Intégration de données pour la qualité de la viande chez le porc : Méta-analyse et analyse multidimensionnelle

par Btissam Salmi-Boukhari

Thèse de doctorat en Sciences du vivant

Sous la direction de Jean-Pierre Bidanel.

Le président du jury était Etienne Verrier.

Le jury était composé de Marie-José Mercat, Catherine Larzul.

Les rapporteurs étaient Pilar Hernandez, Isabelle Ortigues-Marty.


  • Résumé

    La qualité de la viande englobe des critères d'importance différente suivant l'espèce animale considérée. Chez le porc, la qualité de la viande a un impact économique important et de nombreux travaux ont pu montrer que les interactions entre le type génétique (particulièrement les gènes halothane et Rendement Napole), les conditions d'élevage et les conditions d'abattage des animaux déterminent la qualité de la viande de porc. L'Europe, longtemps leader du marché mondial des produits de la viande de porc, se trouve aujourd'hui confronté à la concurrence d'autres pays, notamment le Brésil, les Etats-unis et la Chine. Ce projet de thèse s'inscrit dans le cadre d'un projet européen multidisciplinaire portant sur l'amélioration de la qualité de la viande de porc et des produits dérivés pour le consommateur. Un des modules est dédié à l'intégration des connaissances passées et celles à venir afin de construire des modèles de prédiction des qualités technologiques et sensorielles de la viande de porc à partir des données se rapportant à l'animal, ainsi qu'aux conditions d'élevage et de pré-abattage. L'objectif de la thèse est d'intégrer l'ensemble des données bibliographiques et expérimentales relatives aux principaux facteurs influençant la qualité de viande dans le cadre d'une méta-analyse, qui est une démarche statistique combinant les résultats d'une série d'études indépendantes sur un problème donné. Les résultats obtenus ont permis de préciser l'effet du gène halothane, des temps de jeûne, de transport et de repos à l'abattoir sur les principaux paramètres d'évaluation de la qualité technologique de la viande de porc. En effet, nos résultats ont pu confirmer l'effet significatif du gène halothane sur l'ensemble des paramètres de qualité étudiés. Cependant, l'effet significatif du gène halothane a été associé à celui de la race uniquement pour expliquer les variations des paramètres suivants : L* (la réflectance), b* (indice de jaune) et les pertes d'exsudat (DL). La méta-régression a permis de mettre en évidence l'effet du poids à l'abattage sur les différences de pH ultime (pHu) entre les génotypes homozygotes NN et nn. Parmi les facteurs de pré-abattage analysés, nos résultats indiquent que le temps de jeûne affecte le pHu et le DL mesurés au niveau du muscle longissimus, alors que le temps de repos à l'abattoir affecte le pHu du muscle semimembranosus. Le transport et l'interaction transport x temps de jeûne n'avaient d'effet significatif que sur les variations de DL. L'effet significatif de l'apport en vitamine E sur le processus d'oxydation des lipides pendant la conservation de la viande, et par conséquent, sur la qualité technologique de la viande a pu être démontré en utilisant un modèle de régressionméta-analytique non linéaire. D'un point de vue statistique, la comparaison des méthodes statistiques de méta-analyse par approche bayésienne et fréquentiste a permis de mettre en évidence l'avantage de la première quant à l'obtention de résultats plus probants lorsqu'il s'agit de méta-analyse sur un nombre de données relativement limité. Parallèlement à l'approche méta-analytique, une étude exploratoire par analyse multivariée a été réalisée afin d'identifier les corrélations qui existent entre un très grand nombre de variables structurées en groupes distincts. Nos résultats ont montré que les variables discriminant les cinq classes de race (Large White et Basque) x système d'élevage (conventionnel, alternatif et extensif) étaient les mêmes que celles qui discriminaient les individus entre eux, en l'occurrence les variables transcriptomiques, chimiques et technologiques. Le groupe composé des variables relatives à la réactivité à l'abattage discriminaient principalement les systèmes d'élevage, en particulier la classe des porcs basques élevés dans le système extensif.

  • Titre traduit

    Data integration for pig meat quality traits : Meta-analysis and multidimensional analysis


  • Résumé

    Meat quality includes criteria of different importance depending on the animal species. Meat quality is a significant economic factor in pork production, and numerous publications have shown that it is strongly influenced by the interaction between genetic type (especially the halothane gene (Hal) and Napole yield gene (RN)), breeding conditions, and pre-slaughter and slaughter conditions of animals. The European Union, longtime leader of the globalmarket of pork and pork products, now faces increasing competition from other countries,including Brazil, the United States and China. This thesis project is part of a multidisciplinary European project on improving the quality of pork and pork products for the consumer. One of the modules of this project is dedicated to the integration of existing and upcoming data to produce a model for predicting technological and sensory pork quality, based on animal,production, and slaughter information. The objective of this thesis is to synthesize existing knowledge derived from bibliographic and experimental data relating to the main factors influencing meat quality within a meta-analysis, which is a statistical approach combining the results of a series of independent studies on a given problem. The results of this work have confirmed the effect of the halothane gene, as well as fasting, transport and lairage times on most of the analyzed parameters of technological pork meat quality. Indeed, our meta-analysis confirmed the significant effect of the halothane gene on all the analyzed meat quality attributes. However, the halothane gene effect was associated with the breed effect only for the following variables: L*-value (reflectance), b*-value (yellowness) and DL (drip loss). Slaughter weight contributed significantly only to the explanation of differences in ultimate pH between homozygous genotypes: NN and nn. Regarding the preslaughter conditions, the results of our meta-analysis showed that fasting time had a significant effect on pHu and DL measured in longissimus muscle. While, lairage affected only the pHu in semimembranosusmuscle. Interestingly, we found that DL was the lonely attribute significantly affected by transport time and its interaction with fasting time. The significant effect of the vitamin E supplementation on lipid oxidation process in pork and, therefore, affect the technological meat quality, was demonstrated by using a non linear meta-analytic regression model. Statistically, the comparison between the Bayesian and frequentist meta-analytic approaches has highlighted the ability of the hierarchical Bayesian model to reduce uncertainty in parameter estimates, especially when the number of studies included in the meta-analysis is relatively limited. In addition to the meta-analytic approach, an exploratory study by multivariate analyses was performed to identify the correlations among a large number of variables structured into separate groups. Our results showed that the variables which discriminated the five classes of breed (Large White and Basque pigs) x rearing system (conventional, alternative and extensive) were the same as those discriminating individuals. Indeed, a first group composed of transcriptomic, chemical and technological variables discriminated breeds. Slaughter reactivity variables discriminated rearing systems, especially the Basque pigs reared in the extensive system.


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