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Semelhante a exposéHU2
Semelhante a exposéHU2 (20)
exposéHU2
- 1. République Tunisienne ****** Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique HABILITATION UNIVERSITAIRE en Sciences Biologiques Présentée par Ahmed GARGOURI Évaluation de la qualité physico-chimique et hygiénique du lait cru en Tunisie: effet du comptage cellulaire Soutenue le 26/04/2014 Université de Sfax ****** Faculté des Sciences de Sfax ****** Département des Sciences de la Vie Unité de Physiopathologie Environnementale, Valorisation des Molécules Bioactives et Modélisation Mathématique (UR/13/ES-73) 11
- 2. PLAN • CURSUS UNIVERSITAIRE • ACTIVITES PEDAGOGIQUES ET D’ENCADREMENT • ACTIVITES DE RECHERCHE • CONCLUSION ET PERSPECTIVES 22
- 4. Un cursus classique… BaccalauréatMS 1985 Ingénieur Agronome PA1989 Mastère of Science PA1992 Doctorat PA 1997 Assistant 2001 Assistant Contractuel 1998 Maître Assistant 2006CURSUS UNIVERSITAIRE 44
- 5. 2ème Volet Activités Pédagogiques et d’Encadrement 55
- 6. ACTIVITES PEDAGOGIQUES: Cours (Grade Maître Assistant: 2006 à 2014) Matières Sections Cours Lait et Produits Laitiers L3S5LAIAA Cours Traçabilité L3S5LAIAA Cours Productions Animales SV4, TAB2, TIAB3 Cours Biotechnologie Animale Mastère BMC Cours Biotechnologie de la Reproduction Animale L3S6LFSV-BMC Cours Nutrition Animale et Productions Mastère MPB-QA Cours Alimentation et Formulation des Aliments destinés aux Animaux d’Élevage Mastère MPB-QA 66
- 7. ACTIVITES PEDAGOGIQUES: TD (Grade Maître Assistant: 2006 à 2014) Matières Sections TD Biotechnologie Animale L2S3LAIAA TD Biotechnologie de la Reproduction Animale L3S6LFSV-BMC TD Productions Animales SV4, TAB2, TIAB3 TD Alimentation et Formulation des Aliments destinés aux Animaux d’Élevage Mastère MPB-QA 77
- 8. ACTIVITES PEDAGOGIQUES: TP (Grade Maître Assistant: 2006 à 2014) Matières Sections TP Lait et Produits Laitiers L3S5LAIAA TP Sciences des Aliments L2S3LAIAA TP Sciences des Aliments II TIAB2 TP Techniques d’Analyses physicochimiques L1S2LAIAA TP Technique Agroalimentaire L2S4LAIAA TP Techniques d’Analyses II TIAB2 88
- 9. ACTIVITES D’ENCADREMENT Nombre Mastères (2005 à 2012) 4 Thèse (Co-encadrement 2013) 1 PFE (2002 à 2013) 35 (TIAB, LAIAA…) 99
- 10. 3ème Volet Activités de Recherche Chez nous, la recherche scientifique avance… 1950 2014 1010
- 11. ACTIVITES DE RECHERCHE (En Espagne) Historique: 1990-1992: Effet des systèmes d’allaitement - traite sur la quantité et la qualité du lait de brebis (Mastère en PA à l’IAMZ, Espagne) 1992-1997: Effet de l’incorporation des lipides protégés dans la ration sur la qualité du lait de brebis (Thèse en PA à la Faculté Vétérinaire de Barcelone, Espagne) 1111
- 12. ACTIVITES DE RECHERCHE (En Tunisie) Évaluation de la qualité physico-chimique et hygiénique du lait cru en Tunisie: effet du comptage cellulaire Unité de Physiopathologie Environnementale, Valorisation des Molécules Bioactives et Modélisation Mathématique (UR/13/ES-73) (Ancienne Unité d’Écophysiologie Animale, Production Animale et Modélisation Mathématique 05/UR/09-06) Équipe: Pr. Abdelfatteh El Feki Dr. Ahmed Gargouri Dr. Houda Hamed Besma Ben Ali 1212
- 13. Importance du lait - Consommé depuis 10 000 ans, le lait est un aliment universel, présent dans toutes les civilisations. - C’est l’aliment essentiel par excellence, à la fois ressource alimentaire et symbole de pureté, de richesse et d’abondance. - Il reste aujourd’hui un des aliments les plus ancrés dans notre nutrition et le plus présent dans notre quotidien. Traite d’une vache en Égypte (2000 avant J.C) 1313
- 14. Importance du lait Le lait est sans doute la vedette du secteur AA… 1414
- 15. Le secteur lait occupe une place importante dans l’économie nationale: - par son impact sur la sécurité alimentaire; - il favorise le maintien des éleveurs sur leur exploitation; - il contribue aussi à l’intensification et à l’intégration de l’agriculture; - et offre une opportunité d’emploi notamment pour les diplômés des écoles d’agriculture. Place socio-économique du secteur lait et dérivés (En Tunisie) 1515
- 16. Ce secteur contribue a raison de: - 35 à 40 % du PIB agricole - 4 à 5 % du PIB global - 42 % à l’emploi agricole - 26 % de la production d’élevage - 11 % de la valeur totale de la production agricole - 7 % de la valeur de l’industrie agro-alimentaire Place socio-économique du secteur lait et dérivés (En Tunisie) 1616
