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National audience; Carcass adiposity of pigs slaughtered in France has decreased by 45% on average between 1977 and 2016. The production of increasingly lean animals has been initiated in the 1950-1960’s by setting up commercial grading scales for carcasses and differentiated payment according to their lean content, to the detriment of fatty tissues. This evolution led to a standardization of production, leading to difficulties in meeting the quality demand of certain market segments. However, a renewed interest for fat has occurred recently within the French pork industry. Indeed, fatty tissues have many advantages, both for ability for processing into cured products and delicatessen, as for sensory and nutritional qualities of products. This review provides an update on pig genetics’ improvement in France in relation to adiposity and product quality. After a reminder of the characteristics of fat tissues and their importance for the quality of meat and pork products, the factors influencing adiposity and the traits related to fat quantity taken into account in breeding programs are presented. An inventory of the genetic variability of fatness that remains within French pig populations (selected and local breeds) is drawn up. This will allow defining future selection strategies, to better meet the various expectations of pork industry and consumers; L’adiposité des carcasses des porcs abattus en France s’est réduite en moyenne de 45 % entre 1977 et 2016. La production d’animaux de plus en plus maigres a été initiée dans les années 1950-1960 avec la mise en place des grilles de classement commercial des carcasses et de paiement différencié en fonction de leur teneur en tissus maigres, au détriment des tissus gras. Cette évolution a conduit à une standardisation de la production, entraînant des difficultés pour répondre à la demande qualitative de certains segments de marché. Toutefois, le gras connaît actuellement un regain d’intérêt au sein de la filière porcine française. Les tissus gras présentent en effet de nombreux atouts, tant pour l’aptitude à la transformation en produits de charcuterie et salaison que pour les qualités sensorielles et nutritionnelles des produits. Cette synthèse fait le point sur les évolutions de l’amélioration génétique du porc en France en lien avec l’adiposité et la qualité des produits. Après un rappel des caractéristiques des tissus gras et leur intérêt pour les qualités des viandes et produits du porc, les facteurs de variation de l’adiposité et les caractères de quantité de gras pris en compte dans les programmes d’amélioration génétique sont présentés. Un état des lieux de la variabilité génétique de l’adiposité qui demeure au sein des populations porcines françaises (races sélectionnées et races locales) est dressé. Ce bilan permettra de définir les futures stratégies de sélection, afin de mieux répondre aux diverses attentes des industriels et des consommateurs.

The objective of the present study is to evaluate the potential use of FT-NIRS for predicting intramuscular fat (IMF) and fatty acid groups (MUFA; PUFA; PUFA n-3, PUFA n-6; SFA) on pig grounded muscles. The research considered 160 fresh samples of Longissimus collected from 12 European local pig breeds (TREASURE* project). For every sample, lipids were extracted from IMF and fatty acid profile was determinate by gas chromatography. Two aliquots of each sample were scanned using FT-NIRS Antaris II model. Mathematical pre-treatments (multiplicative scatter correction, 1st and 2nd derivate) were applied and outliers’ spectra were identified and removed when necessary. Partial least square regression was used on the average spectrum and the models validated using an external data set. Results are evaluated in terms of coefficient of regression and root mean square errors in calibration (R2- RMSE) and validation (Rp2-RMSEP). As expected, the best results were obtained for IMF with R2 higher than 0.99 and RMSE lower than 0.2. Unsaturated fatty acids, probably due to the absorption of the cis double bond in a specific region of near infrared spectra, obtain acceptable R2 (0.89 for MUFA and 0.75 for PUFA n-3 and PUFA n-6). SFA achieved a R2 of 0.81 that is lower than values reported in other studies probably because of the large variability of genotypes used. The validation models achieved both lower coefficients of determination and higher RMSEP than the calibration models; however, R2 differences between calibration and validation were smaller than 5%, except for SFA. Hence, the FT-NIRS seems promising to estimate the principal parameters of fatty acid groups on muscle samples from different European autochthonous pig breeds. Inclusion of other samples can improve the accuracy and the robustness of the models, especially considering the high variability of the samples. *Funded by European Union’s H2020 program (grant agreement No 634476).

