utilisation d`une methode rapide et non destructive de mesure de l

UTILISATION D’UNE METHODE RAPIDE ET NON DESTRUCTIVE DE MESURE
DE L’OXYDATION DES LIPIDES DANS LA VIANDE DE POULET.
COMPARAISON DES GENOTYPES STANDARD, CERTIFIE ET LABEL
Gatellier Philippe 1, Gomez Suzana 2, Gigaud Vérane 2, Berri Cécile 3,
Le Bihan-Duval Elisabeth 3, Santé-Lhoutellier Véronique 1
1
Qualité des Produits Animaux, INRA, Centre de Theix, 63122 St Genès Champanelle, France
2
Institut Technique Avicole, 28 Rue du Rocher, 75008 Paris, France
3
UR83 Recherches Avicoles, INRA, 37380 Nouzilly, France
RÉSUMÉ
L’oxydation des lipides est un paramètre très important dans la qualité des viandes. Il apparaît de plus en plus
nécessaire de disposer d’outils performants pour évaluer l’effet des procédés technologiques (conservation,
cuisson, irradiation, transformation) sur ce paramètre. Dans ce but, nous avons testé la technique de fluorescence
frontale afin d’évaluer l’oxydation des lipides dans des filets de poulets. Cette technique permet de mesurer la
formation de bases de Schiff qui sont des composés d’addition des aldéhydes, formés lors de l’oxydation des
lipides, sur les protéines. C’est une technique rapide et non destructive qui permet de travailler directement à la
surface des produits. Cette étude a été réalisée sur des filets de poulet Standard, Certifié et Label lors d’une
conservation réfrigérée sous film perméable à l’air. Nous avons observé des différences importantes entre les
trois lots de poulet. Dans le cas des poulets Certifié et Label, une augmentation importante de la fluorescence de
surface a été observée, lors de la conservation, alors que dans le cas des Standard aucune évolution significative
de la fluorescence n’a pu être mise en évidence. La conservation a été suivie en parallèle par la mesure des
substances réactives à l’acide thiobarbiturique (SR-TBA) qui reste, dans le cas des viandes, la mesure de
référence pour l’oxydation des lipides. La mesure des SR-TBA a aussi montré une oxydation plus importante
dans le cas des poulets Certifié et Label que dans le cas des poulets Standard. Une corrélation significative a été
mesurée entre les deux techniques. L’application de la fluorescence frontale à d’autres types de viandes ou au
poisson reste à évaluer.
ABSTRACT
Lipid oxidation is an important factor in meat quality. To study the effect of technological processes (storage,
cooking, irradiation, transformation) on this parameter, it is essential to have reliable tools. In this aim, we have
tested front face fluorescence technique for assessing lipid oxidation in chicken breasts. With this technique we
can estimate the formation of Schiff bases formed by the addition of aldehydic compounds of lipid peroxydation
to proteins. This rapid and none destructive technique allows measurements directly on the surface of products.
This study was performed on Standard, Certified and Label chicken breasts during a refrigerated storage under
air permeable film. Important differences were measured between the three chicken groups. Front face
fluorescence increased during storage of Certified and Label chickens while it remained stable in Standard
chickens. Measurement of thiobarbituric reactive substances (TBA-RS), which is always the reference technique
in lipid oxidation of meat, was also performed in parallel during storage. TBA-RS measurements also showed a
greater oxidation in Certified and Label chickens than in Standard chickens. A significant correlation was
measured between the two techniques. Application of front face fluorescence to other meats or fish must be
evaluated.
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Septièmes Journées de la Recherche Avicole, Tours, 28 et 29 mars 2007
INTRODUCTION
1. MATERIELS ET METHODES
L’oxydation des lipides est la cause principale de la
détérioration des qualités organoleptiques des
viandes et produits carnés (Asghar et al., 1988).
