INRAE Site de Theix 63122 SAINT-GENÈS-CHAMPANELLE
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L’unité Qualité des Produits Animaux, QuaPA, est rattachée au département TRANSFORM (Processus de tr
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L’unité Qualité des Produits Animaux,
QuaPA, est rattachée au département TRANSFORM (Processus de transformation de
matières organiques en aliments et produits bio-sourcés ; valorisation des
résidus de l’activité humaine). Elle est située sur le site de Theix du Centre INRAE
Clermont-Auvergne-Rhône-Alpes. Elle
comprend 35 permanents et accueille une vingtaine d’étudiants et CDD par an,
dont environ une dizaine de doctorants et post-doctorants. Elle est structurée
en trois équipes de recherche disciplinaires : Biochimie et
Protéines du Muscle (BPM) ; Imagerie et
Transferts(IT) ; Microcontaminants,
Arômes et Sciences Séparatives (MASS) et
deux plateformes : AgroResonance et Protéomique.
La viande et les produits carnés font
partie de notre alimentation. C’est un aliment dont la richesse en protéines et
l’équilibre en acides aminés indispensables sont parfaitement adaptés à l’Homme
et notamment aux personnes âgées. La filière viande a subi des crises
sanitaires ou fait l’objet de critiques virulentes qu’il convient d’objectiver
à la lumière de données scientifiques.
Les objectifs scientifiques de l’unité
s’inscrivent dans les défis sociétaux, à savoir anticiper les adaptations
nécessaires à la transition alimentaire mondiale, en particulier aux besoins en
protéines et à un meilleur équilibre entre les différentes sources de
protéines, à la durabilité des systèmes de production et des procédés de
transformation et de conservation, et aux besoins de certaines populations
ciblées (séniors, sportifs…). Pour répondre à ces objectifs, l’unité concentre
ses recherches selon deux axes :
(1) la conception raisonnée
d’aliments carnés spécifiques. Ceci demande de tenir compte de leur
acceptabilité et de leur devenir après ingestion selon des approches système
modèle et directement chez l’Homme. La conception raisonnée de
nouveaux aliments intègre le développement de procédés ad hoc avec
un focus sur la structuration des assemblages de protéines de différentes
sources et leur modélisation in silico ;
(2) l’amélioration de la durabilité
des systèmes alimentaires dans un contexte de transition. Cette
amélioration est réalisée au travers des recherches de l’unité sur la sécurité
chimique des produits, la limitation des pertes en produits
d’origine animale au cours des procédés et la valorisation de la biomasse issue
des coproduits animaux.
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L’unité est organisée en 3 équipes disciplinaires et héberge deux plateformes : * Equipe Imagerie et
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L’unité est organisée en 3 équipes disciplinaires et héberge deux plateformes :
* Equipe Imagerie et Transferts (IT, animateur Thierry Astruc).
L’équipe Imagerie et Transferts conduit des recherches sur la caractérisation de l’évolution structurale et chimique des aliments, tant au cours de leur fabrication, que de leur déconstruction dans le tube digestif. La compréhension des mécanismes permet ensuite d’optimiser les qualités des produits. Les études portent sur la formation et la mobilité de composés d’intérêt dans une matrice issue de tissus d’origine animale, les évolutions structurales et les transferts de chaleur-matière. L’approche des problèmes repose sur une importante activité de modélisation. Une des originalités de l’équipe est aussi d’être capable de suivre in situ la structure du produit en évolution, la formation et la mobilité des composés ciblés dans des matrices modèles ou réelles, au moyen à la fois d’imageries multi-échelles (IRM et microscopies) et de mesures physico-chimiques. Le sel abondamment utilisé dans les industries agroalimentaires comme exhausteur de gout et conservateur, mais qui favorise les maladies cardiovasculaires, est un composé particulièrement étudié par l’équipe. Un lien sera notamment établi entre sa concentration, sa mobilité et la perception du gout salé par le consommateur telle qu’elle peut être analysée par imagerie cérébrale.
* Equipe Biochimie et Protéines du Muscle (BPM, animateur Vincenza Ferraro).
L’équipe BPM est spécialisée dans l’analyse biochimique des matrices d’origine musculaire. Les recherches sont centrées sur les protéines, les peptides et les acides aminés, et visent à caractériser leur nature, leurs caractéristiques physico-chimiques, et leurs interactions avec différents composés (produits de la lipoperoxydation, fer, glycogène …). Il s’agit de comprendre quels sont les mécanismes responsables de l’évolution de l’état physicochimiques des protéines depuis la mort de l’animal jusqu’à l’aliment prêt à être ingéré, et de faire le lien entre cette évolution et les qualités du produit transformé. L’effet des paramètres physico-chimiques environnementaux (température, pH, force ionique …) sur l’état des protéines et leur digestibilité est analysé : soit sur les muscles (frais, maturés…) et sur les viandes transformées (chauffées, salées…), soit en systèmes modèles (protéines musculaires). Des recherches sont également entreprises pour caractériser la dynamique de libération des composés d’intérêt nutritionnel en prenant en compte la structure des composants du bol alimentaire.
* Equipe Micro-contaminants, Arôme et Sciences Séparatives (MASS, animateur Erwan Engel).
