La capacité ribosomale est elle un marqueur potentiel de la

LA CAPACITE RIBOSOMALE EST-ELLE UN MARQUEUR POTENTIEL DE LA CROISSANCE DU
MUSCLE PECTORAL ?
VALIDATION D’UNE TECHNIQUE RAPIDE DE BIOPSIE MUSCULAIRE
1
Quentin Maxime1 et 2, Bigot Karine1, Tesseraud Sophie1, Bouvarel Isabelle2, Picard Michel
1
INRA, Station de Recherches Avicoles, 37380 Nouzilly
2
ITAVI, 28 rue du Rocher, 75008 Paris
Résumé
Une quantification précise de marqueurs métaboliques pourrait aider les nutritionnistes à prédire le potentiel de
croissance d’un poulet de chair ou les généticiens à sélectionner précocement les animaux à fort rendement en
filet. La capacité ribosomale (Cs = potentiel de synthèse protéique) a été mesurée à 4 semaines d’âge sur trois
types de poulets de chair commerciaux de vitesses de croissance différentes. Une technique de biopsie
musculaire couramment utilisée en médecine humaine a été appliquée au muscle pectoral (Pectoralis major) de
108 poulets à croissance : rapide (type standard : S), moyenne (type croisé : C) et lente (type label : L). Les
poulets S, C et L biopsiés ont été abattus à 6, 8 et 12 semaines respectivement et leur muscle pectoral a été
disséqué. Une légère réduction du rendement en filets (-4 %) a été mesurée chez les poulets C biopsiés par
rapport aux poulets C non biopsiés mais aucune différence significative n’est observée pour les poulets S et L
biopsiés par rapport aux non biopsiés. Un Cs significativement plus faible des poulets L (8,75 µg ARN / mg de
protéine) par rapport aux poulets C et S (9,4 et 9,46 µg / mg respectivement) a été mesuré. L’absence de
corrélation significative avec le poids à l’abattage ou le rendement en filets suggère que dans nos conditions le
Cs mesuré n’est pas un marqueur suffisamment sensible et prédictif pour quantifier la croissance du muscle
pectoral (et/ou le rendement). En revanche, la technique de biopsie, rapide et facile à mettre en place, pourrait
être utilisée afin d’approfondir la recherche de ce type de marqueurs.
Introduction
L'identification et la quantification précise de
marqueurs de la croissance protéique permettraient
aux nutritionnistes une évaluation du potentiel de
croissance des animaux et aux généticiens de mieux
sélectionner les reproducteurs. Pour faire ce lien entre
la pratique et les connaissances de la biologie
moléculaire, une technique de biopsie musculaire
rapide et sans conséquences pour les animaux est
nécessaire. Un marqueur potentiel de la croissance
musculaire est la capacité ribosomale (ou Cs =
quantité d’ARN / quantité de protéine d’un
échantillon). Elle représente le potentiel de synthèse
protéique musculaire et a déjà été largement étudiée
chez le poulet de chair à croissance rapide (Murayama
et al, 1978 ; Tesseraud et al, 1996, 2000).
L’objectif de ce travail est de tester une technique
simple et rapide de biopsie utilisée classiquement
chez l’homme (Levadoux et al, 2001) et de mesurer la
capacité ribosomale chez les trois principaux types de
poulets de chair commerciaux français nourris avec
trois programmes nutritionnels de concentrations
énergétique et protéique croissantes. Après l’abattage,
les filets (Pectoralis major + minor) sont disséqués
afin de mesurer les rendements ainsi que les effets
éventuels de la biopsie. Le caractère prédictif du Cs a été
testé par le calcul des corrélations entre le Cs (centré
réduit par génotype) et les paramètres zootechniques
(poids vif et rendement en filet).
1. Matériels et méthodes
1.1. Traitements
Cent huit poulets de chair mâles ont été échantillonnés
d’une expérience étudiant les interactions entre 3 types
de poulets de chair et 3 programmes nutritionnels de
concentrations énergétique et protéique croissantes
(Quentin et al, 2003). Les 3 types de poulets étudiés sont
le poulet à croissance rapide type «Standard» (S), à
croissance moyenne type «Croisé» (C) et à croissance
plus lente type «Label» (L). L’expérience comprenait
2568 poulets élevés au sol et en claustration jusqu’à
l’âge habituel d’abattage soit respectivement 6, 8 et 12
semaines pour les S, C et L respectivement.