Dans la viande, l’oxydation dépend de nombreux
facteurs comme la teneur en fer (Decker et Welch,
1990), le niveau de protection antioxydante
(Renerre et al., 1996), la teneur en acides gras
insaturés (Mercier et al., 1998), et les conditions de
conservation (Gatellier et al., 2001). Du fait de leur
teneur élevée en acides gras insaturés (dépendante
de l’alimentation) et de leur faible teneur en
antioxydants, les viandes de volaille sont
particulièrement sensibles aux phénomènes
oxydatifs (Ajuyah et al., 1993).
L’oxydation des lipides est caractérisée par la
formation
d’aldéhydes
(comme
l’aldéhyde
malonique, MDA). In vitro, ces aldéhydes peuvent
réagir avec l’acide thiobarbiturique (TBA) pour
donner un complexe coloré en rose qui absorbe vers
535 nm. Le test TBA reste encore la technique la
plus utilisée pour mesurer l’oxydation des lipides
dans les viandes. Cependant cette technique est
critiquée pour son manque de rapidité, de
spécificité et de sensibilité. (Gullien-Sans et
Guzman-Chozas, 1998; Jo et Ahn, 1999). La mise
au point d’un nouveau test, n’ayant plus les
inconvénients du test TBA, est donc nécessaire
pour l’étude de l’oxydation des lipides dans la
viande. Les aldéhydes, produits lors de l’oxydation
des lipides, peuvent réagir avec les fonctions
amines primaires des protéines pour former des
bases de Schiff (Kagan, 1988). Ces bases de Schiff
sont des produits dont l’émission de fluorescence
pourrait servir de marqueur de l’oxydation
lipidique. Dans la viande bovine, nous avons déjà
mis en évidence, dans des extraits aqueux, la
formation de tels composés lors d’une conservation
à l’air (Renerre et al., 1996). La fluorescence
mesurée non plus après extraction mais directement
à la surface des produits a été utilisée pour mesurer
l’oxydation des lipides dans des systèmes très
oxydants comme dans le cas de viandes hachées
conservées sous de fortes concentrations en
oxygène (Veberg et al., 2006). Cette technique
utilisant la fluorescence en surface des produits
présente de nombreux avantages. C’est une
technique rapide, sensible et non destructive.
Le but de cette étude était de tester la faisabilité de
telles mesures sur des filets de poulet conservés
dans des conditions représentatives des conditions
commerciales (conservation réfrigérée sous film
perméable à l’air). Les mesures ont été réalisées sur
3 génotypes de poulet différents : des poulets Label,
Certifié et Standard. Cette méthode a été comparée
au test TBA réalisé en parallèle. Les corrélations
entre les deux techniques seront présentées et
discutées.
1.1. Matériel animal
Les poulets Label sont des animaux à croissance
lente élevés en conditions extensives alors que les
poulets Standard sont des animaux à croissance
rapide élevés dans des conditions intensives. Les
poulets Certifié sont intermédiaires en terme de
vitesse de croissance et de mode d’élevage.
Cinq animaux de chaque groupe (Standard, Certifié
et Label) ont été abattus à l’INRA de Theix après
respectivement 43, 51 et 85 jours. Le muscle
Pectoralis superficialis a été prélevé et placé sous
film perméable à l’air. Ce muscle a été choisi pour
sa valeur commerciale mais cette technique pourra
être transposée à d’autres muscles de poulet. Les
filets ont ensuite été conservés 9 jours à 4°C.
1.2. Mesure de fluorescence frontale
Des échantillons de 6 mm de diamètre sont prélevés
à la surface des filets et placés dans les puits d’une
microplaque. La fluorescence est analysée sur un
spectrofluorimètre Perkin-Elmer LS 50B équipé
d’un lecteur de microplaque (Perkin-Elmer Plate
Reader) permettant les mesures sur solide. Les
mesures sont réalisées avec une longueur d’onde
d’excitation de 380 nm et une longueur d’émission
de 475 nm. Les fentes d’excitation et d’émission
sont fixées à 10 nm. Les valeurs de fluorescence
étant toujours exprimées en unités arbitraires, pour
comparer nos résultats à ceux de la littérature nous
avons choisi d’exprimer les résultats en
pourcentage de la fluorescence initiale. Cette
fluorescence initiale qui correspond à la
fluorescence du tissu conjonctif et des porphyrines
était la même dans chaque lot de poulet.