L’équipe MASS conduit des recherches sur les micro-constituants marqueurs des qualités sanitaires (contaminants toxiques) et aromatiques (composés volatils odeur-actifs) des produits d’origine animale. Les travaux sont centrés sur des composés organiques de poids moléculaire inférieur à 1000 Da qui sont (1) naturellement présents, (2) apportés intentionnellement (additifs) ou accidentellement (micropolluants environnementaux) ou bien encore (3) néoformés au cours des étapes de transformation. Les recherches de l’équipe ont pour premier objectif d’identifier les marqueurs clé des qualités sanitaires et aromatiques des produits animaux en combinant des stratégies d’analyse ciblée, des approches de type « omique » et des techniques chimiométriques. Le second objectif est d’élucider les mécanismes réactionnels qui expliquent la formation, l’accumulation ou la disparation de ces marqueurs au cours des étapes critiques des transformations subies par le produit avant sa consommation. Le troisième et dernier objectif est d’étudier la libération dans le tractus digestif des micro-contaminants des produits animaux transformés en s’intéressant plus particulièrement à l’incidence des procédés de transformation sur les interactions physico-chimiques entre les micro-contaminants toxiques et les autres constituants de la matrice alimentaire.
*
Plateforme AgroResonance (AGROR, animateur Jean-Marie Bonny), labellisée Infrastructure Scientifique Collective par la CNOC
(Commission Nationale des Outils Collectifs d'INRAE). Elle conduit des recherches sur des matrices agroalimentaires et sur des systèmes biologiques variés, en particulier les modèles animaux pour lesquels elle dispose d'un savoir-faire spécifique (anesthésie et suivi des animaux, soins pré- et post-opératoires). Pour se faire, elle est équipée de trois spectromètres/imageurs RMN de dernière génération à 4.7 T (Biospec 47/40), 9.4 T (Avance 400) et 11.7 T (Biospec 117/16) et dispose de moyens humains permettant la prise en compte des demandes de l’unité ainsi que celles de la communauté scientifique locale, nationale et internationale.Les développements méthodologiques au sein de la plateforme découlent aussi bien de son adossement à l’Unité que de son intégration régionale au travers des projets d'analyses structurelle, fonctionnelle et/ou métabolique in vivo et in situ.
* Plateforme protéomique (PFEMcp, animateur Michel Hebraud) est un outil collectif majeur labellisé Plate-Forme Nationale Stratégique (PFNS)
par la Commission Nationale des Outils Collectifs (CNOC) d'INRAE et Plate-Forme
nationale par le GIS IBiSA. Cette infrastructure est également certifiée
ISO9001-2008 depuis février 2013. La PFEMcp est équipée d'un spectromètre de
masse (SM) à trappe ionique (LTQ, Thermo Scientific) couplé à une nano-HPLC
(Ultimate 3000, Thermo Scientific) renouvelés fin 2010 et d'un SM MALDI-TOF/TOF
imagerie (Autoflex Speed, Bruker) avec une HPLC off line (Ultimate 3000, Thermo
Scientific), un collecteur de fraction (Proteineer fc, Bruker) et un
préparateur pour les coupes de tissus (ImagePrep, Bruker), acquis en 2013. Ces
appareils permettent l'identification de protéines, des études structurales et
de modifications post-traductionnelles des protéines et des comparaisons
qualitatives et quantitatives de protéines ou peptides dans des échantillons
complexes. De plus, le nouvel appareil MALDI-TOF/TOF permet de réaliser de
l'imagerie MALDI sur des coupes de tissus pour des recherches ciblées ou non de
biomarqueurs. Les domaines d'intervention de la PFEMcp sont vastes puisqu’ils
couvrent aussi bien l’humain, l'animal, le végétal et le microbien afin de
répondre aux besoins des laboratoires.
La PFEMcp, de par son statut de PF
IBiSA, est ouverte à la communauté scientifique aussi bien régionale que
nationale et européenne. Les développements méthodologiques pilotés par la
PFEMcp concernent principalement (i) la recherche de marqueurs, alimentaires
bioactifs, ou pathologiques, dans le plasma ou le muscle, (ii) l'étude de la
digestion des protéines de la viande soumise à différents traitements
technologiques par imagerie MALDITOF et la caractérisation et la comparaison de
sous-protéomes (enveloppes cellulaires, exoprotéomes…) par analyses
semi-quantitatives "label-free".
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L’unité développe des recherches à visées à la fois cognitive et finalisée, soutenues par un partena
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L’unité développe des recherches à visées à la fois cognitive et finalisée, soutenues par un partenariat académique et privé tant sur le plan régional, national, qu’international.
Sur le plan régional, l’unité collabore de manière privilégiée avec des équipes de l’Université Clermont Auvergne, des unités INRAE (UNH, UMRH, MEDIS…), de VetAgroSup, et d’une manière plus large, notamment au travers de ses plateformes, avec l’Université Clermont Auvergne, le CHU et le CRNH.
Sur le plan national, l’unité collabore étroitement avec des équipes d’AgroParisTech (IPA), d'INRAE de Nantes (BIA), de d’INRAE de Toulouse (Toxalim), et avec le CIRAD de Montpellier. Elle a porté, ou s’est engagée en tant que leader de workpackages, des projets financés ANR. QuaPA travaille aussi en étroite collaboration avec l’Institut Français du Porc, et s’est engagée dans l’Institut Carnot Qualiment pour valoriser les résultats de ses recherches.
Sur le plan national et international, les collaborations existantes et la participation à des réseaux, ont permis à l’unité de participer avec des projets européens et ANR.
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