Dominique Bauchart Unité de Recherches sur les Herbivores INRA - CR de Clermont-Ferrand/Theix

1. Pratiques d’élevage et technologiques et qualité nutritionnelle des viandes Dominique Bauchart Unité de Recherches sur les Herbivores INRA - CR de Clermont-Ferrand/Theix

2. Très orientés sur les lipides et les acides gras : Meilleure maîtrise du dépôt musculaire de lipides (lipogenèse/ βoxydation) Amélioration de la qualité des acides gras tissulaires (muscles, t. adipeux) Favoriser le dépôt d’AG bénéfiques (anti athérogènes) : AGPI n-3, CLA et Δ11trans 18:1 Réduire le dépôt d’AG indésirables (pro athérogènes) :14:0 et 16:0, Δ9 et 10tr 18:1 trans) Préservation de l’intégrité structurale des AG insaturés sensibles à la peroxydation Recherches menées sur l’amélioration de la qualité nutritionnelle des viandes Mais aussi développement plus récent de recherches :  sur les protéines structurales :Sensibilité à la peroxydation, interaction avec les lipoperoxydes; conséquences sur la digestibilité intestinale des protéinessur les oligoéléments (fer, sélénium) : effets du niveau d’apport sur le dépôt tissulaire sur les antioxydants (vit E, polyphénols,..) : dépôt tissulaire et efficacité antioxydante

3. Effets de facteurs alimentaires sur les acides gras de la viande

4. 12 10 8 6 4 2 0 ALA % carcasse C18:3 aliment Relation entre teneur (g) en ALA (18:3n-3) de l’aliment et celle en ALA (en %) de la carcasse chez le lapin L’apport de 18:3n-3 dans l’alimentation favorise son dépôt dans la carcasse chez le lapin

5. 4.5 4.0 3.5 3.0 ALA % AG totaux 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 palme tournesol colza chanvre lin GLE Relation entre teneur (g) en ALA (18:3n-3) de diverses sources alimentaires et celle en ALA (en % des acides gras totaux ) du tissu adipeux dorsal chez le Porc ALA (g/kg aliment) 0,61 0,67 2,02 3,43 5,19 5,75 La teneur en ALA du tissu adipeux de porc augmente proportionnellement au niveau d’apport en ALA alimentaire

6. Effets de l’apport d’algues sur le dépôt d’ALA (18:3n-3) et de DHA (22:6n-3) dans le tissu adipeux et le muscle de porc Régime: DHA X 100 Côte: DHA X 6 Régime: DHA X 100 Côte: DHA X 6 Régime: DHA X 100 Côte: DHA X 6 Régime: DHA X 100 Côte: DHA X 6 g/kg ALA EPA DHA Std 0,81 0,02 0,02 Essai 0,82 0,10 2,13 DHA dans la côte 50 50 50 50 45 4 45 600 40 40 40 Std Essai mg AG / 100 g tissu adipeux 35 35 35 35 500 mg AG/ 100 g viande mg AG/100 g viande mg AG/100 g viande mg AG/100 g viande 30 30 30 30 400 25 25 25 25 300 20 20 20 20 15 15 15 15 200 10 10 10 10 100 5 5 5 5 0 0 0 0 0 Std Essai ALA EPA DPA DHA L’apport d’algues riches en DHA (22:6n-3) favorise son dépôt dans le tissu adipeux et dans la viande chez le porc (Mourot, 2009)

7. C18:3 n-3 C18:2 n-6 2000 300 1800 250 1600 1400 200 1200 mg AG /100 g de viande mg AG / 100 g de viande 1000 150 800 100 600 400 50 200 0 0 Témoin Lin Témoin Lin LA/ALA13,1 5,2 Etude chez le poulet label L’apport de lin (graine extrudée) favorise, chez le poulet, le dépôt de18:3n-3 dans la viande (x2 à x10), diminuant favorablement le rapport 18:2n-6/18:3n-3 proche de la valeur recommandée pour l’homme (ANC = 5 ou <5)