1.2. Biopsie du muscle
A 4 semaines, le Pectoralis major de 36 poulets par
traitement a été biopsié selon une méthode simple et
rapide, dérivée d’une technique pratiquée chez l’homme.
Après anesthésie locale (URGOFROID, Laboratoires
URGO, France), une incision courte (1,5 cm) de la peau
Cinquièmes Journées de la Recherche Avicole, Tours, 26 et 27 mars 2003
et de l’aponévrose musculaire est effectuée dans la
partie centrale du muscle pectoral gauche (Pectoralis
major). Des échantillons de 100 mg (environ) ont été
prélevés à l'aide d'une pince adaptée (pince ORL
Rhino Wilde, Climdal, France : Figure 1). Chaque
échantillon a été immédiatement congelé dans l'azote
liquide et conservé à -80°C. L'incision a été fermée
par 2 agrafes puis désinfectée.
FIGURE 1 : Pince chirurgical utilisée pour les
biopsies (ORL Rhino Wilde, Climdal, France)
moyennes des traitements ont été évaluées par le test de
comparaison multiple de Student-Newmann et Keuls.
Les corrélations entre les différents paramètres de
croissance et de capacité ribosomale ont été calculées à
partir des valeurs individuelles centrées réduites pour
chaque génotype afin d’éviter le biais induit par les
différences de croissance entre ces génotypes. Les
coefficients de corrélation significatifs ont été analysés
par le test r en z de Fisher. Dans toutes les analyses, le
seuil de significativité est fixé à 5%.
2. Résultats
2.1. Effet de la biopsie sur la croissance
1.3. Abattage et dissection du filet
Avant chaque abattage, les 36 poulets biopsiés par
traitement ont été sélectionnés. En parallèle, afin de
mesurer les effets de la biopsie sur la croissance des
poulets, 36 poulets non biopsiés ont été choisis pour
représenter le poids moyen (± écart type) de chacun
des 3 traitements. Les poulets S, C et L ont été abattus
à leur âge commercial d’abattage soit 42, 56 et 83
jours respectivement après une mise à jeun de 8
heures. Après éviscération et ressuyage à 2°C pendant
une nuit, les deux filets (Pectoralis major et minor)
ont été prélevés (Marché, 1995) et pesés ensemble. En
cas de différence entre le poids du filet des poulets
biopsiés et des non biopsiés, les muscles pectoraux
gauche et droit (Pectoralis major) ont été pesés
individuellement afin de comparer l’effet spécifique
de la biopsie sur le muscle gauche.
1.4. Analyses biochimiques
Les échantillons de biopsie de muscle ont été broyés
sous azote liquide et homogénéisés dans une solution
de HClO4 2% selon la méthode de SchmidtThannhauser modifiée par Munro et Fleck (1969). La
quantité de protéines a été mesurée selon la méthode
de Smith et al (1985) par réaction colorimétrique avec
l’acide bicinchoninic. La quantité totale d’ARN a été
mesurée par ultraviolet (absorbance à 260nm). La
capacité ribosomale est le rapport de la quantité
d’ARN (µg) sur la quantité de protéines (mg).
