Biological determinism of the variability of fat loss during cooking of duck "foie gras" | Déterminisme biologique de la variabilité de la fonte lipidique à la cuisson du foie gras de canard

anglais. This work aims to identify the biological mechanisms involved in the determinism ofvariability of fat loss during cooking of duck ‘foie gras’. To achieve this objective, we carriedout a characterization of liver tissue, according to its later behaviour during cooking, andbased on an integrated approach combining biochemistry, proteomic and histology. On the one hand, the differential expressions of proteins early post mortem and duringchilling indicate a different state of steatosis between the low and high fat loss groups. Liverswith low fat loss during cooking were still in anabolic processes with regards to energymetabolism and protein synthesis, whereas livers with high fat loss during cooking developedcell protection mechanisms. The overall expression of proteins in the low ionic strengthfraction was lower after chilling which revealed a down regulating effect of chilling onbiological processes. In the high ionic strength fraction, the results showed an over expressionafter chilling of proteins from cytoskeleton and their associated proteins. This suggests thatthe variability of technological yield observed in processing plants could be explained bydifferent state of ageing of fatty livers during chilling, most likely associated to differentproteolytic pattern. On the other hand, the histological observations showed that, in raw livers, the lipiddroplets were nearly spherical while after cooking, they were larger and lost their sphericalshape. We also observed a decrease in the number of droplets after cooking, probably due todroplet fusion caused by the heat treatment. Fat loss during cooking was higher when therewas more fusion of lipid droplets before cooking. Furthermore, it seemed that the effect ofcooking on liver tissue was different between the two fat loss groups. These morphologicalmodifications could mark a fragility of the tissue associated with a higher fat loss duringcooking. All the results acquired in this work allowed us to draw a hypothesis on the biologicaldeterminism of cooking losses eventhough some of the identified mechanisms still need to beconfirmed. The relationship between the potential to develop steatosis and the technologicalquality of ‘foie gras’ deserves further studies in order to better understand the variability in fatloss during cooking observed in processing plants.

français. Les objectifs de ce travail sont d’identifier les mécanismes biologiques impliqués dans le déterminisme de la variabilité de la fonte lipidique à la cuisson du foie gras de canard, et de définir des marqueurs de la fonte. Pour répondre à ces objectifs, nous avons choisi de conduire une caractérisation du tissu hépatique, selon son comportement ultérieur à la cuisson, basée sur une approche intégrée combinant de la biochimie, de la protéomique et de l’histologie. D’une part, l’expression différentielle des protéines hépatiques à l’abattage des animaux et au cours de la réfrigération, semble indiquer que le niveau de fonte pourrait être relié à des stades de développement de stéatose différents. Les animaux du groupe ‘Fonte faible’ se distinguent de ceux du groupe ‘Fonte élevée’ par un ‘profil d’accrétion’ avec la surexpression de protéines du métabolisme énergétique par exemple, indiquant des mécanismes de synthèse et d’accumulation de lipides. A l’inverse, les animaux du groupe ‘Fonte élevée’ présentent la surexpression de protéines de réponse au stress, ce qui pourrait indiquer un stade de stéatose plus avancé. Au cours de la réfrigération, la diminution globale de l’expression des protéines semble plus marquée dans le groupe ‘Fonte faible’. Dans le groupe ‘Fonte élevée’, la surexpression de protéines du cytosquelette après réfrigération suggère un niveau de protéolyse plus important. D’autre part, les observations histologiques montrent des modifications de la morphologie des gouttelettes lipidiques dans le foie gras cru et au cours de la cuisson. Il semble que la fonte soit d’autant plus importante quand des fusions de gouttelettes lipidiques surviennent dans le produit cru. De plus, lors de la cuisson, les observations sur foies gras du groupe ‘Fonte élevée’ révèlent une densification de la matrice non lipidique plus importante. Ces changements morphologiques et structuraux pourraient correspondre à un tissu plus fragile et donc plus sensible à la fonte lipidique. L’ensemble des résultats acquis dans ce projet permet de formuler une hypothèse sur le déterminisme biologique de la fonte lipidique même si certains mécanismes identifiés restent à confirmer. De plus, la relation entre l’aptitude à la stéatose et la qualité technologique du foie gras est une piste à explorer afin de mieux comprendre la variabilité de la fonte lipidique à la cuisson observée lors de la cuisson du foie gras de canard.