- 17. 600 800 1000 1200 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 Lait(1000tonnes) Année Evolutionde la production de lait en Tunisie Autosuffisance +3 % 1717
- 18. Poudres 4% Secteur formel (Lait collecté industrialisé) 55 % Secteur informel (autoconsommation et P° artisanale) 45% Lait frais 1 Milliard de litres/an Fromages 8% Yaourts et P. frais 13% Lait de boisson 75% Circuit du lait frais en Tunisie En terme relatif Chocolat 1818
- 19. La consommation des produits laitiers (En kg par habitant et par an) 295 288 272 249 246 215 155 115 108 108 98 69 12 11 110 0 50 100 150 200 250 300 350 Australie Europe Etats-Unis Russie Canada Argentine Brésil Mexique Tunisie Algérie Iran Inde Japan Indonésie Philippine 1919
- 20. Autosuffisance 1999 Travaux de recherche Intérêt était la quantité Intérêt c’est la qualité Problématique du secteur laitier en Tunisie 2020
- 21. Lipolyse/Protéolyse Activités Bactériennes Activités Enzymatiques La richesse du lait Dégradation de la qualité Le lait cru: un produit microbien vivant 2121
- 22. Qualité Hygiénique - Bactériologique - CCS Qualité Physico-Chimique - EST, TP, TB, Lactose - Densité, Acidité, pH… Paramètres de Dégradation enzymatique - Lipolyse - Protéolyse Qualité globale du lait Les critères de qualité Le critère principal de la qualité hygiénique du lait 1 23 2222
- 23. Comptage Cellulaire (CCS) Qualité Physico-chimique Qualité Microbiologique Lipolyse Protéolyse Activités antioxydantes Les axes de recherche 2323
- 24. 2424
- 25. 2525
- 26. La seule relation qui existe entre les cellules somatiques et les pathogènes est la guerre…. 2626
- 27. Mammites subcliniques Bactéries Mineures Staphylococcus aureus Mammites cliniques Bactéries Majeures Esherichia coli Les deux catégories de mammites Sans symptômes Avec symptômes 2727
- 28. Mammites Macrophages Lymphocytes Polymorphonucléaires Les différents types de cellules somatiques + 2828
- 29. La lipolyse: hydrolyse de la MG (2ème axe) Émulsions de MG La lipase (LPL) GM Responsables: - des mauvais goûts et odeurs (rance, savon…) - problèmes de transformation - instabilités des produits au cours de la conservation Les industriels laitiers n’aiment pas la lipase !!! (98% de TG) 2929
- 30. La lipolyse: hydrolyse de la MG (2ème axe) Schéma des trois sources de la lipolyse Thermolabile Thermostables 3030
- 31. La protéolyse: hydrolyse des protéines (3ème axe) Responsables: - apparition de défaut de goût dans certains produits laitiers (amer) - des pertes de rendement au cours de la fabrication des fromages - difficultés de transformation induit des coûts importants de non qualité Solution colloïdale Protéase (Plasmine) 1- Protéoses Peptones Les fromagers n’aiment pas, non plus, les protéases !!! Sang 2- γ CN 3131
- 32. L’activité antioxydante du lait (4ème axe) Cellules somatiques Bactéries pathogènes Catalase SOD GSHPx ERO (O2●, H2O2) _ Le système antioxydant enzymatique du lait C. épithéliales _ Synthèse du lait Nature des ERO et des enzymes ? 3232
- 33. Comptage Cellulaire (CCS) Qualité Physico-chimique Qualité Microbiologique Lipolyse Protéolyse Activités antioxydantes Tous ces axes de recherches ont été pris en compte pour élaborer nos études Travaux de recherche 3333
- 34. Principaux résultats de recherche 3434
- 35. 1ère Partie État des lieux de la qualité physico-chimique et hygiénique du lait cru en Tunisie (compilation des différentes études) Principaux résultats Je vais passer mon examen de qualité... 3535
- 36. Principaux résultats: Qualité physico-chimique du lait 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 ExtraitSec(%) 2008 2014 Année 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 MatièreGrasse(g/L) 2008 2013 2014 Année 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 (g/L) Proteines Caséïnes 70% 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Minéraux(%) 2014 Année 1 43 2 3636
- 37. Principaux résultats: Qualité physico-chimique du lait 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00 Lipolyse(meq/100gMG) 2008 2013 Année 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 Acidité(°D) 2008 2013 2014 Année 2 0,000 0,200 0,400 0,600 0,800 1,000 1,200 Densité 2013 2014 Année 1 3 3737
- 38. Principaux résultats: Qualité hygiénique du lait 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 CCS(x1000/ml) 2008 2012 2013 2014 Année 0 10 20 30 40 50 60 70 CCS(%) < 500 500-1000 >1000 (x 1000/ml) MAC LYM PMN 3838 Mauvaise hygiène !!!