Les perspectives en matière d'amélioration génétique de la qualité de viande (QV) reposent sur la mise au point de nouveaux outils haut débit, de prédiction précoce, peu coûteux et non invasifs. Pour cela, de nouvelles méthodes de mesure de QV, s’appuyant sur des technologies émergentes, ont été développées et testées en routine. L’imagerie par résonance magnétique (IRM) permet de quantifier les teneurs en lipides intramusculaires (LIM) et caractériser le persillage dans le muscle Longissimus. La méthode d’analyse d’images a été automatisée pour améliorer les cadences de mesures (400 échantillons scannés par jour) et assurer la traçabilité des données. L’évolution du taux de LIM le long du muscle Longissimus analysée par IRM montre que l’échantillon prélevé au niveau de la 13ème côte est représentatif du taux de LIM moyen de la longe (R²=0.88). La spectroscopie visible et proche infrarouge (NIRS) permet, quant à elle, de prédire les rendements technologiques et les défauts de tranchage. Enfin, les données d’expression génique quantifiées dans le muscle Longissimus ont été exploitées afin d’identifier des biomarqueurs discriminant 3 classes de qualité technologique et sensorielle: à défaut, correct ou extra. Le meilleur modèle pour prédire l’appartenance d’un échantillon à une classe de qualité inclut 12 gènes., This project aimed at providing new early and non-invasive predictors of pork quality usable in slaughter houses, to orientate use of carcasses and cuts and optimize their economic value. For this purpose, the project included development, testing and validation of various methods under industrial conditions. Magnetic Resonance Imaging (MRI) technology was used to estimate the Longissimus muscle intramuscular fat (IMF) content and marbling. Image analysis method was automated to improve measurement rate (400 samples scanned per day) and ensure data traceability. MRI was also used to study the representativeness of IMF content determined at the 13th rib to assess average IMF of the whole Longissimus muscle. Results showed high repeatability and good predictive ability of Longissimus average IMF content with determination at the 13th rib level (R²=0.88). Near Infrared Spectroscopy (NIRS) was used to estimate cooking and slicing yields and structural defects. NIRS technology could predict slicing losses caused by paste-like and cohesion defects on processed loin slices. Finally, gene expressions quantified on Longissimus muscle were used to discriminate 3 pork quality classes: low, acceptable and extra technological and sensory quality levels. The best model to predict meat quality level of pork loins included expression levels of 12 genes.

Présentation au colloque Casdar 2018.; This project aimed at providing new early and non-invasive predictors of pork quality usable in slaughter houses, to orientate use of carcasses and cuts and optimize their economic value. For this purpose, the project included development, testing and validation of various methods under industrial conditions. Magnetic Resonance Imaging (MRI) technology was used to estimate the Longissimus muscle intramuscular fat (IMF) content and marbling. Image analysis method was automated to improve measurement rate (400 samples scanned per day) and ensure data traceability. MRI was also used to study the representativeness of IMF content determined at the 13th rib to assess average IMF of the whole Longissimus muscle. Results showed high repeatability and good predictive ability of Longissimus average IMF content with determination at the 13th rib level (R²=0.88). Near Infrared Spectroscopy (NIRS) was used to estimate cooking and slicing yields and structural defects. NIRS technology could predict slicing losses caused by paste-like and cohesion defects on processed loin slices. Finally, gene expressions quantified on Longissimus muscle were used to discriminate 3 pork quality classes: low, acceptable and extra technological and sensory quality levels. The best model to predict meat quality level of pork loins included expression levels of 12 genes.; Les perspectives en matière d'amélioration génétique de la qualité de viande (QV) reposent sur la mise au point de nouveaux outils haut débit, de prédiction précoce, peu coûteux et non invasifs. Pour cela, de nouvelles méthodes de mesure de QV, s’appuyant sur des technologies émergentes, ont été développées et testées en routine. L’imagerie par résonance magnétique (IRM) permet de quantifier les teneurs en lipides intramusculaires (LIM) et caractériser le persillage dans le muscle Longissimus. La méthode d’analyse d’images a été automatisée pour améliorer les cadences de mesures (400 échantillons scannés par jour) et assurer la traçabilité des données. L’évolution du taux de LIM le long du muscle Longissimus analysée par IRM montre que l’échantillon prélevé au niveau de la 13ème côte est représentatif du taux de LIM moyen de la longe (R²=0.88). La spectroscopie visible et proche infrarouge (NIRS) permet, quant à elle, de prédire les rendements technologiques et les défauts de tranchage. Enfin, les données d’expression génique quantifiées dans le muscle Longissimus ont été exploitées afin d’identifier des biomarqueurs discriminant 3 classes de qualité technologique et sensorielle: à défaut, correct ou extra. Le meilleur modèle pour prédire l’appartenance d’un échantillon à une classe de qualité inclut 12 gènes.

