingue par une digestibilité fécale de la matière organique atteignant 83 % chez le chien lorsqu’elle représente 30 % de l’apport protéique dans la ration alimentaire, surpassant la farine de poulet standard (Bosch et Swanson 2021). Ceci est corroboré par des analyses interne à Invers montrant une digestibilité iléal de la matière organique de la larve déshydratée avoisinant les 90 % (INVERS 2024a). En remplaçant partiellement le poulet par du ver de farine, une augmentation de 2,2 % de la digestibilité protéique a été observée, attribuée à une teneur en collagène plus faible dans les insectes, améliorant l’assimilation des nutriments (Abd El-Wahab et al., 2021), des valeurs similaires ont été observé pour des régime à base de BSF (Freel, McComb, et Koutsos 2021; Penazzi et al. 2021). Les analyses de la disponibilité des protéine et acides-aminés permettent de calculer le coefficient de digestibilité iléal apparente (CDIA) des acides-aminés pour le ténébrion meunier. Supérieur à 80 %, il surpasse le CDIA pour les sources de protéines végétales et avoisine le coefficient de la farine de poisson (De Marco et al. 2015). De plus, le score de digestibilité des acides-aminés indispensable montre que la protéine de vers de farine est une protéine de haute qualité pour les chiens, ainsi que les chats, selon les exigences de la FEDIAF, de la AAFCO et de la NRC (Smola et al. 2023).
Figure 2 : Comparaison des besoins des chats et chiens en acides-aminés pour 100 g de protéines comparé aux apports moyens pour 100 g de protéines de ténébrion meunier (Ao et al. 2020; Benzertiha et al. 2020; Bovera et al. 2016; De Marco et al. 2015; FEDIAF 2024; Ghosh et al. 2017; Heidari-Parsa et al. 2018; Hong, Han, et Kim 2020; INVERS 2024a; Koutsos, McComb, et Finke 2019; Lu et al. 2022; Makkar et al. 2014; Ramos-Elorduy et al. 2002; Ravzanaadii et al. 2012; Wu et al. 2020; Yoo et al. 2019)
Les lipides
Les lipides sont une source d’énergie concentrée pour les chiens et les chats, et leur composition en acides gras influence directement la santé métabolique, cellulaire et immunitaire. La larve de ténébrion meunier offre une composition lipidique intéressante, avec 25-28 % de lipides totaux, dont 70 à 80 % sont des acides gras insaturés, principalement des monoinsaturés et des polyinsaturés (oméga-3 et oméga-6) (Heidari-Parsa et al. 2018; INVERS 2024a; Kępińska-Pacelik et Biel 2022; Noyens et al. 2024). Son faible ratio d’acides gras saturés/insaturés (0,28) est favorable à la réduction des risques cardiovasculaires liés à un excès de graisses saturées, communément présent dans les graisses animales traditionnelles (INRAE 2017a; Kępińska-Pacelik et Biel 2022).
Chez le chat
Le besoin lipidique minimal du chat est de 9 g pour 100 g de matière sèche (FEDIAF, 2020). Tout comme pour les protéines, certains acides-gras sont dit essentiels et doivent être apportés par l’alimentation afin de soutenir le développement et le fonctionnement du
corps. Selon la FEDIAF 2020 ces acides-gras essentiels sont, pour le chat adulte, l’acide linoléique (LA) et l’acide arachidonique (AA). Lors de la croissance, un apport en acide alpha-linolénique (ALA), en acide eicosapentaénoïque (EPA) et en acide docosahexaénoïque (DHA) est également recommandé (FEDIAF 2024). Tous les acides-gras essentiels sont des acides-gras insaturés (AGI) de la famille des oméga-3 et oméga-6.