8. Muscle Rectus abdominis Traitement Lin (% AG totaux) Témoin Graine Huile infusée 18:2 n-6 6,1a 5,3ab 7,4b 18:3 n-3 0,7a1,3b7,6c 20:4 n-6 1,8b 1,5b 1,1a 22:5 n-3 0,9 0,9 0,7 a, b,c: P < 0,05 Effets de l’apport de lin sous forme de graines extrudées ou d’huile infusée dans le duodénum sur les AGPI du muscle de bovin en finition (Bauchart et al., 2003) L’apport de lin (graine extrudée, huile infusée dans le duodénum) favorise, chez le bovin, le dépôt de18:3n-3 dans la viande (x2 à x10), mais pas sa conversion en AGPI n-3 longue chaîne (ex:22:5n-3)

9. 6 tr 7 tr 8 tr 9 tr 10 tr 11 tr 12 tr 13 tr 14 tr 15 tr 16 tr Trans 18:1 1.3 0.5 1.9 Témoin 3.4 4.3 33.7 8.5 36.1 4.0 3.4 2.9 Lin 0.6 0.4 1.6 5.0* 15.6* 9.1* 8.9* 33.2 6.1* 8.7* 10.9* 41.1 25.0* 4.9 0.5 0.6 2.3 6.4* 5.8 5.5 5.0 Colza + Lin 3.1 Effets comparés de l’apport de graines de lin seules ou associées à des graines de colza sur les isomères trans du 18:1de la viande bovine Vaches de réforme Normande, en phase de finition (100j) ; Régime foin (30%) + concentré (70%) supplémenté ou non en graines (C=colza; L= lin) (40g/kg aliment) Bauchart et al, (2009) L’apport de lin riche en 18:3n-3 en réduisant la teneur en isomères trans indésirables (9tr, 10tr) est bénéfique à la valeur nutritionnelle de la viande alors que le mélange colza (2/3) /lin (1/3) exerce des effets négatifs opposés au lin seul, détériorant la valeur santé de la viande

10. Enrichissement en fer des tissus de porc • Porcs : 25 à 100 kg; Fer alimentaire : 62, 131 ou 209 ppm Foie Muscle 12 160 140 10 120 8 100 6 80 60 4 40 2 20 0 0 Fe (mg/kg) Fe NH (mg/kg) Fe (mg/kg) Fe NH (mg/kg) Fer aliment : Fer aliment : 62 ppm 131 ppm 209 ppm 62 ppm 131 ppm 209 ppm A l’abattage, l’augmentation de la teneur en Fer du muscle et du foie est possible avec l’apport de 209 ppm de Fer

11. 0.30 0.25 0.20 [Se] dans le muscle (mg/kg) 0.15 0.10 0.05 0.00 0 0.1 0.3 0.5 Se ajouté (mg / kg aliment) Porcs de 65 à 105 kg Se In SeOrg Viande de porc enrichie en sélénium Effet de l’enrichissement de l’aliment en Se sur la teneur en Se du muscle Le sélénium, oligoélément précurseur du glutathion à propriétés antioxydantes, se dépose dans le muscle chez le porc proportionnellement à son apport alimentaire

12. Effets des antioxydants alimentaires sur la lipoperoxydation des viandes

13. Effets de l’apport d’antioxydants sur la lipoperoxidation de la viande bovine lipoperoxydation -17%, P <0,002 - 60% P <0,01 3.5 - 40% P <0,004 3.0 2.5 2.0 MDA en µg/g tissu 1.5 1.0 0.5 0.0 SV SF Sat SV SF Sat SV SF Sat Lin Lin + vit E Lin + vit E + EVRP % metmyoglobine -17%, P <0.002 37.0 35.0 33.0 31.0 % metmyoglobine 29.0 27.0 25.0 SV SF Sat SV SF Sat SV SF Sat Lin Lin + vit E Lin + vit E + EVRP Les EVRP + vit E limitent la lipoperoxydation dans les viandes conservées sous film et sous atmosphère riche en O2 Les EVRP + vit E limitent l’oxydation de la myoglobine, préservant la couleur des viandes conservées sous film ou sous atmosphère riche en O2 (Gobert et al, 2010, Parafita et al, 2008)