1.3. Mesure des substances réactives au TBA
(SR-TBA)
La mesure des substances réactives au TBA est
réalisée par la méthode Lynch et Frei (1993).
1 gramme de muscle est broyé dans 10 ml de KCl
0.15 M + BHT 0.1 mM. 0.5 ml d’homogénat est
incubé 10 minutes à 100°C avec 0.25 ml d’acide 2thiobarbituric à 1% (préparé dans NaOH 50 mM) et
0.25 ml d’acide trichloroacétique à 2.8%. Après
refroidissement, les SR-TBA sont extraites dans 2
ml de butanol. L’absorbance est mesurée à 535 nm
et les concentrations en SR-TBA sont calculées à
partir d’une gamme étalon réalisée avec le 1,1,3,3
tétraéthoxypropane (de 0 à 0.8 µM). Les résultats
sont exprimés en mg MDA par Kg de viande (unité
TBA).
Septièmes Journées de la Recherche Avicole, Tours, 28 et 29 mars 2007
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Les premières mesures de fluorescence ont été
réalisées après 24 h de conservation. Une
fluorescence de base est alors mesurée
correspondant à des contaminants fluorescents tels
que le tissu conjonctif ou adipeux ou des
porphyrines (Swatland, 2000). Aucune différence
n’a été observée, à 24 h, entre les 3 génotypes. La
figure 1 montre l’évolution de la fluorescence de
surface au cours des 9 jours de conservation. La
fluorescence reste à son niveau de base jusqu’au
3ème jour. Après 9 jours de conservation une
augmentation de 38.2 % chez les Label et de 64.4
% chez les Certifié a été mesurée. Par contre,
aucune augmentation de fluorescence n’a été
détectée dans le cas des poulets Standard. A titre de
comparaison, Veberg et al. (2006) ont mesuré une
augmentation de fluorescence de surface de l’ordre
de 350 % sur de la viande hachée de dinde
conservée 12 jours sous forte teneur en oxygène par
rapport au même échantillon conservé sous vide.
Au bout de 7 jours de conservation, correspondant à
la date limite de consommation des filets de poulet,
la fluorescence des animaux Standard est
significativement plus faible (p<0.05) que celle des
animaux des 2 autres génotypes. Aucune différence
significative (p>0.05) n’a été mise en évidence
entre animaux Certifié et Label.
et Label d’autre part sont statistiquement
significatives (p<0.05). Le test TBA ne montre pas
de différence significative entre poulets Certifiés et
Label.
Les différences, en terme d’oxydation lipidique,
observées entre les poulets Standard et les deux
autres génotypes pourraient s’expliquer par le mode
d’élevage des animaux. Le confinement imposé aux
poulets Standard par rapport aux poulets Certifié et
Label limite les battements d’ailes et donc
l’utilisation des muscles pectoraux. Or, il a été
montré que l’exercice musculaire était associé à un
accroissement de la teneur en mitochondries du
muscle et à un métabolisme plus oxydatif. (Davies,
Quintanilha, Brooks, & Packer, 1982; Ji, 1995).
Bien que les niveaux d’oxydation de départ soient
très proches dans les trois lots de poulet, le stockage
aérobie va générer des quantités de radicaux libres
oxygénés plus importantes dans les muscles riches
en mitochondries et donc des oxydations lipidiques
plus
élevées.
D’autres
facteurs,
comme
l’alimentation (la composition en lipide et en
vitamine E de l’alimentation des animaux ainsi que
celle des muscles étudiés ici sera évaluée
ultérieurement) ou des différences de susceptibilité
au stress d’abattage, pourraient aussi entraîner des
différences dans les niveaux d’oxydation des
lipides.