Le ver déshydraté, riche en acides-gras insaturés, permet de couvrir les besoins en LA du chat adultes. Pour 100 g de matières sèches l’apport du ténébrion meunier avoisine les 5 g, tandis que le besoin minimum du chat est de 0,67 g (FEDIAF 2024; Heidari-Parsa et al. 2018; INRAE 2017a; INVERS 2024a; National Research Council 2006; Noyens et al. 2024; Reilly et al. 2022). En revanche les apports en AA, EPA et DHA doivent être comblés par une autre source lipidique, ces acides-gras n’étant pas présents en quantité suffisante pour couvrir les besoins des chat adultes et en croissance. Malgré une couverture incomplète des besoins en acides-gras essentiels, le ténébrion meunier est une source de matière grasse intéressante. Sa faible teneur en acides-gras saturés est un atout considérable pour réduire ce type de graisse dans la composition de la nourriture pour animaux de compagnie. En effet, les graisses animales habituellement utilisées pour l’apport en lipides dans les croquettes sont majoritairement composées d’acides gras saturés qui, en excès, augmentent le risque de cholestérol et de maladies cardiovasculaires (Oba et al. 2024). De plus, les taux d’EPA et DHA du ténébrion meunier sont comparable aux apports du poulet (Kępińska-Pacelik et Biel 2022).
L’étude de (Oba et al. 2024) réalisées sur une cohorte de 25 chats montre que l’ajout de 20 % de farine de larves de mouches soldat noires dans la ration alimentaire maintien des scores métaboliques comparables à ceux obtenus avec une alimentation à base de poulet. Les résultats de l’études témoignent d’une baisse significative du cholestérol sanguin chez le chat pour le régime à base d’insectes par rapport au témoin, ainsi qu’une augmentation de la concentration fécale en acides-gras à chaine courte (Oba et al. 2024). L’augmentation de la présence d’acides-gras à chaine courte dans les matières fécales a également été observé dans l’étude de Reilly et al. 2022, ceci témoignant d’une fermentation microbienne bénéfique pour la santé intestinale, notamment grâce à la richesse en acide laurique (C12) (Hu 2020; Kępińska-Pacelik et Biel 2022). De plus, les lipides du ténébrion meunier sont riches en flavonoïdes, des molécules antioxydantes qui participent à la lutte contre le vieillissement cellulaire (Kępińska-Pacelik et Biel 2022). Cette teneur en flavonoïdes dépasse celle de la plupart des graisses animales et végétales. Le ver de farine est aussi une source importante de vitamine E, qui est également un antioxydant. De manière générale, les insectes présentent une teneur en molécules antioxydantes cinq fois supérieure à celle du jus d’orange (Kępińska-Pacelik et Biel 2022; Valdés et al. 2022), ce qui leur permet de lutter efficacement contre les radicaux libres et le stress oxydatif, des facteurs impliqués dans de nombreuses maladies chroniques et inflammatoires.
Chez le chien
Les recommandations en matière d’apport lipidique établissent que les chiens en entretien nécessitent environ 5,5 g de lipides pour 100 g de matière sèche, tandis que les chiots en pleine croissance requièrent des apports plus élevés, à hauteur de 8,5 g pour 100 g de matière sèche (FEDIAF 2024). Les acides-gras essentiels pour le chien sont, au stade adulte le LA, lors de la croissance l’AA l’ALA, l’EPA et l’DHA font également l’objet de recommandations nutritionnelles minimum (FEDIAF 2024; Lefebvre 2020). Les acides-gras essentiels sont des facteurs protecteurs de la fonction cognitive, contre les maladies inflammatoires et le vieillissement cellulaire (Bauer 2008; Laflamme 2012; Yaguiyan-Colliard 2014). Malgré, que l’EPA et le DHA ne soient pas essentiels chez le chien adulte et que leurs besoins minimum ne soient pas renseigné dans la réglementation, des études ont montré qu’un apport en ces acides-gras chez le chien adulte ont un impact positif sur la dégénérescence cognitive, l’activité neurale et les troubles inflammatoires articulaire (Heinemann et Bauer 2006; Laflamme 2012; Larsen et Farcas 2014; May et Laflamme 2019). Outre les bénéfices sur la santé, le LA, essentiel chez le chat et le chien, a des bienfaits sur la peau et le pelage (Reilly et al. 2022).
