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Etude des changements biochimiques post mortem dans le muscle des volailles. Contribution au determinisme de l'amplitude de la diminution du pH

El Rammouz, Rabih (2005) Etude des changements biochimiques post mortem dans le muscle des volailles. Contribution au determinisme de l'amplitude de la diminution du pH. (Post mortem biochemical changes and determinism of ultimate pH in poultry breast muscle (broilers and turkeys).)

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Abstract

L'objectif de ce travail est de contribuer à l'étude des mécanismes biochimiques responsables de l'amplitude de la diminution du pH post mortem dans le muscle pectoral des volailles. Le travail repose sur l'hypothèse selon laquelle la variabilité de l'activité de l'AMP désaminase (AMP, Adénosine MonoPhosphate), enzyme responsable de la désamination progressive de l'AMP en IMP dans le muscle post mortem, explique une part importante de la variation du pH ultime (pHu). En effet, l'AMP est un co-facteur de certaines enzymes de la glycogénolyse et de la glycolyse. Sa disparition dans le muscle post mortem entraîne donc une inactivation de ces voies métaboliques et de fait, un arrêt de la chute du pH. La première expérience réalisée chez la dinde (souche commerciale BUT9) permet de préciser 1) le rôle important du pHu dans le déterminisme des qualités organoleptiques et technologiques de la viande dans une situation expérimentale où l'on peut assurer que l'effet du pHu et du développement des défauts de type PSE (pale, soft and exudative) ne sont pas confondus et 2), la faible liaison entre le niveau des réserves énergétiques du muscle au moment de l'abattage (glycogène) et le pHu (r= -0.44, p <0.01, n= 64). La seconde étude montre que la liaison entre la concentration de glycogène à l'abattage dans le muscle pectoral et le pHu est significative chez les poulets Label à croissance lente et chez les poulets 'lourds' à croissance rapide (plus de 50 % de la variance du pHu expliqués), mais pas chez les poulets Standard à croissance rapide. Les poulets Standard présentent le pHu et l'activité de l'AMPd les plus élevés, comparés aux poulets Label et lourds. Néanmoins, les résultats ne permettent pas de confirmer clairement, et de manière définitive, l'hypothèse concernant le rôle de l'AMPd dans le déterminisme du pH ultime. En effet, la relation entre l'activité de l'AMPd et le pHu n'est pas significative intra-type génétique, mais seulement lorsqu'elle est calculée sur l'ensemble des animaux (r= 0.32, p <0.01, n= 90). Dans la troisième expérience, le modèle poulet (Standard vs Label) est conservé mais un facteur de variation potentiel et supplémentaire de l'amplitude de la chute du pH est introduit (mise à jeun avant l'abattage). Dans le but d'identifier d'autre protéines potentiellement impliquées dans le déterminisme du pHu, l'approche enzymatique est élargie à une approche plus globale de l'étude du protéome musculaire sur un souséchantillon d'animaux présentant des pHu différents pour un niveau de glycogène à l'abattage similaire. Dans ce sous-échantillon et chez les poulets Standard seulement, la liaison entre le pHu et l'activité de l'AMPd est forte (r= 0.77, p <0.01, n= 10). L'analyse du protéome montre une différence d'expression nette entre les deux groupes de poulets Label (pH bas et pH élevé pour une même concentration de glycogène) pour une enzyme clé de la biosynthèse de l'IMP et des nucléotides puriques (phospho-ribosyl-pyrophosphate synthétase; PRS1), une voie métabolique dans laquelle l'AMPd est impliquée. Ce dernier point, s'il ne milite pas directement en faveur de l'implication de l'AMPd, suggère toutefois que cette voie métabolique pourrait intervenir dans les mécanismes expliquant la variabilité du pH ultime. ABSTRACT : This work is a contribution to the study of the mechanisms involved in the determinism of the extent of post mortem pH fall (ultimate pH, pHu) in poultry breast muscle. The working hypothesis is based on the fact that variations in the activity of Adenosine MonoPhosphate deaminase (AMPd, the enzyme responsible of the deamination of AMP to IMP in post mortem muscle) could be linked to variations in pHu. AMP is a co-factor of several enzymes from the glycogenolytic and glycolytic pathways. Its disappearance in post mortem muscle is associated with an inactivation of glycogenolysis and glycolysis, and therefore, with a stop of pH fall. The first experiment carried out on turkeys from a commercial strain (BUT9) shows that 1) pHu is indeed an important cause of variation in the technological and sensory qualities of meat and this result is found in a population where the effects of pHu is not confounded with the occurrence of PSE (pale, soft and exudative) meat, and 2) the relationship between the level of muscle glycogen at slaughter and pHu is not as strong as it is in mammals (r= - 0.44, p <0.01, n= 64 vs generally r= -0.7-0.8 in mammals). The second study shows that the relationship between the level of muscle glycogen at slaughter and pHu is significant in broiler chickens from a slow-growing (Label) and a fast-growing high bodyweight (heavy) line (explaining more than 50 % of pHu variance), but not in a fast-growing (Standard) line. Broiler chickens from the Standard type show a higher pHu together with a higher activity of AMPd in breast muscle than the chickens from the two other types. Nevertheless, this result does not allow to fully confirm the hypothesis concerning the role of AMPd in the determinism of pHu. Indeed, the relationship between AMPd activity and pHu is not significant when calculated within each genetic type, but it becomes significant when calculated on the entire experimental population (r= 0.32, p <0.01, n= 90). In the third study, the same model (chickens from the Label and Standard types) is retained but a likely cause of variation in ultimate pH (fasting before slaughter) is introduced in the experimental design. In addition, proteome analysis is carried out on a sub-sample of chickens showing 'high' or 'low' pHu for a given level of breast muscle glycogen at slaughter, in order to identify other proteins likely involved in the determinism of pHu. In this sub-sample, and for Standard chickens only, the relationship between AMPd activity and pHu is rather strong (r= 0.77, p <0.01, n= 120). Proteome analysis shows in Label chickens a clear-cut difference in the expression of a key enzyme from the biosynthesis pathway of IMP and other purine nucleotides, a metabolic pathway in which AMPd is involved : phospho-ribosyl-pyrophosphate synthase (PRS1). Though this latter result is not a strong evidence of AMPd implication in the determinism of pHu, it suggests that the metabolic pathway of purine nucleotides might be involved in the variability of ultimate pH of poultry breast muscle.

Department:Laboratoire Zootechnie et Qualité des Produits Animaux (Castanet-Tolosan, France)
Directeur de thèse:Fernandez, Xavier
Uncontrolled Keywords:Volailles - Muscle - Qualités des viandes - Rigor mortis - PH ultime - Glycogène - AMP désaminase. KEYWORDS : Poultry - Muscle - Meat quality - Rigor mortis - Ultimate pH - Glycogen - Adenosine Monophosphate Deaminase (AMPd).
Subjects:Agronomy
Agronomy > Animal sciences
Deposited On:29 June 2006

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