Nos résultats sont en accord avec ceux de El
Rammouz (2005) qui montraient une plus grande
stabilité de couleur dans les filets de poulets
Standard par rapport aux poulets Label. Gandemer
et Kim (1993) ont aussi montré une oxydation
lipidique plus faible, après cuisson, dans le cas des
poulets Standard que des poulets Label.
Une bonne corrélation (r = 0.73, p <0.001) a été
observée entre les mesures de fluorescence
frontales et les mesures de SR-TBA (Figure 3)
même si la fluorescence mesure l’oxydation en
surface de la viande alors que le test TBA rend
compte de l’oxydation du muscle dans son entier.
2.2. Effet de la conservation sur la teneur en SRTBA
CONCLUSION
La figure 2 montre l’effet de la conservation sur la
production de SR-TBA. Dans le cas des poulets
Label et Certifié l’augmentation du niveau
d’oxydation des lipides, par rapport au niveau de
départ, est significative après 4 jours de
conservation (p<0.05). L’oxydation lipidique est
nettement moins marquée dans le cas des poulets
Standard pour les quels l’augmentation, par rapport
au départ, n’est significative (p<0.05) qu’au bout de
8 jours de conservation. Ces résultats montrent une
différence importante et encore inexpliquée entre
les deux approches en ce qui concerne les poulets
Standard qui n’évoluent pas de la même façon en
fluorescence et avec le test TBA. A partir de 7 jours
les différences entre Standard d’une part et Certifié
Une conservation réfrigérée sous film perméable à
l’air génère une oxydation lipidique modérée des
filets de poulet avec des différences notables entre
les animaux Standard, stables vis-à-vis de
l’oxydation, et les animaux Certifié et Label plus
oxydatifs. Cette étude montre que la technique de
fluorescence frontale peut être utilisée avec succès
pour l’évaluation de l’oxydation lipidique des filets
de poulet. L’utilisation potentielle de cette
technique pour mesurer l’état de fraîcheur des
produits en série pourrait être envisagée. Pour cela
des étalons fluorescents (comme le sulfate de
quinine utilisé en fluorescence en milieu liquide)
devront être trouvés afin de disposer de mesures
absolues et non plus relatives de la fluorescence de
1.4. Statistiques
Les moyennes (+/- SEM) ont été calculées à partir
de 5 répétitions indépendantes. L’effet génotype a
été testé par le test t de Student et les différences
sont considérées comme significatives au seuil de 5
%.
2. RESULTATS ET DISCUSSION
2.1. Effet de la conservation sur la fluorescence
de surface
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Septièmes Journées de la Recherche Avicole, Tours, 28 et 29 mars 2007
surface. L’application possible à d’autres viandes et
au poisson reste à évaluer.
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
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Septièmes Journées de la Recherche Avicole, Tours, 28 et 29 mars 2007
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Figure 1. Variation de fluorescence à la surface des filets de poulet Label (L), Certifié (CT) et Standard (S) lors
d’une conservation réfrigérée sous film perméable à l’air.
aab
80
70
aab
Fluorescence (%)
60
aab
50
40
L
ab a b
30
20
aaa
aaa
2
3
CT
ST
10
0
-10
1
-20
4
7
8
9
Jours
SR-TBA
(mg MDA/Kg viande)
Figure 2. Augmentation de la teneur en substances réactives au TBA (SR-TBA) des filets de poulet Label (L),
Certifié (CT) et Standard (S) lors d’une conservation réfrigérée sous film perméable à l’air.
0.6
a ab b
0.5
a ab b
0.4
0.3
0.2
L
aab
aaa
aaa
aaa
aaa
1
2
3
4
CT
ST
0.1
0
7
8
9
Jours
SR-TBA (mg MDA/Kg viande)
Figure 3. Corrélation entre les mesures de fluorescence frontale et les mesures de substances réactives au TBA
(SR-TBA).
-20
y = 0.004x + 0.1414
r = 0.73 n = 105 p<0.001
0.80
0.60
0.40
0.20
0.00
0
20
40
60
80
100
120
Fluorescence (%)
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