La teneur en acides linoléique du ténébrion meunier permet de couvrir largement les besoins du chien adulte, pour 100 g de matières sèches l’apport avoisine les 5 g (FEDIAF 2024; Heidari-Parsa et al. 2018; INRAE 2017a; INVERS 2024a; National Research Council 2006; Noyens et al. 2024; Reilly et al. 2022), tandis que le besoin minimum est de 1,53 g/100 g de matière sèche (FEDIAF 2024; National Research Council 2006). Tout comme pour le chat, un apport supplémentaire d’oméga 3 doit être fait afin de combler les besoins en EPA et DHA lors de la croissance et reproduction. L’apport en ALA pour 100 g de vers de farine déshydratés permet de répondre aux minimums recommandés lors de la croissance (FEDIAF 2024; Heidari-Parsa et al. 2018; INRAE 2017a; INVERS 2024a; National Research Council 2006; Noyens et al. 2024; Reilly et al. 2022).
La digestibilité lipidique du ténébrion meunier, rentrant en compte dans l’appréciation de la qualité de la matière grasse, est élevée. En effet, l’étude de Abd El-Wahab et al. 2021 dans laquelle 6 beagles ont reçu un régime intégrant 30 % de mouche soldat noir (BSFL) en remplacement du poulet, montre que la digestibilité apparente des graisses était significativement plus élevée dans les groupes nourris avec le régime à base de BSFL (94,5 %) par rapport à ceux nourris avec le régime à base de poulet (91,6 %). Pour une intégration allant de 7,5 % à 15 % de zophobas morio, une espèce d’insecte proche du ténébrion meunier, dans l’alimentation de chiens, la digestibilité apparente des lipides s’élève à environ 93 % (Lisenko et al. 2022).
Les glucides
Les glucides, ou carbohydrates, constituent une source d’énergie rapide pour de nombreuses espèce, ils sont l’unique source énergétique du cerveau, des globules rouges et du système nerveux. Ces macronutriments incluent les sucres simples et complexes dont l’amidons et les fibres font parties. Dans les croquettes pour animaux, au-delà de l’apport énergétiques, les glucides jouent un rôle technologique important, permettant de structurer et d’extruder les aliments.
Les besoins nutritionnels en glucides ne sont pas définis pour le chat, comme pour le chien, ce macronutriment ne leur étant pas essentiel (Case et al. 2010; FEDIAF 2024; Funaba et al. 2004; National Research Council 2006; Polzin et Churchill 2016; Thatcher, Hand, et Remillard 2010). En effet, étant majoritairement carnivore ces animaux ont la capacité de synthétiser du glucose à partir de protéines lorsque celles-ci sont fournies en quantité suffisante (Case et al. 2010). Pourtant le chat et le chien ont la capacité d’assimiler correctement les glucides digestibles comme le démontre plusieurs études (Daina et Macri 2023; de-Oliveira et al. 2008; Verbrugghe et Hesta 2017). Les fibres, faisant partie des glucides complexes, ne font pas l’objet de recommandations, pourtant leur bénéfice pour la santé intestinale est non négligeable. Les fibres solubles permettent de produire de l’énergie disponible pour les cellules de la paroi intestinal, ce qui contribue à la bonne santé du système digestif. Elles contribuent également à augmenter la capacité d’absorption du côlon, à prévenir les diarrhées et la constipation. Aussi, elles favorisent le développement de bactéries bénéfiques du microbiote intestinales tout en réduisant la proportion de bactéries néfastes. Les fibres insolubles, non digestible, jouent un rôle important sur la régulation du transit intestinal et contribuent au sentiment de satiété.
Les sources de protéines alternatives que sont les insectes, contiennent peu de glucides : entre 8 et 14 % pour la larve de ténébrion meunier déshydratée (Hong et al. 2020; INRAE 2017b; Ojha et al. 2021; Ravzanaadii et al. 2012; Son et al. 2021). Ces glucides sont majoritairement du glycogène, un polysaccharide jouant le rôle de stockage énergétique dans les tissus musculaires, et de la chitine. Cette fibre insoluble est un polymère de N-acétyl-D-glucosamine, c’est le principal composant de l’exosquelette des insectes. Sa valeur nutritive est nulle puisqu’elle n’est pas dégradée chez le chat et le chien (Bosch, Vervoort, et Hendriks 2016; Reilly et al. 2022). Cependant, elle possède des propriétés similaires à celle des fibres alimentaires insolubles, notamment la production de métabolites fécaux et un effet immunomodulateur (Pezzali et Shoveller 2021; Reilly et al. 2022).
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