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Résumé narratif des résultats obtenus dans le projet BIOM-PROBA
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Edité par CCSD -
BIOM-Proba a été conduit dans le cadre de l’appel projet du consortium CReA-VIANDE 2019 du projet d’ISite CAP2025 (16-IDEX-0001 CAP 20-25) sur la période 2019-2021 (projet initial de 18 mois, conduit de 2019 à 2022 en raison de la pandémie COVID 19). Ce projet a bénéficié d’un fort aspect collaboratif entre la filière (SICAREV, Charolais Univers, Herd Book Charolais et Evolution R&D) et la recherche (INRAE UMR Herbivores et INRAE PFEM).L’objectif du projet était de proposer une liste de candidats biomarqueurs des qualités de viande (en particulier tendreté, persillé) et/ou des propriétés des carcasses, en race charolaise et de préciser l’influence des conduites d’élevage sur l’abondance de ces biomarqueurs d’intérêt. Pour ce faire, du muscle (noix de côte) a été prélevé sur de 100 femelles (vaches et génisses) et dans un seul abattoir (SICAREV) : il s’agit d’un sous-effectif du dispositif expérimental du projet ProBA (Produire des bovins allaitants répondant aux attentes des abatteurs de la région Auvergne-Rhône-Alpes ; cofinancé par le ministère de l'agriculture et de l'alimentation et CReA-VIANDE (AP 2018) et co-coordonné par B. Picard et V. Monteils). Sur ces 100 femelles, des données relatives à la viande (pH, couleur, tendreté, jutosité, flaveur, persillé); à la carcasse (poids, conformation, état d’engraissement), aux conduites d’élevage (recueillies par enquêtes en élevage) ont été acquises dans le cadre du projet ProBA (Soulat, et al., 2022 a,b). Dans le cadre du projet BIOM-Proba, sur les 100 femelles, les teneurs en lipides intramusculaires ont été évaluées selon la méthode décrite par Bardou-Valette et al. (2021) et des extractions des protéines musculaires ont été réalisées afin de déterminer l’abondance et la diversité protéique par des méthodes de protéomiques de type « shot-gun » selon un protocole maitrisé par INRAE (Basile et al., 2019). Des données relatives aux valeurs génétiques (prélèvement d’un morceau de cartilage d’oreille lors de l’abattage d’animaux issus du projet ProBA par le personnel de SICAREV, n = 127 (12 génisses, 21 jeunes bovins et 94 vaches) dont 74 femelles proviennent de la liste des 100 femelles prélevées pour les analyses de protéomique) ont été obtenus par génotypages selon la méthode (génotypages réalisés par Charolais Univers en lien avec le Herd Book Charolais). La mise en relation des données animales et des données de protéomiques a été réalisée par M. Taillandier (CDD Ingénieur d’étude en biostatistique, 6 mois) recrutée sur le projet BIOM-Proba (encadrement M. Bonnet, A. Imbert et J. Soulat) en combinant des méthodes univariées et multivariées afin d’identifier les protéines dont l’abondance (approche basée sur des modèles linéaires et tests de Fisher ) ou les abondances (méthodes multivariées de sparse Partial Least Squares regression , sPLS et Analyse Factorielle Multiple, AFM) montrent une association mathématique avec les caractéristiques de qualités de viande. Les données animales corrigées des effets environnementaux (catégorie animale et exploitation) par J. Soulat ont été mises en relation (F. Guillaume et M. Gicquel) avec les données de génétique grâce au package GCTA (Genome-wide Complex Trait Analysis) en vue d’identifier 1- les variations d'un phénotype liées à des variations génétiques (calcul des parts de variances) et 2- quelle valeur d'effet sur le phénotype est attribuée à chaque SNP (détection de QTL).Le protéome musculaire des femelles Charolaises était constitué de 487 protéines identifiées (par au moins 2 peptides) et quantifiées pour 72 femelles (56 vaches, 16 génisses ; 28 bovins exclus après normalisation et correction des données de protéomiques en raison d’une forte variabilité technique). Lorsque le protéome global est considéré, les analyses exploratoires (ACP), effectuées sur l’abondance des protéines, ne mettent pas en évidence un effet de la catégorie des femelles, de la conduite, du type de finition et du type de fourrage.Lorsque chaque protéine est considérée seule l’abondance de 26 protéines (P ajustée pour tests multiples < 0.20) varient selon la teneur en lipides, ajusté par la durée de finition et la catégorie de l’animal. Lorsqu’un ensemble de protéines est considérée, 50 protéines démontrent un lien fort avec la teneur en lipides et 129 protéines sont liées au groupe « lipides » et/ou élevage (Corrélation > 0.35 en valeur absolue). Parmi ces protéines,8 sont identifiées par ces 3 approches mathématiques complémentaires, ce qui suggère que l’abondance de ces protéines signent les teneurs en lipides du muscles LT. Parmi ces protéines, 3 sont connues pour être impliquées dans l’oxydation des acides gras. Quatre protéines (P ajustée < 0.20) ont été trouvées différentiellement abondantes pour la variable sensorielle « approche_globale » selon des modèles linéaires ajustés par la catégorie de l’animal et la durée de vie. 311 protéines sont liées au groupe « sensoriel » et/ou élevage (corrélation > 0.35 en valeur absolue AFM). La sPLS a sélectionné 2 variables d’élevage et 50 protéines liées fortement à 6 variables sensorielles. Parmi ces protéines, 38 sont identifiées par les 2 approches multivariées (AFM et sPLS), et 10 sont connus pour être impliquées dans la structuration du cytosquelette comprenant les filaments d'actine. Lorsque les données génétiques ont été mises en relation avec les données animales, seule une variabilité de la teneur en lipides intramusculaire estimée par analyse d’image (Meunier et al., 2021) pourrait être liée à une variabilité génétique (h=0.99, SE = 0.30, p<0.05) présente sur le chromosome 18. En outre la variabilité de l’abondance de 32 protéines pourrait être liée à une variabilité génétique. Ces résultats continuent à être analysés en vue de leur publication et s’avèrent d’ores et déjà prometteurs. Ils seront mis en regard des résultats acquis dans d’autres races pour établir une liste de biomarqueurs de qualité de viande génériques à plusieurs races. RéférencesSoulat, J., Picard, B., Bord, C., & Monteils, V. (2022). Characterization of Four Rearing Managements and Their Influence on Carcass and Meat Qualities in Charolais Heifers. Foods, 11(9), Article 9. https://doi.org/10.3390/foods11091262Soulat, J., Picard, B., & Monteils, V. (2022). Does the Rearing Management following by Charolais Cull Cows Influence the Qualities of Carcass and Beef Meat? Foods, 11(18), Article 18. https://doi.org/10.3390/foods11182889Bardou-Valette, S., Delavaud, C., Thomas, A., Andueza, D., Durand, D., & Gruffat, D. (2021). Validation of two laboratory methods for beef intramuscular fat quantification. Methods, 186, 90–96. https://doi.org/10.1016/j.ymeth.2020.06.018Bazile J., B. Picard, C. Chambon, A. Valais, M. Bonnet, Pathways and biomarkers of marbling and carcass fat deposition in bovine revealed by a combination of gel-based and gel-free proteomic analyses, Meat Sci. 156 (2019) 146-155. Meunier, B., Normand, J., Albouy-Kissi, B., Micol, D., El Jabri, M., & Bonnet, M. (2021). An open-access computer image analysis (CIA) method to predict meat and fat content from an android smartphone-derived picture of the bovine 5th-6th rib. Methods, 186, 79–89. https://doi.org/10.1016/j.ymeth.2020.06.023
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