- 39. Principaux résultats: Qualité hygiénique du lait 0 4000 8000 12000 16000 20000 FMAT(x10 3 ufc/ml) Tunsie Norme Année 20 x 106 600 x 103 0 10 20 30 40 50 60 BP(x10 3 ufc/ml) Tunsie Norme Année 13 x 103 50 x 103 0 40 80 120 Saureus(x10 3 ufc/ml) Tunsie Norme Année 110 x 103 2 x 103 Mammites 1 2 3 3939
- 40. Participation des cellules somatiques dans la lipolyse Lipolyse Macrophages Lymphocytes Polymorphonucléaires 12% 60% 28% Les cellules somatiques 33% En terme relatif En terme absolu CCS dans le lait la lipolyse Principaux résultats (1er apport): 4040
- 41. Modalités d’action des cellules somatiques dans la lipolyse ? Lipases (carboxyl-estérases) Les cellules somatiques Protéolyse de la MGG Libération de la LPL de la fraction caséinique Il existe 3 façons… Libérez la LPL!!! 4141
- 42. Conclusion (1ère partie) Ma note de qualité ~ 10/20 NB: Dans le domaine de la qualité, la Tunisie accuse un retard de deux générations par rapport aux Etats-Unis !!! 4242
- 43. 2ème Partie Effet du comptage cellulaire et des bactéries psychrotrophes sur la lipolyse au cours de la réfrigération du lait 4343
- 44. Ferme Transport Industries Présentation du problème Réfrigération à 4°C: 2-4 j Traite 3 questions: 1: La lipolyse va-t-elle continuer à évoluer durant la réfrigération ? 2: Quel est l’effet des cellules somatiques sur la lipolyse ? 3: Quelle est l’influence des bactéries psychrotrophes sur la lipolyse ? 4444
- 45. Principaux résultats La lipolyse continue au cours de la réfrigération du lait. Quel est alors l’agent responsable de ce résultat ? 4545
- 46. Les suspects de la lipolyse durant la réfrigération LPL BP CS Statistique 4646
- 47. Principaux résultats Le froid réduit l’activité des lipases des BP Les psychrotrophes sont innocentes !!! 4747
- 48. Principaux résultats Les cellules somatiques ne sont pas impliquées !!! La réfrigération a un effet inhibiteur sur les lipases des CS 4848
- 49. Principaux résultats (2ème apport) C’est la lipase endogène du lait qui est responsable de la lipolyse pendant la réfrigération LPL Alors c’est toi!!! 4949
- 50. Conclusion (2ème partie) Nos 2 conseils aux éleveurs et aux industriels: 1- Réduire aux maximum la période de réfrigération TG MGG 2- Pasteuriser rapidement le lait pour réduire l’activité de la LPL (73 à 95%). La LPL est thermosensible Réfrigération prolongée 5050
- 51. 3ème Partie Effet des cellules somatiques sur les fractions azotées et sur la protéolyse du lait 5151
- 52. Problématique Notre objectif: Comment les cellules somatiques participent au phénomène de la protéolyse ? 5252
- 53. Réponse (3ème apport) CCS PLG αs1-Cn TP κ-Cn β-Cn αs2-Cn PL Cn Protéolyse Les CS participent au phénomène de la protéolyse: - directement par l’intermédiaire de leurs enzymes protéolytiques - indirectement par la réduction des fractions caséiniques du lait - par l’activation de la protéase endogène du lait: la plasmine 5353
- 54. Conclusion (3ème partie) CCS dans le lait la protéolyse 5454
- 55. 4ème Partie Relations entre les critères physicochimiques et hygiéniques du lait 5555
- 56. Problématique La détermination du CCS se fait: Fossomatic: sophistiqué et cher Microscopie: lente et lourde L’objectif est de mettre à disposition des éleveurs et des industriels des techniques analytiques plus simples et pratiques pour évaluer la qualité hygiénique du lait. 5656
- 57. Réponse Minéraux Chlorure CCS CE Stap. aureus Test Alcool FMAT alternative au CCS ? 5757
- 58. Na+ Na+ Cl- Cl- Lait Sang Cellules épithéliales mammaires L’ Na+ et Cl- de la CE dans le lait 5858
- 59. 5959
- 60. Conductimètre - La CE peut facilement remplacer le CCS - Avantages: simple, peu coûteux et peut être utilisé dans la salle de traite pour évaluer la qualité hygiénique du lait Conclusion (4ème apport) 6060
- 61. 5ème Partie Relations entre les cellules somatiques et les paramètres antioxydants du lait 6161
- 62. Cellules somatiques (PMNs) Catalase SOD GSHPx Radicaux libres Rappel Objectif: - établir le lien entre les CCS et l’activité antioxydante du lait - déterminer la nature des radicaux libres ? - connaître les enzymes qui interviennent ? 6262
- 63. Résultats La SOD n’a pas un rôle important dans l’activité antioxydante du lait 6363
- 64. Résultats *** *** Les PMNs libèrent le peroxyde d’hydrogène H2O2 6464
- 65. Résultats *** *** Confirmation de la présence du H2O2 dans le lait 6565
- 67. 4ème Volet Conclusion générale et perspectives 6767
- 68. Défense de la glande mammaire Dégradation de la qualité physicochimique et hygiénique Conclusion (1/5) Lipolyse Protéolyse Radicaux libres (H2O2) Cellules somatiques + - Altération des cellules épithéliales Production de lait 300 -500 D/ vache/an 6868
- 69. MG (TB) Catalase Test alcool GSHPx Staph. aureus CCS PMN CE Chlorure Minéraux Lipolyse SOD Protéolyse PL FMAT Conclusion (2/5) Tableau de bord «qualité» 6969
- 70. Si vous améliorez les conditions d’élevage, j’améliore la qualité de mon lait…… Conclusion (3/5)
- 71. Si vous voulez un lait de qualité, il faut payer…… ……Implantation du système de paiement du lait à la qualité Conclusion (4/5) 7171
- 72. Conclusion (5/5) Modification des pratiques courantes Conservation du lait Sensibilisation des producteurs État de santé de la GM Paiement du lait à la qualité Bases techniques et scientifiques Qualité hygiénique 1 2 3 4 5 6 7272
- 73. Perspectives (1/2) Élevage Lait cru Travaux de recherche Industriels: Transformation Lait de boisson Dérivés Consommateurs ??? ??? Amont Aval 7373
- 75. 7575
- 76. Remerciements Pr. Abdelfatteh El Feki Mme Houda Hamed Melle Besma Ben Ali Conseils scientifiques Moyens économiques 7676
- 77. Merci pour votre attention.. 7777
Notas do Editor
- Merci Mr. le président. Tout d’abord je tiens à remercier Madame et Messieurs les membres du jury pour avoir accepté l’évaluation de ce travail. Je remercie également mes collègues pour avoir assister à cette soutenance. Dans le cadre de mon HU en Sciences Biologiques, intitulée Évaluation de la qualité physico-chimique et hygiénique du lait cru en Tunisie: effet du comptage cellulaire je vais essayer de présenter mes principales activités menées dans le département des SV de la FSS.
