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Variabilité intra- et inter-races du profil en acides gras de la matière grasse du lait. S OYEURT Hélène Promoteur : G ENGLER Nicolas Travail de fin d’études en vue de l’obtention du grade de bioingénieur, orientation élevage Année académique 2004 - 2005. Plan. Contexte Objectifs - PowerPoint PPT Presentation
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Variabilité intra- et inter-races du Variabilité intra- et inter-races du profil en acides gras de la matière profil en acides gras de la matière
grasse du laitgrasse du lait
SOYEURT HélènePromoteur : GENGLER Nicolas
Travail de fin d’études en vue de l’obtention du grade de bioingénieur, orientation élevage
Année académique 2004 - 2005
PlanPlan
• Contexte• Objectifs• Calibrage• Variabilité du profil en acides gras :
– Inter-races– Intra-race– Individuelle– Corrélations
• Conclusions et perspectives
Contexte• Actuellement :
– Aucune sélection basée sur le profil en acides gras de la matière grasse du lait
• Effets potentiellement positifs et négatifs des acides gras sur la santé humaine :– Saturés (70 %) :
• Impact variable sur le risque de maladies cardiovasculaires
– Monoinsaturés (25 %) : • Hypocholestérolémiant, anti-cancérigène
– Polyinsaturés (5 %) : • Effets opposés des 2 principales familles (oméga-3 et oméga-6) • Oméga-3 = anti-cancérigène, anti-athérogène,… • Oméga-6 / oméga-3 = 1
ContexteContexte
• Etudes actuelles : – PhilosophiePhilosophie :
• Supplémentation de la ration animale
– Inconvénients Inconvénients :• Néglige le substrat animal• Pas de modification permanente• Pas d’impacts directs pour l’élevage
• Avantages de l’approche génétique liés à ces inconvénients
ObjectifsObjectifs
• Moyen infrarouge :– Rapidité d’analyse – Aucune étape d’extraction de la MG – Utilisé par le contrôle laitier
Calibrage de l’analyse infrarouge
• Etude préliminaire pour montrer la faisabilité d’une telle sélection : Etude de la variabilité intra- et inter-races du profil en acides gras
CalibrageCalibrage
• Zone spectrale à étudier :
– Observation de spectres de lait– Reproductibilité du signal infrarouge
(30 échantillons de lait) :• Approche visuelle : comparaison• Approche statistique : coefficient de variation
Spectre de lait
CalibrageCalibrage
Aucune information supplémentaire
Zone spectrale à considérer :
0 à 4000 cm-1
Reproductibilité du signal infrarouge
Zones de bruit de fond :
- 0 à 950 cm-1
- 1585 à 1718 cm-1
- Au-dessus de 3000 cm-1
Sélection des fermes
Prise d’échantillons
Contrôle laitier
Milkoscan FT6000
Spectres infrarouges
CALIBRAGE
Modèle de prédiction
Y = b0 + b1 1 + b2 2 + … bp p
Valeurs de référence par chromatographie en
phase gazeuse
Sélection des échantillons par ACP
Spectres des échantillons sélectionnés
CalibrageCalibrage
• Aptitude faible à prédir les concentrations en AG dans la MG
• Si la concentration en AG dans le lait le r²p
• r²p 0,60 et une répétabilité suffisante des résultats chromatographiques (CV 5 %)
• Droites utilisées : Dans le lait : MG, C12:0, C14:0, C16:0, C16:1 9-cis,
C18:0, C18:1, C18:2 9-cis,12-cis, SAT, MONO Dans la MG : C12:0, C14:0, SAT
ModélisationModélisation
• Modèle mixte utilisé sépare :– Effet troupeau * date de test – Effet lactation– Effet stade de lactation– Régression sur la composition raciale– Effet animal (aléatoire)– Régression sur le taux en MG
(modèle basé sur les AG exprimés % MG)
• Estimation conjointe :– Solutions non-biaisées
Variabilité inter-racesVariabilité inter-races
• Variation entre races :– Des concentrations en AG dans le lait– Des concentrations en AG dans la MG– De l’activité de la delta-9 désaturase
• Basée sur les composantes raciales• Estimation des différences par rapport à la
Holstein
• Standardisation par rapport aux écart-types phénotypiques
1 2 3 4 5 6 7
Blanc Bleu Mixte 43.53 17.95 66 29Pie-rouge 30.62 25.64 14.57 5.61 12.92 182 85Holstein 62.66 22.06 51.28 41.60 20.00 79.04 83.33 199 91Jersey 71.96 78 31Montbéliarde 41.70 73 37Normande 5.13 2 2Origine inconnue 6.72 34.41 2.13 8.04 15.35 3.75