1.5. Analyses statistiques
Les effets de la biopsie, de l’aliment ou du génotype
sur les données de croissance, de composition
corporelle ou de Cs ont été mesurés par analyses de la
variance (ANOVA). Les différences entre les
La méthode de biopsie est rapide (30 secondes par
animal), facile à réaliser et aucune infection n’a été
observée après la chirurgie. La mortalité des poulets
biopsiés n’est que de 3 poulets sur 108 (2 M et 1 L) sans
relation identifiée avec la biopsie. Deux poulets S ont été
éliminés pour problèmes locomoteurs avant l’abattage. À
4 semaines d'âge, un poids vif supérieur de poulets S
(1321g) par rapport aux poulets C (821g) et L (586g) est
mesuré. Aux différents âges d’abattage, un poids vif plus
élevé des poulets L (2918g) par rapport aux C (2696g) et
aux S (2530g) est mesuré. Aucune interaction
significative entre le type de régime et la présence ou
non de biopsie n’a été mise en évidence. Les effets du
régime sur la croissance des animaux sont décrits par
Quentin et al (2003). Pour ces raisons, seuls les effets de
la biopsie ou du génotype seront décrits ici. Le poids vif
des poulets biopsiés est inférieur à celui des poulets non
biopsiés (-1%, -2% et -3% respectivement pour les
poulets S, C et L, Tableau 1). Un poids de filet plus
faible des poulets biopsiés par rapport aux non biopsiés
est mesuré chez les poulets C et L (-6% pour les poulets
C et L : Tableau 1) néanmoins, aucune différence
significative entre les poids des muscles pectoraux droit
et gauche n'a été mesurée (C/ Droit : 204 ± 2,7g et
Gauche : 208 ± 3g ; L/ Droit : 205 ± 2,1g et Gauche :
207 ± 2,4 g). Une interaction significative entre le type
de poulet et le traitement (biopsie ou non) est observée
pour le rendement en filet. Elle est caractérisée par une
réduction du rendement en filet des poulets C biopsiés
par rapport au non biopsiés (non biopsiés : 16,04% et
biopsiés : 15,41%) alors qu’aucun effet n’est mesuré
pour les poulets S et L. L’absence d’effet spécifique de
la biopsie sur le muscle gauche des poulets C et L
suggèrent une bonne cicatrisation du muscle qui ne peut
donc pas expliquer l’effet négatif de la technique de
biopsie sur la croissance des poulets à croissance plus
lente (poulets C et L). Une hypothèse pour expliquer ce
résultat est que le développement du muscle pectoral de
ces poulets à 4 semaines est beaucoup plus faible ce qui
implique un stress plus important lié au prélèvement de
100 mg de muscle par la méthode de biopsie.
TABLEAU 1 : Effet de la biopsie sur le poids vif et le muscle pectoral (Pectoralis major + minor) de trois
types de poulets de chair
Poids vif (g)
Génotype
Standard (S)
Croisé (C)
Label (L)
ANOVA
Biopsie
n
Contrôle
36
Biopsie
34
Contrôle
38
Biopsie
34
Contrôle
37
Biopsie
35
Biopsie
Génotype
Génotype x Biopsie
Pectoralis major + minor
4 semaines
Abattage
Poids (g)
Rendement %
1294 ± 13,6
1330 ± 13,0
826 ± 10,4
815 ± 6,7
589 ± 8,5
584 ± 4,0
NS
***
NS
2521 ± 30,0
2500 ± 29,9
2717 ± 27,3
2673 ± 24,4
2962 ± 27,4
2871 ± 28,6
*
***
NS
429,8 ± 7,2
434,2 ± 7,8
436,6 ± 8,1
411,8 ± 5,4
431,6 ± 5,9
412,9 ± 4,4
*
NS
NS
17,03 ± 0,19 a
17,32 ± 0,23 a
16,04 ± 0,19 b
15,41 ± 0,16 c
14,53 ± 0,12 d
14,40 ± 0,13 d
NS
***
**
a-d : les moyennes (± erreur standard) ayant une lettre différente sont significativement différentes
***: P< 0,001 ; **: P<0,01 ; *: P<0,05 ; NS: non significatif (P > 0,05); n= nombre de poulets
2.2. La capacité ribosomale est-elle un prédicteur
potentiel de croissance du pectoral ?
La teneur en protéine du muscle pectoral est similaire
chez les 3 types de poulet (140,3 mg/g d'échantillon,
Tableau 2). La concentration en ARN total est
supérieure chez les poulets S, C par rapport aux
poulets L (+6,8 % ; P < 0,05). En conséquence, le Cs
est significativement plus faible chez les poulets L
(8,73 µg/mg) en comparaison de celui des poulets C
et S (9,45 et 9,38 µg/mg, Tableau 2).
Les valeurs mesurées sont comparables à celles
obtenues par Tesseraud et al (2000) pour des poulets à
croissance rapide de 4 semaines d'âge ce qui valide la
méthode de prélèvement. Le Cs plus élevé des poulets
à croissance rapide par rapport aux poulets à
croissance plus lente confirme des observations
précédentes (Murayama et al, 1978) et suggère une
capacité de synthèse plus élevée de ces même
animaux.
