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D. Bauchart, Amélioration Qualité nutritionnelle des viandes, Paris Journée DGAL, 30 mars 2011
Dominique Bauchart
Unité de Recherches sur les HerbivoresINRA - CR de Clermont-Ferrand/Theix
Pratiques d’élevage et technologiques et
qualité nutritionnelle des viandes
D. Bauchart, Amélioration Qualité nutritionnelle des viandes, Paris Journée DGAL, 30 mars 2011
Recherches menées sur l’amélioration de la qualité nutritionnelle des viandes
Très orientés sur les lipides et les acides gras :
Meilleure maîtrise du dépôt musculaire de lipides (lipogenèse/ β oxydation)
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
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
D. Bauchart, Amélioration Qualité nutritionnelle des viandes, Paris Journée DGAL, 30 mars 2011
Effets de facteurs alimentaires sur les acides gras de la viande
D. Bauchart, Amélioration Qualité nutritionnelle des viandes, Paris Journée DGAL, 30 mars 2011
Relation entre teneur (g) en ALA (18:3n-3) de l’aliment et celle en ALA (en %) de la carcasse chez le lapin
C18:3 aliment ALA % carcasse
0
2
4
6
8
10
12
L’apport de 18:3n-3 dans l’alimentation favorise son dépôt dans la carcasse chez le lapin
D. Bauchart, Amélioration Qualité nutritionnelle des viandes, Paris Journée DGAL, 30 mars 2011
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
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
palme tournesol colza chanvre lin GLE
AL
A %
AG
to
tau
x
La teneur en ALA du tissu adipeux de porc augmente proportionnellement au niveau d’apport en ALA alimentaire
D. Bauchart, Amélioration Qualité nutritionnelle des viandes, Paris Journée DGAL, 30 mars 2011
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
(Mourot, 2009)
mg
AG
/ 1
00 g
tis
su a
dip
eu
x
Std
45
40
g/kg ALA EPA DHA
Std 0,81 0,02 0,02
Essai 0,82 0,10 2,13
0
100
200
300
400
500
600
ALA EPA DPA DHA
Std Essai
Régime: DHA X 100
Côte: DHA X 6
0
5
10
15
20
25
30
35
45
50
mg
AG
/100
g v
ian
de
Régime: DHA X 100
Côte: DHA X 6
0
5
10
15
20
25
30
35
40
50
Essai
mg
AG
/100
g v
ian
de
Régime: DHA X 100
Côte: DHA X 6
Régime: DHA X 100
Côte: DHA X 6
0
5
10
15
20
25
30
35
40
4
50
mg
AG
/100
g v
ian
de
DHA dans la côte
0
5
10
15
20
25
30
35
50
mg
AG
/ 10
0 g
via
nd
eL’apport d’algues riches en DHA (22:6n-3) favorise son dépôt dans le tissu adipeux et dans la viande chez le porc
D. Bauchart, Amélioration Qualité nutritionnelle des viandes, Paris Journée DGAL, 30 mars 2011
Etude chez le poulet label
C18:2 n-6
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
Témoin Lin
mg
AG
/ 1
00 g
de
via
nd
e
C18:3 n-3
0
50
100
150
200
250
300
Témoin Lin
mg
AG
/100
g d
e vi
and
eLA/ALA 13,1 5,2
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)
D. Bauchart, Amélioration Qualité nutritionnelle des viandes, Paris Journée DGAL, 30 mars 2011
Effets de l’apport de lin sous forme de Effets de l’apport de lin sous forme de graines extrudées ou d’huile infusée dans le duodénum graines extrudées ou d’huile infusée dans le duodénum
sur les AGPI du muscle de bovin en finitionsur les AGPI du muscle de bovin en finition
(Bauchart et al., 2003)
18:2 n-6 6,1a 5,3ab 7,4b
18:3 n-3 0,7a 1,3b 7,6c
20:4 n-6 1,8b 1,5b 1,1a
22:5 n-3 0,9 0,9 0,7
Muscle Rectus abdominis
Traitement Lin
(% AG totaux) Témoin Graine Huile infusée
a, b,c : P < 0,05
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)
D. Bauchart, Amélioration Qualité nutritionnelle des viandes, Paris Journée DGAL, 30 mars 2011
Effets comparés de l’apport de graines de lin seules ou associées à des graines de colza sur les isomères trans du 18:1 de la viande
bovine
Bauchart et al, (2009)