- Cette présentation est organisée en 4 parties (Pour cela je vais suivre le plan suivant ....) : Tout d’abord je vais commencer par le cursus universitaire, suivi par mes principales activités pédagogiques et d’encadrement. La partie la plus importante sera consacrée à mes activités de recherche. Je terminerai enfin cette présentation par la conclusion et les perspectives.
- Le premier volet sera donc voué au cursus universitaire.
- Cursus universitaire (parcours universitaire): …il s’agit d’un parcours très classique. Après l&apos;obtention du bac MSc en 1985, je me suis orienté vers les études en sciences agronomiques avec un diplôme d’Ingénieur agronome dans la spécialité de PA en 1989. J’ai ensuite continué ma formation dans la même spécialité à l’’IAMZ, avec un diplôme de Mastère en 1992. Ce parcours a été renforcé à la faculté vétérinaire de Barcelone, avec une thèse obtenue en 1997. En Tunisie, j’ai intégré le staff enseignant du département des SV de la FSS en tant qu’Assistant contractuel en 1998. En 2001 j’ai passé le concours d’assistanat et en 2006, j’ai été promu au grade de MA.
- Dans la 2 ème partie, je vais présenter mes principales activités pédagogiques et d’encadrement.
- Et je vais surtout me limiter à mes activités pédagogiques en tant que MA Durant ces dernières années, j’ai assuré des cours à diverses sections pour les LA ou LF et pour les mastères de recherches ou professionnels. Certains cours comme le Lait et produits laitiers sont plus proches de mes activités de recherche, alors que d’autres comme les cours de PA, BA, BRP, NAP AFAAE appartiennent plutôt à la spécialité de PA.
- En parallèle, j’ai assuré certains TD de mes cours pour des sections différentes.
- Et aussi plusieurs TP, surtout pour les sections AA avec une affinité particulière au TP Lait et produits laitiers qui cohabite (est en harmonie) avec mes activités de recherche (mon champ d’investigation).
- Outre (à part) mes activités pédagogiques, j’ai participé à l’encadrement et au co-encadrement de 4 Mastères de recherche, 1e thèse et de plusieurs PFE, dont la plupart font partie de la section agroalimentaire.
- Passons maintenant au 3 ème volet qui sera entièrement consacré à mes principales activités de recherche. Budget de recherche en Tunisie: 1% du PIB Budget de recherche en Israël: 5% du PIB
- Dans le cadre de mon Mastère, J’ai étudié les effets des systèmes d’allaitement-traite sur la quantité et la qualité de lait de brebis. J’ai ensuite consolidé ces recherches par une thèse qui porte sur l’effet d’incorporation des lipides protégés dans la ration sur la qualité de lait de brebis. Sachant que le lait de brebis est exclusivement destiné à la fabrication des fromages.
- En Tunisie, j’ai intégré l’Unité de Physiologie Environnementale Valorisation des Molécules Bioactives et Modélisation Mathématique Un groupe de chercheurs s’est formé avec le seul objectif: Étudier la qualité physico-chimique et hygiénique du lait cru de vache en Tunisie avec un intérêt particulier au comptage cellulaire.
- Il s’agit donc de travaux qui sont focalisés sur l’une des denrées alimentaires les plus importantes dans notre alimentation, à savoir (en l’occurrence) le lait. - Consommé depuis 10 000 ans (coïncidant avec le début de la domestication des animaux d’élevage), le lait est un aliment universel, présent dans toutes les civilisations. - C’est l’aliment vital (essentiel) par excellence, à la fois ressource alimentaire et symbole de pureté, de richesse et d’abondance. - Il reste aujourd’hui un des aliments les plus ancrés dans notre consommation et le plus présent dans notre quotidien.
- Le lait est sans doute, la denrée vedette du secteur agroalimentaire. L’importance accordée par la communauté scientifique à ce produit peut se vérifier par la quantité de travaux et publications qui apparaissent chaque année. En 2012, par exemple, plus que 8500 publications ont vu le jour (en anglais sans tenir compte des autres langues).
- En Tunisie, comme ailleurs, le secteur laitier occupe une place importante dans l’économie nationale: Par son impact sur la sécurité alimentaire Il favorise le maintien des éleveurs sur leur exploitation Il contribue aussi à l’intensification et à l’intégration de l’agriculture Et offre une opportunité d’emploi notamment pour les diplômés des écoles d’agriculture.
- Selon les dernières statistiques, ce secteur: participe à raison de 4% du PIB à hauteur de 11% la valeur totale de la production agricole et 7% de la valeur de l’IAA.
- Dans notre pays, la quantité de lait n’a cessé d’augmenter. Durant les dernières années, on a enregistré une croissance annuelle d’à peu près 3%. Cependant on doit signaler que 1999 est une année historique pour notre pays. Durant cette année, la Tunisie a atteint l’autosuffisance en lait pour la première fois depuis l’indépendance. En effet, on est passé d’un pays importateur à un pays potentiellement exportateur. Toutefois, cette nouvelle situation reste quand même fragile, puisque l’apparition de n’importe quel problème, comme para exemple la sécheresse survenue en 2004 et 2005, peut faire revenir le pays à l’ancienne situation.
- Notre secteur laitier est organisé de la façon suivante: La production actuelle de lait est estimée à un milliard de litres/an. 45% de cette production passe par le secteur informel c.a.d l’autoconsommation ou la production artisanale. Et seulement 55% de la production passe par le secteur industriel. Dans ce secteur, la plupart de la production est destinée à la fabrication des laits de boisson (stérilisé et UHT), le reste pour la fabrication des produits dérivés comme les yaourts, les fromages et le beurre.. En cas d’excédent, le lait est transformé en poudre. Celle-ci est ré-incorporée dans la production du yaourt ou même du chocolat. Les centrales laitières tunisiennes effectuent les paiements au volume. Sous d’autres cieux, les paiements se font à la qualité
- Les dernières statistiques montrent que (pour avoir une idée) chaque Tunisien consomme en moyenne 110 kg de lait par an, très loin de la plupart des pays développés, à l’exception des japonais. Certains pays comme la Philippine ou l’Indonésie n’ont aucune affinité pour ce produit.