14. Effets du stress pré abattage sur la lipoperoxydation de la viande bovine - 50 % - P <0.003 + 31 % - P =0.1 Le stress pré abattage stimule la lipoperoxydation de la viande conditionnées sous film et sous atmosphère riche en O2 -57% P <0.0001 4.000 3.500 3.000 2.500 2.000 MDA en µg/g tissu 1.500 1.000 0.500 0.000 SF SA SF SA SF SA Lin + vit E + EVRP Stress + Lin Lin Stress + Les EVRP + vit E limitent la lipoperoxydation au cours des différents conditionnements, même après un stress pré abattage (Durand et al, 2009)

15. Toutes espèces: Contrôle/maîtrise de la peroxydation lipidique et protéique : Sensibilité élevée des AGPI n-3 des viandes ; effets pro-oxydants des modes de conditionnement sous air/oxygène et des conservations longue durée); Effets des suppléments en antioxydants; synergie d’action des sources alimentaires végétales d’antioxydants (polyphénols) avec la vitamine E; impact sur des viandes rendues sensibles à la peroxydation (riches en AGPI n-3 ; cas de stockage longue durée) -Relation lipoperoxydation /altération de la couleur des viandes effets dose/durée rapport vi t e et extraits végétaux Importance des interactions des lipoperoxydes avec les protéines de la viande conséquences sur la baisse de digestibilité sde protéines (agrégats) Perspectives de recherchesur l’amélioration des qualités nutritionnelles des viandes (I) AGPI LC n-3 dont DHA (22:6n-3) (toutes espèces) Besoin important, notamment en DHA, mais sources limitées ( produits de la mer, œufs) Objectif appliqué : élévation de la teneur en DHA des viandes et produits carnés Actions de recherche : étude des étapes limitantes de la synthèse (DPA DHA) ; facteurs activateurs liés à l’animal (génomique) et son alimentation (suppléments lipidiques) Isomères trans du 18:1(Ruminants) Abondants dans les viandes; 11 isomères à teneur et distribution très variable selon l’alimentation des animaux; impact santé seulement connu pour 3 formes (Δ9t, Δ10t & Δ11t) Actions de recherche: maîtrise de la biosynthèse/dépôt musculaire par lesfacteursd’élevage; Etude de l’impact santé relatif des différentes formes (notamment formes Δ12t à Δ16t) sur animaux modèles pour l’homme Oligoéléments type sélénium(toutes espèces) Actions de recherche: effets de la supplémentation alimentaire ; impact sur la stabilité à l’oxydation des compartiments lipidiques et protéiques des viandes et produits carnés Dipeptides musculaires (ansérine, carnosine)(toutes espèces) Peptides à propriétés antioxydantes (protéines et acides nucléiques Actions de recherche: modalitésde la synthèse musculaire; facteurs d’élevage activateurs de la synthèse et du dépôt musculaire; impact santé sur animaux modèles pour l’homme

16. Maîtrise des peroxydations lipidique et protéique des viandes(toutes espèces) I. Mécanismes inducteurs de la peroxydation des lipides et des protéines des viandes: Effets relatifs des facteurs d’élevage et des traitements des viandes : modes de conditionne-ment sous air/oxygène, conservations basse température longue durée; conditions de cuisson II. Prévention des peroxydations des viandes: impact et synergie d’action de diverses sources végétales d’antioxydants (polyphénols) avec la vitamine E; impact sur des viandes rendues sensibles à la peroxydation (riches en AGPI n-3 ; cas des stockages longue durée) III.Importance des interactions lipoperoxydes - protéines de la viande: Mécanismes de formation d’agrégats; protéines cibles, impact sur la digestibilité des protéines IV.Effets des lipoperoxydes sur la viabilité des entérocytes: Mécanismes d’ induction de la tumorisation des cellules du colon (viande rouge, produits charcutiers ); effet promoteur possible du fer héminique V. Toxicités relatives des lipoperoxydes et des amines hétérocycliques (peroxydation protéique) VI. Stratégies de prévention des effets délétères des lipoperoxydessur les cellules du colon: Effets des viandes issus d’animaux recevant des mélanges d’antioxydants; mise en œuvre / développement de nouveaux procédés de transformation et de cuisson des produits carnés Perspectives de recherche sur l’amélioration des qualités nutritionnelles des viandes (II)