La teneur en lipides intramusculaires est une composante importante de la qualité des produits carnés, et en particulier de leur acceptabilité sensorielle. Les facteurs susceptibles de modifier la quantité de lipides dans les muscles de l’animal au moment de son abattage sont multiples, parmi lesquels son génotype, son type sexuel, son âge et son alimentation. Cependant, les déterminismes métaboliques ou géniques de la teneur en lipides intramusculaires restent mal connus. Des travaux récents montrent que l’importance des flux de lipides dans le muscle et l’orientation d’une balance entre de nombreuses voies impliquées dans la lipogenèse des acides gras d’une part et leur oxydation d’autre part, seraient responsables de l’essentiel de la variabilité de la teneur en lipides intramusculaires durant la période postnatale. Les mécanismes précoces qui président au contrôle du nombre d’adipocytes intramusculaires (c’est-à-dire à la prolifération et différenciation cellulaires) seraient majoritairement à l’origine des différences de teneur en lipides intramusculaires en fonction du génotype de l’animal ou de la sélection génétique intra-race. Les approches à haut débit sans a priori, telles que la transcriptomique et la protéomique, devraient prochainement aboutir à l’identification de nouvelles cibles permettant le contrôle de la teneur en lipides intramusculaires, indépendamment de l’adiposité corporelle des animaux., Muscle lipid content plays a key role in various quality traits of meat and meat-derived products, including sensory acceptability. Different factors are involved in the variation of muscle lipid content in animals at commercial slaughter, including genotype, gender, age, and feeding. However, the underlying metabolic pathways and(or) the putative involved genes still remain to be clarified. Recent studies have put light on the importance of fatty acid fluxes and metabolic balance between various pathways, rather than the control of one single pathway, to be responsible for variability in muscle lipid content during the postnatal period. Early events that determine the number of intramuscular adipocytes (i.e., proliferation and differentiation of adipose cells) would be rather involved in breed and(or) selection-related differences in muscle lipid content. New targets may be identified in the future using transcriptomic and proteomic approaches, to control muscle lipid content independently of body or carcass fatness.

International audience; In all animal species, the amount of fat and its distribution within body compartments determine both the productive efficiency and quality of meat, including sensory acceptability and potential benefits for human nutrition. Among the characteristics of the pig muscle that predict these qualities, the level of intramuscular fat (IMF) is the most commonly used because of its high heritability and its strong mean genetic correlation with overall acceptability of the meat. For example, the specifications for fresh meat under the French “Label Rouge” set the desirable level of IMF at 3% in the loin. The determination of intramuscular fat is based on meticulous and time-consuming standard chemical extraction methods. In this work, we validated a reliable and accurate magnetic resonance imaging (MRI) method to determine IMF content and distribution in intact pig muscle samples using very limited sample preparation and image analysis by comparison with a standard chemical extraction method and two physical methods, the near infrared transmittance and a self-calibrated nuclear magnetic resonance NMR relaxometry. IMF values obtained through MRI matched well with those obtained by the NMR technique with a standard error of calibration of 0.18% and by the Soxhlet extraction technique and the NIT technique, with an identical standard error of calibration of 0.25%. This high throughput MRI method is able to scan 24 samples simultaneously and to determine the IMF content of more than 500 samples per day.