- Dans notre pays, le secteur laitier souffre encore de certains problèmes. Avant l’autosuffisance, le problème était d’ordre quantitatif. Après l’autosuffisance, le problème est devenu d’ordre qualitatif. Ceci nous a incité (encourager) à entreprendre une série de travaux de recherche qui touche à (en relation à) cet aspect.
- En effet, le lait est victime de son propre succès… Sa richesse en substance nutritive en fait un milieu idéal (propice) pour la prolifération des micro-organismes banaux et potentiellement pathogènes (/utiles et non utiles/indésirables/), et pour diverses activités enzymatiques telles que la lipolyse et la protéolyse. Ces 2 activités contribuent à la dégradation de la qualité du lait.
- Concernant la qualité, avec le développement des techniques analytiques et leur répétitivité, on se base actuellement sur 3 critères pour évaluer la qualité globale du lait. 1. On s’appuye (se base) sur les critères physico-chimques tels que l’EST, la MG, les protéines, l’acidité,etc… 2. De même, ces dernières années on s’intéresse de plus en plus aux paramètres de dégradation enzymatique tels que la lipolyse et la protéolyse. Dans certains pays, comme la France, la lipolyse est (intégrée) incluse dans le système de paiement du lait à la qualité c.a.d les laits ayant un degré de lipolyse très élevé sont pénalisés. 3. En fin, la qualité hygiénique du lait est évaluée par sa charge bactérienne. Mais depuis une vingtaine d’années, on utilise le CCS comme principal critère hygiénique.
- Et précisément, c’est le CCS qui est à la base de nos travaux de recherche. Il représente par conséquent l’axe principal de nos études. Les autres critères comme la lipolyse, la protéolyse, la qualité physico-himique et microbiologique et les activités antioxydantes sont considérées comme axes secondaires. L’importance de chaque axe de recherche sera détaillée dans la partie suivante et on va commencer par les CS.
- En faite, on ne peut pas parler de cellules somatiques sans mentionner la mammite. La mammite est une inflammation de la GM provoquée par des bactéries pathogènes qui pénètrent à l’intérieur du pis par l’intermédiaire du canal du trayon. Origine des pathogènes - Flores présentes sur la peau des trayons - Matériel de traite et trayeur - Eau - Environnement de traite
- Normalement, la GM possède deux systèmes de défense contre les bactéries pathogènes: Un système de défense passive situé au niveau du trayon empêchant la pénétration des BP. Mais, dans certaines circonstances, les BP peuvent vaincre cette défense et envahissent l’un des quartiers de la GM. Dans ce cas, celle-ci possède un deuxième système de défense active, représenté par les cellules somatiques, particulièrement les PMNs. Les cellules participent à la défense active de la mamelle en ingérant les bactéries qui y pénètrent. Le nombre de globules blancs d’origine sanguine augmente dans le lait lorsque la mamelle est sujette à une inflammation.
- En effet, dès que les pathogènes envahissent la GM, un très grand nombre de CS passe du sang vers le pis pour éliminer ces bactéries (par phagocytose). Il est intéressant de constater que les BP proviennent de l’extérieur, les CS proviennent de la circulation sanguine, mais la guerre (l’affrontement, le duel) aura lieu à l’intérieur de la GM, avec d’énormes dégâts collatéraux, comme on va le démontrer ultérieurement. Autre explication: l’une des lignes de défense de la vache consiste à envoyer plus de globules blancs (leucocytes) pour éliminer les microbes qui ont pénétré dans le trayon.
- Selon la catégorie de l’agent pathogène, on distingue deux types de mammites: Les mammites subcliniques (c.a.d. sans symptômes apparents: mammites invisibles) causées par des bactéries mineures. Les mammites cliniques (avec symptômes) provoquées par des bactéries majeures. Violet: Gram+ (memb. riche en peptidoglglycane) Rose: Gram- (memb. pauvre en peptidoglglycane)
- Les cellules somatiques qui ont pour rôle d’éliminer ces bactéries pathogènes se divisent à leur tours en 3 catégories: - Les MAC dominant dans le lait sain (Les MACs jouent un rôle important dans la surveillance des glandes mammaires non infectées &lt; à 200,000 cellules/ml). - Les LYM - et les PMNs dont le nombre augmente d’une façon spectaculaire en cas de mammites D’une façon schématique, on peut donc assimiler l’ensemble des CS à une armée et les PMNs aux forces spéciales de cette armée (ou l’élite) qui interviennent en cas de danger.
- Le deuxième axe de recherche est consacré à la lipolyse dans le lait. La lipolyse est l’hydrolyse de la MG du lait. Celle-ci se trouve sous forme d’émulsion, et elle est constituée majoritairement par les TG. La LPL est la principale lipase (enzyme lipolytique) du lait (sécrétée par la GM, temp opt 33°C, pH: 8.5). Elle agit sur les liaisons esters des TG et libère les AG. En excès, ces acides gras libres sont responsables: - des mauvais goûts et odeurs (de rance) du lait et des produits laitiers (de défauts organoleptiques). - des problèmes lors de la transformation du lait en dérivés et peuvent être à l’origine des instabilités des produits au cours de la conservation. La LPL (glycoprotéines: sucre+AA) est une estérase puisqu’elle hydrolyse les fonction esters des TG. Site actif: Sérine (nucléophile qui aime les charges+)-Histidine+Acide (acide aspartique) Le goût de rance est dû aux AG courts (butyrique et caproîque). La mesure de la lipolyse consiste donc à quantifier la quantité d’acides gras libres dans le lait. Dans certains pays, le niveau de lipolyse est intégré dans le système de paiement du lait à la qualité. Les industriels peuvent pénaliser les laits ayant un taux de lipolyse très élevé.
