Rangées de graines.. © Inra, Elena Schweitzer © Fotolia

Nos résultats

Sommaire
  1. Introduction
  2. Impact des traitements thermiques sur la digestion du lait maternel chez le nourrisson prématuré
  3. Recherches et Innovations 2017 - Pour l'Aliment et les Bioproduits
  4. La manière dont les protéines s’agrègent lors d’un traitement thermique module leur capacité sensibilisante
  5. Accroître la survie des probiotiques au séchage en stimulant leur adaptation aux stress
  6. Le pouvoir adhésif deLactococcus lactis: une histoire tirée par les « pili » ?
  7. Quand les biopolymères s'assemblent : un jeu d'énergie et d'entropie.
  8. Toute la digestion gastro-intestinale dans un laboratoire sur puce : le microdigesteur
  9. Dis, comment une goutte de lait devient-elle un grain de poudre ?
  10. Recherches et Innovations 2016 - Pour l'Aliment et les Bioproduits
  11. 13 minutes pour tout savoir sur la qualité des fromages et des recherches qu'elle implique
  12. Un nouveau procédé pour le bio-raffinage du végétal
  13. La membrane bactérienne sous la lumière UV du synchrotron SOLEIL
  14. L’ingénierie inverse ou la machine à remonter… le pain !
  15. Chimie verte : Améliorer la production de lipides chez la levure
  16. Des vins de qualité à teneur réduite en alcool acceptés par le consommateur
  17. Impact des procédés de fractionnement sur la distribution des mycotoxines dans le blé dur
  18. Pâtes aux légumineuses : comment la formule et le procédé confèrent à l’aliment ses qualités nutritionnelles
  19. Contrôler le brunissement des vins blancs par la sélection raisonnée de levures
  20. Des bactéries lactiques pour réduire l’allergénicité de certaines protéines du lait
  21. Eliminer les biofilms avec un détergent enzymatique : une alternative aux traitements à base de soude
  22. Néo-enzymes à façon pour la conception de vaccins antibactériens
  23. RMN : une méthode non destructive pour identifier et quantifier les molécules phosphorées
  24. Marché des viandes transformées : vers une méthode de référence ?
  25. Modélisation mécanique multi-échelle : de l’échelle nanométrique aux propriétés macroscopiques de la mie de pain
  26. Minimoulin : 500 g pour apprécier la valeur meunière des blés
  27. Production microbienne de lipides à usages énergétiques ou chimiques
  28. L'acide férulique, acteur discret mais universel de la construction des parois lignifiées
  29. Eco-conception de matériaux à base de co-produits du bois
  30. L'analyse des composés volatils pourrait permettre d'authentifier le système de production des poulets
  31. Des nanoparticules comme marqueurs de biopolymères en microscopie
  32. Pasteurisation, UHT, microfiltration... Tous les traitements n'ont pas le même impact sur la qualité nutritionnelle du lait
  33. Des rayons X pour caractériser les couches accumulées lors des opérations de filtration
  34. L'intégration des connaissances expertes appliquées à l'affinage des camemberts
  35. Maîtriser la perte de masse des fromages pendant l'affinage
  36. La mémoire de l'amidon
  37. Recherches et innovations 2015 - Pour l'Aliment et les Bioproduits
  38. Comportement des micelles de caséine lors de la filtration du lait
  39. Nouvelle enzyme de dégradation des pectines
  40. Digestion du nourrisson : un modèle permet d’étudier les allergènes alimentaires
  41. Digestion des protéines carnées
  42. Des émulsions modèles de la digestion révèlent l’effet protecteur des polyphénols
  43. Perception de l’astringence : un nouvel éclairage grâce à la spectrométrie de masse
  44. Hautes pressions : Nouvelles voies d'utilisation et de valorisation sur les aliments emballés
  45. Fours à injection de vapeur d’eau : jusqu'à 12% d’économie d’énergie
  46. Nouvelle méthode d’analyse rapide de la qualité des tomates et des abricots
  47. Jambon de Bayonne : des marqueurs de texture et d’arôme pour maîtriser la qualité
  48. Suraccumulation de lipides chez la levure S. cerevisiae : vers une production de biocarburants à usage aéronautique
  49. Fractionner la ventilation des hâloirs de fromagerie : 50% d’économie d’énergie
  50. Connaître la structure de l'amidon pour maîtriser ses applications
  51. L’IRM pondérée en diffusion : un outil générique pour la micro-imagerie des lipides dans les matrices alimentaires