National audience

The function of adipocytes interspersed between myofiber fasciculi in skeletal muscle physiology and physiopathology is poorly documented. Because regional differences in adipocyte features have been reported in various species, we hypothesized that lipid metabolism and secretory function of intramuscular (IM) adipocytes differ from that of nonmuscular adipocytes. In the present study, adipocytes isolated from trapezius muscle were compared with subcutaneous and perirenal adipocytes in growing pigs. Between 80 and 210 days of age, gene expressions and/or activities of enzymes involved in lipogenesis or lipolysis were much lower ( P < 0.05) in adipocytes isolated from muscle than in those from other locations. Insulin-induced lipogenesis and lipolytic efficiency after catecholamine addition were also the lowest ( P < 0.05) in IM adipocytes. In these cells, the age-related increase (+300%) in the ratio of mRNA levels of fatty acid synthase to hormone-sensitive lipase paralleled the enlargement of adipocyte diameters (+70%, P < 0.05) and the increase in lipid content in muscle (+135%, P < 0.05) during growth. Expressions of genes coding for leptin, adiponectin, and IGF-I, as well as for various hormonal receptors, were lower ( P < 0.05) in IM adipocytes than in other adipocytes, whereas levels of TNF-α mRNA did not differ between sites. Interestingly, IGF-II mRNA levels were higher ( P < 0.05) in IM adipocytes than in other adipocytes. These data support the view that IM fat is not just an ectopic extension of other fat locations but displays specific biological features during growth.

The effects of breed in combination with sex (female vs. castrated male) on carcass composition and meat quality characteristics were studied in a factorial arrangement of treatments involving 32 Large White (LW) and 32 Creole (CR) pigs. The pigs were slaughtered at 150 d of age; the slaughter weights were 90 and 60 kg for LW and CR pigs, respectively, which corresponded to the practical commercial slaughter weight in the French West Indies for both breeds. No interaction between breed and sex was found for all criteria studied. Creole pigs had a lower killing out percentage (82.9 vs. 80.9%, P < 0.001) and higher backfat thickness at 150 d of age (17.5 vs. 11.3 mm, P < 0.001) than the LW pigs. Higher pH 24 h post mortem were observed in the semimembranosus (SM), longissimus dorsi (LD), and semispinalis (SS) muscles of the CR than of the LW breeds (P < 0.01). The drip and cooking losses of meat measured in the LD muscle were lower in the CR than in the LW pigs (5.9 vs. 10.6% and 30.2 vs. 33.1%, respectively, P < 0.10). Creole pigs showed higher intramuscular fat percentage in LD muscle (3.45 vs. 2.46%, P < 0.001), more saturated (40.0 vs. 37.9%) and monounsaturated (40.6 vs. 38.4%) fatty acids and lower concentration of C18:2 and C18:3 in backfat than LW pigs (17.3 vs. 21.1% and 0.96 vs. 1.31%, respectively). Whatever the breed, the females (F) were leaner (P < 0.05) than the castrated males (C). The females showed higher drip and cooking losses in LD muscle and lower pH 24 h post mortem in LD and SM muscles. The saturated fatty acid concentrations were lower in F than in C. These results emphasise the reduced carcass performance of CR breed in intensive management and its superiority as far as the criteria of technological and sensory qualities of the fresh meat are concerned., Comparaison des caractéristiques de la carcasse et de la qualité de la viande des porcs Créole et Large White abattus à 150 jours d'âge. Les effets du génotype combinés à ceux du sexe sur la composition de la carcasse et la qualité de la viande ont été étudiés selon un dispositif factoriel sur 32 porcs Large White (LW) et 32 porcs Créole (CR). Tous les porcs ont été abattus à 150 jours d'âge ; les poids d'abattage étaient de 90 et 60 kg respectivement pour les porcs Large White et les porcs Créole ce qui correspond aux poids d'abattage habituellement rencontrés aux Antilles pour ces deux génotypes. L'interaction entre le génotype et le sexe n'a été significative pour aucun des critères étudiés. Le rendement de la carcasse est inférieur (P < 0,001) et l'épaisseur de lard dorsale mesurée à 150 jours d'âge est plus élevée (P < 0,001) chez le porc CR comparé au LW (respectivement, 82,9 vs. 80,9 % et 17,5 vs. 11,3 mm). Des pH ultimes supérieurs ont été mesurés au niveau des muscles semimembranosus (SM), longissimus dorsi (LD) et semispinalis (SS) chez le porc CR (P < 0,01). Les pertes d'eau au ressuyage et à la cuisson mesurées sur le muscle LD sont plus faibles (P < 0,10) chez le CR (respectivement, 5,9 vs. 10,6 % et 30.2 vs. 33.1 %). Les teneurs en lipides intramusculaire du LD (3,45 vs. 2,46 %) et en acides gras saturés (40,0 vs. 37,9 %) et monoinsaturés (40,6 vs. 38,4 %) de la bardière sont supérieurs (P < 0,01) chez le CR. En revanche, les teneurs en C18:2 et C18:3 sont significativement supérieures chez le LW (respectivement, 21,1 vs. 17,3 % et 1,31 vs. 0,96 %). Indépendamment du type génétique, les femelles (F) sont significativement plus maigres que les mâles castrés (C). Les pertes d'eau au ressuyage et à la cuisson du muscle LD sont plus élevées et le pH ultime mesuré au niveau du LD ou du SM est plus faible chez les mâles. La concentration en acides gras saturés dans la bardière est plus faible chez les F par rapport au C. Ces résultats confirment la réduction des performances de carcasse des porcs CR élevés dans des systèmes d'élevage intensifs et la supériorité du porc CR en ce qui concerne les critères de la qualité technologique et gustative de la viande fraîche.