- Nous avons mentionné que la LPL est la principale lipase du lait, mais elle n’est pas la seule. Certaines bactéries, comme les psychrotrophes qui se développent pendant le refroidissement du lait, peuvent aussi libérer des lipases et participer à la lipolyse. Il s’agit de la lipolyse microbienne. Il faut signaler que la LPL est une enzyme thermolabile (thermosensible) c.a.d. qu’elle peut être inactivée par les traitements thermiques comme la pasteurisation. Par contre, les lipases bactériennes sont thermorésistantes (thermostables), autrement dit elles ne sont pas inactivées totalement par la pasteurisation et peuvent par conséquent reprendre leur activité lipolytique au cours de la conservation du lait à température ambiante.
- Le troisième axe de recherche porte sur la protéolyse des protéines du lait. Celles ci sont majoritairement des caséines qui se trouvent sous forme de solution colloîdale. La principale protéase du lait est la plasmine. Elle hydrolyse les caséines en fragments peptidiques: les PPs et la gamma Cn. Ces dernières sont responsables: de l’apparition de défaut de goût dans certains produits laitiers (amer) des pertes de rendement au cours de la fabrication des fromages et des difficultés de transformation du lait en dérivés La protéolyse induit des coûts importants de non qualité
- Le denier axe de recherche est voué à l’activité antioxydante du lait qui est un sujet d’actualité dans le secteur laitier. Lors du duel qui affronte (oppose) les CS aux pathogènes, les premières libèrent des espèces réactives oxygénées qui ont un effet cytotoxiques sur les secondes. Du coup, ces radicaux libres sont aussi extrêmement toxiques pour les cellules épithéliales mammaires responsables de la synthèse du lait. Heureusement, la GM dispose d’un système antioxydant enzymatique qui neutralise (piéger, déjouer) ces radicaux libres. Pour cela, notre intérêt est porté sur la nature des radicaux libres et sur celles des enzymes antioxydantes. ERO: diminution du nbre et de l’activité des cellules épithéliales mammaires (diminution de la synthèse du lait).
- Pour récapituler, tous ces axes ont été pris en compte pour élaborer (édifier) nos travaux de recherche.
- Dans la partie suivante, on va présenter (passer en revue) les principaux résultats de recherche et on va commencer….
- ….tout d’abord par établir un diagnostic sur l’état des lieux de la qualité physico-chimique et hygiénique du lait cru en Tunisie . Il faut signaler que cette première partie a été élaborée tout en tenant compte des résultats des différentes études.
- En ce qui concerne la qualité physicochimique du lait produit dans notre pays, elle est relativement acceptable. Les valeurs de la MS, MG, protéines, les caséines ou minéraux peuvent être rencontrés dans la plupart des élevages tunisiens. Reste à signaler qu’un très grand nombre (40%) d’élevages de la région de Sfax présentent des valeurs de TB &lt;26 g/L, dues à l’utilisation massive de concentrés dans la ration des vaches laitières .
- Par contre, les valeurs de la densité sont limites, et les moyennes d’acidité et de lipolyse dépassent les normes. Comme les valeurs de la lipolyse sont obtenues le jour de la traite, on peut conclure que les conditions hygiéniques et les procédures de traite sont à l’origine de cette forte activité lipolytique.
- Quant à la qualité hygiénique, le CCS a dépassé le seuil de 400 000 cellules/ml dans la plupart des études, reflétant encore une autre fois les mauvaises conditions hygiéniques dans lesquelles le lait a été obtenu. Comme prévue, l’augmentation des CS est accompagnée par un accroissement, ici en jaune, du taux des PMNs.
- Ces mauvaises conditions hygiéniques sont confirmées par: La FMAT qui a dépassé de loin les normes et par la prépondérance de Staph. aureus, ce qui explique le nombre élevé de mammites subcliniques dans nos troupeaux. Les BP n’ont pas dépassé la norme le jour de la traite, mais ces BP, comme on va voir par la suite, auraient la possibilité de se développer au cours de la réfrigération du lait.
- Néanmoins, l’apport le plus intéressant de cette première étude s’avère (concerne) la participation des CS dans le phénomène de la lipolyse. En effet, 1/3 de la lipolyse est dû aux activités des CS (le jour de la traite). En terme relatif, les PMNs sont les cellules les plus actives, elles participent à raison de 60% dans la lipolyse cellulaire. Donc, toute augmentation du CS dans le lait, engendre (se traduit par) une élévation du niveau de la lipolyse. (la lipolyse est en moyenne plus faible dans les laits contenant moins de 300 000 cellules/ml).
- Il faut signaler enfin que les CS peuvent participer (être impliquées dans) à la lipolyse selon 3 modalités (façons): soit directement par leurs propres lipases (lipase du type carboxyl-estérase). Soit par leur action protéolytique sur la membrane des globules gras qui protège les TG. Soit par la libération de la LPL qui était emprisonnée dans la fraction caséinique. D’autres études sont nécessaire pour éclaircir ce phénomène.
- A la lumière de cette première étude, on peut conclure (en notant largement) que le lait produit dans notre pays est de qualité moyenne. D’ailleurs, et selon certains experts, dans le domaine de la qualité, la Tunisie accuse un retard de deux générations par rapport aux pays développés.
- La deuxième partie de nos travaux de recherche est consacrée à l’étude de l’effet du comptage cellulaire et des bactéries psychrotrophes sur la lipolyse au cours de la réfrigération du lait.