600 275
FermesEch. Animaux
Composition raciale des troupeaux (en %), nombre d’échantillons analysés et nombre d’animaux étudiés pour chaque race
Caractéristiques de la populationCaractéristiques de la population
Répétition de la race Holstein
Trop faible effectif pas retenu
Variabilité inter-racesVariabilité inter-racesConcentrations en acides gras dans le lait
-1.00
-0.50
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
unit
és é
cart
-typ
e
BBM
Pie-rouge
Montbéliarde
Jersey
Activité de la delta-9 désaturase
-0.80
-0.60
-0.40
-0.20
0.00
0.20
0.40
C18:1/C18:0 C16:1/C16:0 C14:1/C14:0
unit
és é
cart
-typ
e
Concentrations en acides gras dans la MG
-0.40
-0.20
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
SAT C12:0 C14:0
unités
éca
rt-typ
e
Variabilité intra-raceVariabilité intra-race
• Valeurs entre 41 – 61 %
• Taux en MG, valeur proche de celle estimée à partir des résultats de DRUET (communication personnelle)
• Variabilité intra-race de l’activité de la delta-9 désaturase (LOCK et al., 2003)
• Suppose une héritabilité élevée des constituants du profil en AG KARIJORD et al.,1982
AG en g / dl AG en % MG
MG 47.83 /SAT 55.99 54.64MONO 44.48 /C12:0 60.91 57.69C14:0 55.26 48.24C16:0 49.73 /C16:1 41.33 /C18:0 49.63 /C18:1 43.91 /C18:2 51.78 /
Répétabilité animale (en %)
Répétabilité animale (en %)C18:1 / C18:0 45.79C16:1 / C16:0 41.78C14:1 / C14:0 43.12
Répétabilité animale estimée pour les différents constituants du profil en acides gras
2 2
2
résiduelle animale
animale
Répétabilité animale :
Variabilité individuelleVariabilité individuelle
• Estimée à partir des effets individuels : effet race + effet animal
• Standardisation par rapport aux écart-types phénotypiques
Classement des animaux
Variabilité individuelleVariabilité individuelle
• AG dans le lait (unités écart-type) :• Effets individuels : de - 1,30 à + 2,80• Effets races : de - 0,40 à + 1,20
• AG de la MG (unités écart-type) :• Effets individuels : de - 2,30 à + 1,90 • Effets races : de - 0,05 à + 0,80
Variabilité individuelle supérieure à la variabilité inter-races
CorrélationsCorrélations
• Corrélations entre les différents constituants du profil en AG étudié
• Estimations à partir des effets individuels :
effet race + effet animal
– Standardisation par rapport aux écart-types phénotypiques
MG SAT MONO C12:0 C14:0 C16:0 C16:1 C18:0 C18:1 C18:2
MG 1.00 0.95 0.85 0.68 0.77 0.94 0.58 0.98 0.80 0.82
SAT 1.00 0.70 0.83 0.89 0.94 0.39 0.97 0.60 0.70
MONO 1.00 0.24 0.36 0.79 0.91 0.81 0.96 0.89
C12:0 1.00 0.95 0.67 -0.12 0.72 0.16 0.89
C14:0 1.00 0.75 -0.01 0.80 0.31 0.39
C16:0 1.00 0.54 0.95 0.68 0.72
C16:1 1.00 0.52 0.87 0.75
C18:0 1.00 0.75 0.79
C18:1 1.00 0.87
C18:2 1.00
Tableau des corrélations phénotypiques entre les différents constituants du profil en acides gras du lait estimées à partir des effets individuels.
CorrélationsCorrélations
• Corrélations élevées observées pour les teneurs en C12:0, C14:0 et SAT dans la matière grasse KARIJORD et al., 1982
Corrélations faibles
ConclusionsConclusions
• Variabilité inter-races du profil en AG Qualité différenciée par « choix » de la race
• Variabilité intra-race élevée Hypothèse : héritabilité élevée
• Variabilité individuelle élevée Hypothèse : existence variabilité génétique
• Corrélations phénotypiques intéressantes Possibilité d’une sélection animale
classique axée sur la qualité différenciée de la MG
PerspectivesPerspectives• Moyen IR :
Outil d’analyse performant
• Etude préliminaire :– Recherche :
• Etudes plus poussées sur la variabilité génétique du profil en AG du lait
• Quantitatives et moléculaires (QTL)
– Développement :• Analyse en routine du profil en AG du lait par le
contrôle laitier
Sélection animale
• Index de sélection différentiel de AG Index ‘santé’ (qualité de la MG)
• Initiation d’une sélection animale basée sur la qualité nutritionnelle du lait :– Vaches avec un index élevé– Taureaux avec un index élevé – Accouplements préférentiels
PerspectivesPerspectives
Merci de votre attention