National audience

National audience; Nous avons utilisé alternativement les techniques d’analyse fonctionnelle, d’analyse génétique et de biologie moléculaire pour identifier les gènes qui ont un effet majeur sur le gras intramusculaire du porc indépendamment de ceux qui agissent sur l’épaisseur de du gras souscutané dorsal. L’ensemble des travaux met en évidence : l’influence prépondérante de la région péri-centromérique du chromosome 7, marquée par le complexe majeur d’histocompatibilité SLA, sur le taux de lipides intramusculaires ; le rôle clef de l’enzyme malique, une des enzymes de la lipogenèse, dans la synthèse lipidique intramusculaire tout au long du développement corporel du porc ; l’existence d’un gène proche de SLA, qui contrôle l’activité de cette enzyme et dont le profil est le suivant : ce n’est pas le gène codant pour l’enzyme malique, celui-ci étant localisé sur le chromosome 1, il n’agirait pas par activation de la transcription de la protéine, mais il pourrait intervenir sur le nombre, la différenciation, l’activation ou la migration des adipocytes dans les muscles.

La maîtrise de la qualité intrinsèque des muscles constitue aujourd’hui un enjeu pour le maintien de la consommation de viande de lapin en France. L’objet de cet article est de présenter les mécanismes de mise en place, d’évolution, et les facteurs de variation des principales caractéristiques musculaires du lapin. Le lapereau présente un faible degré de maturité musculaire à la naissance. La période postnatale est caractérisée par une augmentation de la taille des fibres, ce qui permet un accroissement de la masse musculaire. Dans le même temps, les caractéristiques qualitatives des fibres musculaires se modifient. Les caractéristiques contractiles présentent ainsi une importante plasticité jusqu’à la fin de la période d’allaitement (1 mois). Les caractéristiques métaboliques se différencient au cours de cette période d’allaitement puis évoluent jusqu’à un état adulte atteint à 2 mois d’âge. La période postnatale se caractérise également par une augmentation de la teneur en lipides du muscle, liée à la mise en réserve de triglycérides dans les adipocytes qui sont groupés le long des faisceaux de fibres. La mise en place de ces adipocytes intramusculaires a lieu au cours de la période d’allaitement, puis leur nombre et leur taille augmentent avec l’âge de l’animal, au moins jusqu’à 5 mois. Les caractéristiques musculaires relèvent pour partie d’un déterminisme génétique mais peuvent être également modifiées par des facteurs d’élevage. Cependant, seules des manipulations précoces (in utero et allaitement) permettraient de contrôler à la fois les caractéristiques qualitatives des fibres musculaires et celles des lipides intramusculaires., Muscle characteristics are involved in many aspects of meat quality. The aim of this paper is to present the differentiation, growth and variations of the main muscular characteristics in the rabbit. Rabbit muscles are very immature at birth. Postnatal life is characterized by an increase in the fiber size, leading to an increase in the muscle weight. Dramatic changes affect the contractile fiber types during all the first postnatal month. Differentiation of the metabolic fiber types takes place during this period and continues until 2 months of age. During the post-weaning period, intramuscular lipids increase with age. This increase is mainly associated with changes in triglyceride content stored in adipocytes clustered along the myofibers. The ontogeny of intramuscular adipocytes takes place during the perinatal period. Thereafter, both adipocyte number and adipocyte size increase until 5 months of age. Genetic and rearing factors can influence the muscle characteristics, However, only manipulations in utero or during the lactation period seem to be able to influence muscle fiber development and intramuscular fat development together.