- Pour des conditions organisationnelles (raisons d’organisation), le lait produit à la ferme n’est pas immédiatement transformé industriellement. Pour bloquer la croissance bactérienne, le lait subit un stockage au froid, à la ferme, au cours du transport, puis à l&apos;usine. Il en résulte que le lait n’est pasteurisé que 2, 3, voire 4 jours après la traite. 3 questions se posent à ce niveau: 1: La lipolyse va-t-elle continuer à évoluer durant la réfrigération ? 2: Quel est l’effet des cellules somatiques sur la lipolyse ? 3: Quelle est l’influence des bactéries psychrotrophes sur la lipolyse ?
- En réponse à la première question, on peut constater que la lipolyse continue bel et bien durant la réfrigération, ce qui représente une mauvaise nouvelle pour les industriels. Voici donc une situation qui a nécessite une réflexion a propos de l’agent (ou de l’enzyme/la lipase responsable de ce résultat) Quel est alors l’agent responsable de ce résultat ? Le refroidissement et le stockage du lait au froid après la traite semblent favoriser le développement de la lipolyse
- En réalité, nous avons (interpellé) plusieurs suspects, mais 3 d’entre eux se distinguent: Nous avons d’abord les lipases des bactéries psychrotrophes ensuite la LPL (lipase endogène du lait), un suspect classique et enfin les lipases des cellules somatiques. Pour trancher, c’est la statistique qui va mener l’enquête et apporter la réponse (nous aider à sortie de cette impasse). La statistique va nous aider énormément à identifier le responsable de cette lipolyse.
- On commence tout d’abord, par les BP. Comme prévu, les psychrotrophes (et notamment les Pseudomonas) continuent à se développer au cours de la réfrigération du lait. Mais la diminution du coefficient de corrélation entre la lipolyse et les BP au cours de cette période indique que le froid réduit l’activité des lipases libérées par les BP. Il en résulte que les BP ne sont pas responsables (impliquées dans) de la lipolyse au cours de la réfrigération. Très répandus dans l’environnement (sol, eau, fourrages), leur présence dans le lait provient de contaminations lors de la traite ou du stockage du lait.
- De même, et comme pour le cas précédent, le cœfficient de régression entre la lipolyse et les CS diminue au cours du refroidissement du lait. Par ailleurs, la réfrigération a un effet inhibiteur sur les lipases cellulaires. Les CS ne sont pas impliquées dans la lipolyse au cours du refroidissement de lait. (n’ont aucun rôle dans le phénomène de lipolyse).
- Par élimination, on peut déduire, que la LPL (la lipase endogène du lait) qui est responsable de la lipolyse pendant la réfrigération. Il s’agit de la lipolyse spontanée. Cet effet du refroidissement pourrait résulter en partie d&apos;une redistribution de la lipase dans les différentes phases du lait : - dissociation du complexe caséine-lipase; - solubilisation d&apos;une partie des micelles de caséine; - adsorption de la lipase du sérum sur les globules gras probablement par suite de l&apos;altération de la membrane des globules gras.
- Évidemment ceci nous emmène à apporter une conclusion sous formes de 2 conseils aux producteurs et aux industriels: 1- Primo, réduire au maximum la période de réfrigération. L’augmentation de la durée de celle-ci, provoquerait une déstabilisation de la MGG rendant la LPL plus accessible a son substrat (les TG). 2- Secundo, pasteuriser rapidement le lait pour réduire l’activité de la LPL (73 à 95%), profitant du caractère thermosensible de cette enzyme. La membrane des globules gras bloque plus ou moins l&apos;accès de l&apos;enzyme vers son substrat L&apos;influence négative de la lipolyse repose sur la libération excessive des acides gras volatils butyrique (C4) et caproïque (C6), responsables du goût rance..
- La 3ème partie de nos travaux de recherche est vouée à l’étude de l’effet des cellules somatiques sur les fractions azotées et sur la protéolyse du lait.
- Comme nous avons mentionné antérieurement, la protéolyse dans le lait est due à l’action des protéases. Ces dernières peuvent être endogènes comme la plasmine et les protéases libérées par les CS, ou exogènes provenant de la flore pathogène ou de la flore psychrotrophe. Dans la présente étude, nous nous sommes posés la question comment les CS participent au phénomène de la protéolyse.
- Les principaux résultats de cette étude sont résumés (rassemblés) sur la figure suivante. Les CS peuvent participer au (être impliquées dans) phénomène de la protéolyse par 3 voies. 1- soit directement par l’intermédiaire de leurs enzymes protéolytiques (Elastase, Cathepsines D,G…) 2- soit indirectement par la réduction des fractions caséiniques du lait 3- ou bien par l’activation de la protéase endogène du lait: la plasmine Les protéases des CS: Elastase, Cathepsine D, G…., En cas de mammites les teneurs en plasmine et en plasminogène.peuvent être considérablement accrues
- Comme conclusion de cette 3ème partie, on peut dire que l’augmentation des CS dans le lait se traduit aussi par un accroissement de la protéolyse.
- La 4ème partie de nos travaux de recherche est destinée à l’étude des relations entre les critères physicochimiques et hygiéniques du lait.
- Au laboratoire, la détermination du CS se fait soit par microscopie qui est une méthode lente et lourde soit par l’utilisation du Fossomatic, un appareillage sophistiqué et très cher. L’objectif est de mettre à disposition des éleveurs et des industriels des techniques analytiques plus simples et pratiques pour évaluer la qualité hygiénique du lait.
- Pour cela nous avons établi des cœfficients de corrélation entre le comptage cellulaire et plusieurs autres paramètres analytiques du lait. On peut constater que le CCS est fortement corrélé avec des critères très faciles à déterminer tels que les minéraux, la teneur en chlorure ou même la CE. Cette dernière peut être une alternative au CCS.