Une corrélation significative entre les valeurs centrées
réduites de Cs et le poids vif à 4 semaines est mesurée
(Tableau 3). Néanmoins le faible coefficient de
corrélation (0,20) et l’absence de corrélation
significative pour le rendement en pectoral suggèrent
que la capacité ribosomale mesurée dans nos
conditions n’est pas un marqueur pertinent de la
croissance du pectoral utilisable dans la pratique.
Conclusion
Même si un léger effet négatif de la biopsie sur le
rendement en filet des poulets C a été observé, la
méthode de biopsie s’est révélée être une technique
facile, rapide à mettre en œuvre et relativement sûre
pour l'animal. Elle permet une bonne quantification de
paramètres métaboliques musculaires comme la
capacité ribosomale même si dans nos conditions
expérimentales ce marqueur ne semble pas être un
bon candidat à la prédiction du rendement en pectoral.
Ce type de mesures ouvre la voie à d’autres travaux
tant dans la recherche de prédicteurs métaboliques de
la croissance musculaire utilisable dans la pratique
que d’études plus fines du métabolisme musculaire in
vivo.
Remerciements
Merci à S. Nevoit pour le soin apporté aux animaux
ainsi que H. Caracotte et C. Laporte pour leur aide
lors des biopsies. Ce travail a été pour partie financé
par l’Office Interprofessionnel des Viandes, de
l’élevage et de l’Aviculture (OFIVAL), l’Institut
Technique de l’Aviculture (ITAVI) et l’Association
Nationale pour la Recherche et la Technologie
(ANRT, bourse cifre).
Références bibliographiques
Levadoux, E., B. Morio, C. Montaurier, V. Puissant,
Y. Boirie, N. Fellmann, B. Picard, P. Rousset, B.
Beaufrere, and P. Ritz, 2001. Int. J. Obes. 25:39-44.
Marché, G., 1995. SYSAAF-INRA, Nouzilly-France.
Maruyama, K., M. L. Sunde, R. W. Swick, 1978.
Biochem. J. 176:573-582.
Munro, H. N., and A. Fleck, 1969. In: Mammalian
Protein Metabolism. (Academic Press edit.), pp424525.
Quentin, M., I. Bouvarel , C. Berri , E. Le BihanDuva, , E. Baèza , Y. Jégo, , M. Picard, 2003. Anim
Res (in press)
Smith, P. K., R. I. Krohn, G. T. Hermanson, A. K.
Mallia, F. H. Gartner, M. D. Provenzano, E. K.
Fujimoto, N. M. Goeke, B. J. Olson, and D. C. Klenk,
1985. Anal. Biochem. 150:76-85.
Tesseraud, S., A.M. Chagneau, J. Grizard, 2000.
Poult. Sci. 79:1465-1471.
Tesseraud, S., R. Peresson, J. Lopez and A.M.
Chagneau. 1996. Br. J. Nutr. 75:853-865.
TABLEAU 2 : Effet du génotype sur la teneur en protéines, en ARN total et sur la capacité
ribosomale (Cs) du muscle pectoral (Pectoralis major) à 30 jours d’âge
Génotype
n
Standard (S)
Croisé (C)
Label (L)
34
34
35
Protéines
ARN total
Cs
(mg /g échantillon)
(µg /g d’échantillon)
[ARN]/[Protéines]
141,4 ± 2,4
139,0 ± 2,8
140,4 ± 2,3
1320,8 ± 29,6 a
1305,3 ± 24,5 a
1220,6 ± 25,4 b
9,38 ± 0,19 a
9,45 ± 0,17 a
8,73 ± 0,17 b
a-b : les moyennes (± erreur standard) ayant une lettre différente sont significativement différentes ; n= nombre
de poulets
TABLEAU 3 : Corrélation entre les valeurs de capacité ribosomale (Cs) (centrées réduites par
génotype) et les paramètres de la croissance (poids vif, poids de filet et rendement en filet)
Poids Vif
4 semaines Abattage
Poids Vif
Filet
Cs
4 semaines
Abattage
Poids
Rendement
[ARN]/[Prot]
1,00
***: P < 0,001 ; **: P< 0,01 ; *: P < 0,05
0,58***
1,00
Filet
Poids
Rendement
0,34***
0,62***
1,00
-0,08
-0,17
0,65
1,00
Cs
[ARN]/[Prot]
0,20*
0,13
0,13
0,04
1,00