  52. Caractérisation d’un gène majeur de la biosynthèse des anthocyanes dans la baie de raisin
  53. Nouveaux détecteurs d’activités enzymatiques à base de nanocouches semi-réflectives de biopolymères
  54. Vers la connaissance de la structure de la micelle de caséine
  55. Le chauffage du lait semble favoriser le développement de l’allergie chez les nourrissons
  56. Mieux comprendre le pouvoir moussant des protéines en étudiant leur comportement aux interfaces eau-air
  57. Nouveau modèle d’organisation en 3D de la membrane de globules gras du lait
  58. Comment les protéines alimentaires s’auto-assemblent en objets micrométriques
  59. Une nouvelle méthode de séparation permet de déterminer la structure complète de biopolymères
  60. Intérêt des métabolites volatils des produits carnés pour révéler les contaminations des animaux d’élevage aux micropolluants environnementaux
  61. SensinMouth quand le goût fait sens
  62. Un logiciel d’aide au choix d’un emballage pour la filière Fruits et Légumes frais construit sur une démarche d’ingénierie des connaissances
  63. SOLEIL nous éclaire sur la structure des protéines stabilisatrices des réserves lipidiques de plantes oléagineuses
  64. Un zoom sur le processus d’assemblage multi-échelle des protéines 
  65. Maîtrise du séchage de produits laitiers infantiles par la prise en compte des interactions eau-constituants
  66. Maîtriser l’acidité du vin par un procédé électro-membranaire : une nouvelle pratique œnologique autorisée en Europe et dans les pays viticoles du nouveau monde
  67. Stratégies de réduction du taux de sodium dans les aliments
  68. Pour une meilleure persistance de Lactococcus lactis dans le tractus digestif
  69. L’allergie alimentaire au blé : une histoire d’épitopes
  70. Des essais sur un modèle de souris allergiques révèlent le fort potentiel allergisant d’un procédé alimentaire : la désamidation du gluten de blé
  71. Protéger les lipides omega-3 de l’oxydation : le rôle clé des émulsifiants
  72. Quel impact de la cuisson sur la qualité des viandes ? Des images aux modèles mathématiques.
  73. Comment améliorer le pouvoir moussant des protéines ?
  74. Une cellule d’observation sous cisaillement de gels, mousses, pâtes et autres systèmes complexes
  75. Vers une compréhension des mécanismes impliqués dans la synthèse de tanins astringents
  76. Fractionnement du lait : des procédés membranaires éco-performants
  77. Qualité des vins : de l'oxygène un peu, beaucoup, ... pas du tout ?
  78. Obtenir des émulsions très stables sans tensioactifs grâce à des nanocristaux de polysaccharides issus de la biomasse.
  79. Découverte de nouvelles enzymes de dégradation des polysaccharides végétaux dans le microbiome intestinal humain
  80. La cutine de la peau des tomates pour de nouveaux polymères
  81. La texture des fruits : phénotypage et chémotypage de déterminants histologiques et pariétaux
  82. Simulation de la fragmentation orale d'aliments céréaliers fragiles ... Scrountch !
  83. La déglutition, un carrefour physiologique clé pour libérer les arômes 
  84. Un nouveau procédé de cuisson des viandes sous dioxyde de carbone pour réduire l'apparition de composés indésirables
  85. Dénaturation thermique des protéines musculaires par microspectroscopie FT IR localisée couplée au rayonnement synchrotron
  86. Des résines époxy biosourcées, sans bisphénol A, à partir de polyphénols naturels
  87. Structure d'un colloïde naturel : la micelle de caséine du lait
  88. Identification d'une souche d'Aspergillus qui améliore de 20% le rendement en glucose de la biomasse en conditions industrielles
  89. Une enzyme impliquée dans la polymérisation de la cutine
  90. Une farine de blé dur adaptée à la fabrication de baguettes traditionnelles
  91. Le virtuel pour guider la construction d’enzymes « sur mesure »
  92. Jusqu’où est-il possible de réduire la teneur en sel dans les charcuteries cuites ?
  93. Diffusion des molécules organiques dans les matériaux polymères : retour sur les lois connues
  94. Mousse intelligente : différentes manières de détruire une mousse sur demande !
  95. La Datte, riche en tanins et pourtant ni amère ni astringente
  96. Réduire la teneur en sel des aliments
  97. Recherches et innovations 2014