- En cas d’infections, l’augmentation de la perméabilité des cellules épithéliales mammaires se traduit par une augmentation du passage des ions Na+ et Cl- du sang vers le lait, entraînant un accroissement de la CE dans le lait.
- Étant donné que la CE est fortement corrélée avec le CCS, le lait peut être classé en 3 catégories: Lait sain lait provenant d’une mammite subclinique Lait provenant d’une mammite clinique.
- Comme 4ème apport de cette étude, on peut confirmer que la CE peut facilement remplacer le CCS. En effet, le conductimètre est un outil, simple, peu coûteux et peut être utilisé dans la salle de traite pour évaluer la qualité hygiénique du lait.
- La dernière partie de nos travaux de recherche est consacrée à l’étude des relations entre les cellules somatiques et les paramètres antioxydants du lait.
- Rappelons que les CS peuvent générer des radicaux libres qui sont toxiques pour les cellules épithéliales mammaires. L’objectif de cette dernière partie consiste: - à établir le lien entre les CCS et l’activité antioxydante du lait - à déterminer la nature des radicaux libres - et à connaitre les enzymes qui interviennent dans ce processus. …. aucune étude n&apos;ait été consacrée à cet aspect jusqu&apos;ici.
- Dans cette étude, on a constaté l’existence d’une faible relation entre la SOD et le comptage total et différentiel des cellules somatiques. Donc la SOD n’a pas un rôle important dans l’activité antioxydante du lait
- Par contre, on a trouvé une forte corrélation entre la catalase et le CCS, d’une part et la catalase et les PMNs d’autre part. Il en ressort que les PMNs sont capables de libérer du peroxyde d’hydrogène qui nécessite l’intervention de la catalase.
- De même, il existe une forte corrélation entre le GSHPx et les CS d’une part et entre le GSHPx et les PMNs d’autre part, ce qui confirme la présence du peroxyde d’hydrogène (H2O2) dans le lait chargé en cellules somatiques.
- Par ailleurs, on peut conclure que la catalase et le Glutathion peroxydase travaillent cote à cote pour piéger le H2O2 (peroxyde d’hydrogène) libéré par les PMNs dans le lait.
- Enfin, nous clôturons cette présentation par une conclusion générale et par les perspectives.
- A la lumière de ces travaux de recherche on peut retenir: Premièrement: Les cellules somatiques soufflent le chaud et le froid!!! d’une part elles sont nécessaires dans la protection de (pour protéger) la glande mammaire contre les pathogènes; Mais d’autre part elles participent (sont impliquées): à la dégradation de la qualité physicochimique et hygiénique du lait; à l’augmentation des niveaux de la lipolyse et de la protéolyse et la libération de radicaux libres qui altèrent les cellules épithéliales mammaires ce qui provoque une diminution de la PL. On estime que le manque à gagner, dû à la présence des CS dans le lait, peut se situer entre 300 et 500 D/Vache/an.
- Deuxièmement: l’ensemble de ces études a permis d’établir ce tableau de bord «qualité», qui peut être très utile pour les éleveurs et les industriels. Au centre de ce tableau figurent les paramètre de diagnostic de la qualité hygiénique du lait y compris le nombre de cellules somatiques, la CE, la teneur en chlore et en minéraux. L’augmentation de l’un de ces paramètre reflète les mauvaises conditions hygiéniques dans lesquelles le lait a été obtenu. Cette augmentation est synonyme: d’une activité enzymatique intense dans le lait représentée par la lipolyse et la protéolyse De la présence des germes pathogènes dans le lait tels que les staph. Aureus De la libération de radicaux libres très toxiques, nécessitant l’intervention des enzymes antioxydantes du lait telles que la catalase et le glutathion peroxydase
- Troisièmement: L’élevage est la première étape (le premier maillon) de la chaîne laitière. La qualité du lait cru repose alors (est tributaire des) sur les conditions d’hygiène assurées par l’éleveur.
- Quatrièmement Les industriels peuvent encourager les éleveurs à produire un lait de qualité par l’implantation du système de paiement du lait à la qualité.
- Enfin, Ce paiement du lait à la qualité peut être aussi appuyé. - Par l’amélioration de l&apos;état sanitaire de la glande mammaire. Par la modification des pratiques courantes pour qu&apos;elles deviennent plus respectueuses de l&apos;hygiène, Par l’amélioration de la conservation du lait; - Par la sensibilisation des producteurs sur les conditions d’élevage et de logement des animaux (De bonnes pratiques d’élevage); Et par l’amélioration de leurs bases techniques et scientifiques.
- Comme perspectives: Il faut rappeler que ces études ont été menées sur le lait cru, c.a.d. en amont de la filière. Il serait donc intéressant de les poursuivre en aval de la chaîne laitière pour toucher aux processus (aspects) de transformation et aux produits finis tels que les laits de boisson et les dérivés du lait.
- D’autant plus, les produits dérivés tels que le beurre, les fromages et les yaourts sont de plus en plus consommées dans notre pays, suite aux changements des habitudes alimentaires. C’est pour cette raison que les travaux de recherches ne doivent pas négliger ces produits. Pour cela, ces produits doivent être impliqués dans nos travaux de recherche.
- Avant de terminer cette présentation, il est à signaler que l’ensemble de ces travaux ont été publiés dans diverses revues à « impact factor». Selon le site Scopus, le travail qui a été le plus (mieux) apprécié par la communauté scientifique est celui qui met en relation la lipolyse avec le comptage total et différentiel des cellules somatiques.
- Finalement, je voudrais remercier tous ceux qui ont contribué à la réalisation de ce travail, en particulier notre Pr. Abdelfatteh Elfeki, pour ses conseils scientifiques et pour les moyens qu’il a mis à notre disposition. Mes remerciements s’adressent aussi à Mme Houda Hamed et à Melle Besma Ben Ali pour leur travaux accomplis au laboratoire.