LIPOLYSE ET QUALITE DU LAIT : VERS UNE MEILLEURE COMPREHENSION DES MECANISMES MOLECULAIRES CONTROLANT LA DEGRADATION DE LA MATIERE GRASSE LAITIERE – LIPOMEC

LIPOMEC combine des approches de zootechnie, de biologie intégrative (omics), de biophysique, de biostatistiques, de modélisation mathématique pour limiter la lipolyse, "de la mamelle au fromage".

Développement d'une équation de prédiction de la lipolyse par spectrométrie moyen infra rouge (MIR) sur le lait de vache et de chèvre

La lipolyse est un critère important de qualité du lait. Ce critère de qualité est actuellement évalué sur lait de mélange (lait de tank) par une équation d’estimation basée sur la spectrométrie moyen infra rouge (MIR). Cette équation n’est pas utilisable sur des échantillons de lait individuels. LIPOMEC a permis le développement d’une équation de prédiction de la lipolyse sur le lait individuel de vache et de chèvre. Les applications éventuelles de cette invention sont : • L’estimation de la lipolyse du lait par MIR à l’échelle individuelle (animal) pour le suivi du troupeau ; • Son utilisation comme critère de sélection génétique conjointement avec d’autres critères de qualité du lait. Ces résultats ont fait l'objet de 2 déclarations d'invention INRAE (DI-RV-23-0111 et DI-RV-23-0110)

Identification de facteurs d'élevage qui ont un impact sur la lipolyse

D'autre part, l'impact de plusieurs facteurs d'élevage sur le taux de lipolyse du lait a été évalué. L'impact de la restriction alimentaire sur le taux de lipolyse du lait a été étudié chez les trois espèces de ruminants (vache, chèvre, brebis), et des spécificités propres à chaque espèce ont été mises en évidence. Chez la vache, des expériences supplémentaires ont montré l'impact de la fréquence de traite et de l'intervalle de traite sur le taux de lipolyse du lait.

Identification de biomarqueurs de lipolyse

Enfin, les premiers résultats des analyses protéomiques chez les vaches et les brebis laitières ont permis d'identifier des signatures moléculaires de la lipolyse dans le lait, en particulier deux protéines qui pourraient devenir de futurs biomarqueurs de la lipolyse dans le lait de vache.

Un programme de finalisation des résultats obtenus au cours du programme LIPOMEC est en cours de réflexion pour 2025 (équation de prédiction de la lipolyse par spectrométrie moyen infra-rouge (MIR)). L’objectif de ce programme de finalisation est d’atteindre un niveau de TRL (Technology Readiness Level) supérieur à 7 (TRL 7-9 : démonstration et validation de l’invention dans un environnement opérationnel).

Les résultats du programme LIPOMEC ont déjà fait l’objet de plusieurs communications orales et posters dans des congrès nationaux (Rencontres Recherches Ruminants (3R) 2020 & 2022) et internationaux (congrès EAAP -European Federation of Animal Science- 2020 & 2022 ; congrès FAO-CIHEAM 2022, congrès ICAR/Interbull …) Plusieurs articles scientifiques sont en cours de finalisation. En outre, deux déclarations d’invention INRAE pouvant donner lieu éventuellement à des brevets sont en cours d’instruction.

La maîtrise de la lipolyse du lait constitue un des enjeux majeurs auxquels doit faire face la filière laitière. La libération d’acides gras libres et leur éventuelle oxydation dans le lait conduisent au développement d’une flaveur jugée intolérable par le consommateur au-delà d’un certain seuil (1,2 mEq/100 g de matière grasse). Les laits qui présentent un taux élevé de lipolyse ne sont donc pas commercialisables sous forme de lait de boisson, et ont également des inaptitudes technologiques à la transformation. En pratique, un indice de lipolyse a été mis en place pour évaluer la qualité des laits et est utilisé actuellement pour le paiement du lait dans certaines régions. Cet indice englobe la lipolyse spontanée [dégradation hydrolytique de la matière grasse laitière par des lipases naturelles, principalement, la lipoprotéine lipase (ou LPL)], la lipolyse induite (due aux chocs thermiques et mécaniques) et la lipolyse microbienne (associée à de la contamination microbienne).
La question principale à laquelle doit répondre le projet LIPOMEC est celle-ci : « Comment limiter la lipolyse dans le lait et les produits laitiers ?» Autrement dit, comment résoudre les problèmes de lipolyse rencontrés par les éleveurs de vaches laitières, de chèvres et de brebis dans un système d’élevage de précision ? Comment optimiser les pratiques des éleveurs et la sélection génomique pour réduire la lipolyse dans le lait de ruminants, tout en conservant un lait répondant aux exigences des transformateurs laitiers ?
Pour atteindre ces objectifs, nous nous proposons de :
- Hiérarchiser les facteurs responsables des niveaux élevés de lipolyse dans le lait, parmi les paramètres génétiques, les pratiques agricoles et le système de traite,
- Améliorer la compréhension du système lipolytique, constitué par l'enzyme lipoprotéine lipase, son substrat (le globule gras du lait) et les cofacteurs (activateurs et inhibiteurs), chez les trois espèces laitières à travers la caractérisation des réseaux régulateurs de la lipoprotéine lipase dans le lait et / ou dans les cellules épithéliales mammaires,
-Développer des outils et des méthodes pour mesurer et réduire la lipolyse « de la mamelle au fromage ».
LIPOMEC est le premier projet à grande échelle pour étudier les mécanismes de lipolyse dans le lait et la glande mammaire dans les trois espèces d’intérêt agronomique : vache, chèvre et brebis.