Intérêt des métabolites volatils des produits carnés pour révéler les contaminations des animaux d’élevage aux micropolluants environnementaux

Les micropolluants environnementaux tels que les dioxines (PCDD/Fs), les polychlorobiphényles (PCBs), les retardateurs de flamme bromés (PBDEs, HBCD), les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs), les pesticides ou les produits vétérinaires sont efficacement transférés dans les tissus animaux et à terme dans les produits alimentaires d’origine animale où ils représentent un risque pour la santé humaine. Révéler les expositions de la chaîne alimentaire à ces substances à partir de l’analyse des produits carnés ou laitiers représente un enjeu prioritaire pour la sécurisation de ces filières. Des chercheurs de l’INRA ont montré l’intérêt de la signature en métabolites volatils des produits carnés pour tracer l’exposition des animaux à des micropolluants lors de leur élevage. Cette approche s’avère particulièrement prometteuse dans le cas des contaminations par des micropolluants rapidement métabolisés par l’organisme de l’animal et donc indétectables dans les produits finis.

Poulets de train de rôtir. © CAIN Anne-Hélène

Des composés volatils témoins d’une exposition animale aux micro-polluants environnementaux ?

La mise en évidence a posteriori de l’exposition des animaux d’élevage aux micropolluants à partir de l’analyse des produits laitiers ou carnés constitue un des enjeux des recherches à entreprendre pour sécuriser les chaines alimentaires. La démarche classique qui consiste à quantifier directement les résidus du micropolluant dans les tissus de l’animal contaminé n’est applicable qu’à des micropolluants peu métabolisés par l’animal et il est nécessaire de développer des approches alternatives pour les constituants dont la toxicité est avérée mais qui sont rapidement métabolisés. Une solution expérimentée dans ce travail consiste à mesurer le stress métabolique induit par l’exposition de l’animal à ces micropolluants en caractérisant les changements de composition des tissus animaux en composés de bout de chaine métabolique comme les composés volatils (Figure 1).

Figure 1. Schéma expliquant les deux stratégies adoptées pour révéler l’exposition de poulets à des micropolluants à partir de l’analyse de leurs tissus. L’approche « quantification des résidus » est adaptée si les micropolluants sont peu ou pas métabolisés alors que l’approche « signature métabolique » n’est adaptée que si les micropolluants sont métabolisés rapidement (© ACS).. © Inra
Figure 1. Schéma expliquant les deux stratégies adoptées pour révéler l’exposition de poulets à des micropolluants à partir de l’analyse de leurs tissus. L’approche « quantification des résidus » est adaptée si les micropolluants sont peu ou pas métabolisés alors que l’approche « signature métabolique » n’est adaptée que si les micropolluants sont métabolisés rapidement (© ACS). © Inra

Des signatures métaboliques révélatrices d’une exposition animale à des micropolluants métabolisés rapidement.

Des chercheurs de l’INRA ont évalué l’intérêt de ces « signatures métaboliques en composés volatils » pour révéler l’exposition de l’animal à différentes familles de micropolluants. Le poulet de chair a été choisi comme animal modèle. En parallèle d’un groupe témoin nourri avec une alimentation standard, cinq groupes de poulets ont été nourris avec la même alimentation volontairement contaminée respectivement aux dioxines, aux PCBs, aux HAPs, aux polybromodiphényléthers (PBDEs) et aux coccidiostatiques. Après 7 semaines, les tissus (foie, tissus adipeux, muscle) ont été prélevés et analysés à la fois par les méthodes de référence de quantification des résidus (GC-HRMS, GC-MS/MS, LC-MS/MS) et par MS-direct pour la génération des signatures globales en composés volatils.
Les foies des animaux contaminés aux micropolluants métabolisés rapidement comme les HAPs ou les PBDEs révèlent des signatures en composés volatils bien distinctes de celles des témoins (Figure 2) alors que par exemple, les concentrations des HAPs déterminées dans les foies par la méthode de référence (GC-MS/MS) ne sont pas différentes de celles des animaux témoins. Des conclusions similaires ont été obtenues dans une seconde expérimentation réalisée sur des poules pondeuses contaminées puis « décontaminées» avec un retardateur de flamme bromé qui suscite un intérêt croissant de la part des autorités sanitaires et de la communauté scientifique : l’hexabromocyclododecane. En revanche, la quantification des résidus comme les dioxines ou les PCBs confirme l’accumulation significative de ces substances dans le foie alors que l’absence de signature distinctive en composés volatils confirme leur faible métabolisation. La confirmation de ces résultats sur d’autres tissus et produits animaux plus communément consommés comme la viande ou les œufs est en cours de publication.