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)
Trans 18:1 6tr 7tr 8tr 9tr 10tr 11 tr 12tr 13tr 14tr 15tr 16tr
Témoin 1.3
0.5
1.9
8.5
33.7
36.1
4.3
3.4
4.0
3.4
2.9
Lin 0.6
0.4
1.6
5.0*
15.6*
33.2
6.1*
8.7*
9.1*
10.9*
8.9*
Colza + Lin 0.5
0.6
2.3
6.4*
41.1
25.0*
4.9
5.8
5.5
5.0
3.1
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
D. Bauchart, Amélioration Qualité nutritionnelle des viandes, Paris Journée DGAL, 30 mars 2011
Enrichissement en fer des tissus de porc
• Porcs : 25 à 100 kg; Fer alimentaire : 62, 131 ou 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
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Fe (mg/kg) Fe NH (mg/kg)
62 ppm 131 ppm 209 ppmFer aliment :
Foie
0
2
4
6
8
10
12
Fe (mg/kg) Fe NH (mg/kg)
62 ppm 131 ppm 209 ppm
Muscle
Fer aliment :
D. Bauchart, Amélioration Qualité nutritionnelle des viandes, Paris Journée DGAL, 30 mars 2011
Viande de porc enrichie en séléniumEffet de l’enrichissement de l’aliment en Se
sur la teneur en Se du muscle
Porcs de 65 à 105 kg
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0 0.1 0.3 0.5
Se ajouté (mg / kg aliment)
[Se]
dan
s le m
uscle
(m
g/k
g)
Se In Se Org
Le sélénium, oligoélément précurseur du glutathion à propriétés antioxydantes, se dépose dans le muscle chez
le porc proportionnellement à son apport alimentaire
D. Bauchart, Amélioration Qualité nutritionnelle des viandes, Paris Journée DGAL, 30 mars 2011
Effets des antioxydants alimentaires sur la lipoperoxydation des viandes
D. Bauchart, Amélioration Qualité nutritionnelle des viandes, Paris Journée DGAL, 30 mars 2011
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
SV SF Sat SV SF Sat SV SF Sat
Lin Lin + vit E Lin + vit E + EVRP
MD
A e
n µ
g/g
tis
su
lipoperoxydation
- 40%
P <0,004
Les EVRP + vit E limitent la lipoperoxydation dans les viandes conservées sous film et sous atmosphère riche en O2
- 60%
P <0,01
% metmyoglobine
25.0
27.0
29.0
31.0
33.0
35.0
37.0
SV SF Sat SV SF Sat SV SF Sat
% m
etm
yog
lob
ine
Lin Lin + vit E Lin + vit E + EVRP
-17%, P <0.002
Les EVRP + vit E limitent l’oxydation de la myoglobine, préservant la couleur des viandes conservées sous film ou sous atmosphère riche en O2
-17%, P <0,002
Effets de l’apport d’antioxydants sur la lipoperoxidation de la viande bovine
(Gobert et al, 2010, Parafita et al, 2008)
D. Bauchart, Amélioration Qualité nutritionnelle des viandes, Paris Journée DGAL, 30 mars 2011
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
SF SA SF SA SF SA
MD
A e
n µ
g/g
tis
su
Lin + vit E + EVRP Stress +Stress +
Lin Stress +Stress +
Lin
-57%
P <0.0001
Effets du stress pré abattage sur la lipoperoxydation de la viande bovine
Les EVRP + vit E limitent la lipoperoxydation au cours des différents conditionnements, même après un stress pré abattage
- 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
(Durand et al, 2009)
D. Bauchart, Amélioration Qualité nutritionnelle des viandes, Paris Journée DGAL, 30 mars 2011
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 les facteurs d’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 nucléiquesActions de recherche: modalités de la synthèse musculaire; facteurs d’élevage activateurs de la synthèse et du dépôt musculaire; impact santé sur animaux modèles pour l’homme
Perspectives de recherche sur l’amélioration des qualités nutritionnelles des viandes (I)
D. Bauchart, Amélioration Qualité nutritionnelle des viandes, Paris Journée DGAL, 30 mars 2011
Perspectives de recherche sur l’amélioration des qualités nutritionnelles des viandes (II)
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 lipoperoxydes sur 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