 

Figure 2. Le premier plan des analyses en composantes principales réalisées sur les données des signatures MS-direct en composés volatils de foies de poulets contaminés ou non aux PBDEs (A) ou aux HAPs (B) montre une activation métabolique distinctive en cas d’exposition (© ACS).. © Inra
Figure 2. Le premier plan des analyses en composantes principales réalisées sur les données des signatures MS-direct en composés volatils de foies de poulets contaminés ou non aux PBDEs (A) ou aux HAPs (B) montre une activation métabolique distinctive en cas d’exposition (© ACS). © Inra

Vers une nouvelle génération de méthodes pour tracer les contaminations des chaînes alimentaires

Les travaux menés jusqu’à aujourd’hui s’appuyaient essentiellement sur des signatures métaboliques grossières de la fraction volatile des produits animaux. Désormais, les recherches entreprises  visent à exploiter des signatures plus détaillées de manière à identifier les biomarqueurs spécifiques des différents types de contamination. Cette information à l’échelle moléculaire est disponible grâce à l’utilisation de techniques analytiques «haute résolution» comme la chromatographie bidimensionnelle systématique couplée à la spectromètrie de masse de type « temps de vol » (GCxGC-MS/TOF) qui permettent de purifier, d’identifier et de quantifier les composés volatils d’intérêt. A moyen terme, le suivi des biomarqueurs mis en évidence par ces méthodes « omiques » pourraient permettre une détection large spectre des expositions de la chaîne alimentaire aux contaminants métabolisés rapidement comme les HAPs, les retardateurs de flamme bromés, les pesticides ou des substances vétérinaires. Ces travaux pourraient ouvrir la voie à une nouvelle génération de méthodes de référence pour détecter certains composés difficilement accessibles par une quantification directe des résidus ou de leurs produits de dégradation identifiés. Du fait de leur caractère non ciblé, ces approches pourraient également s’avérer intéressantes pour révéler l’activation de voies métaboliques insoupçonnées.

Partenaires

ONIRIS, Laboratoire d’étude des résidus et contaminants dans les aliments (LABERCA), Nantes : analyses de référence des PCDD/Fs, PCBs, PBDEs, HBCDs, HAPs.
ANSES, Laboratoire des médicaments vétérinaires (LERMVD), Fougères : analyse de référence des coccidiostatiques
UR AFPA, USC 340 INRA, Equipe « micropolluants et résidus dans la chaîne alimentaire » Nancy Université : contamination contrôlée et production des poulets de chair.
URA-ITAVI, Nouzilly, France : production de poules pondeuses.
L’essentiel des expérimentations a été financé dans le cadre du projet européen SIGMA-CHAIN (2005-2009) No. FP6-518451 (www.sigmachain.eu).
 

Références

Pour en savoir plus

  • Berge P.,  Ratel J., Fournier A., Jondreville C., Feidt C., Roudaut B., Le Bizec B., Engel E. Use of Volatile Compound Metabolic Signatures in Poultry Liver to Back-Trace Dietary Exposure to Rapidly Metabolized Xenobiotics. Environ. Sci. Technol. 2011, 45, 6584–6591.
  • Ratel, J., Engel, E. 2012. Back-tracing poultry meat chain exposure to rapidly metabolized pollutants using volatile compound metabolic signatures in liver tissues. The Column. 8, 2-10.
  • Fournier A., & Feidt C., Marchand P., Vénisseau A., Le Bizec B., Sellier N., Engel E, Ratel J., Travel A., Jondreville C. Kinetic study of γ-hexabromocyclododecane orally given to laying hens (Gallus domesticus). Environ. Sci. Pollut. Res. 2012, 19, 440-44