Carence alimentaire en DL-méthionine chez le porc : la redistribution de l’énergie vers la synthèse lipidique s’accompagne d’une modification de l’activité anti-oxydante R. Castellano1, MH. Perruchot1, JA. Conde-Aguilera1, J. van Milgen1, A. Collin3, S. Tesseraud3, Y. Mercier2 , F. Gondret1 1INRA, UMR PEGASE (St-Gilles, France) 2Adisseo France SAS 3INRA, UR Recherches Avicoles (Nouzilly, France)

INTRODUCTION Utilisation d’acides aminés de synthèse - Optimiser les performances de croissance - Limiter l’excrétion azotée dans l’environnement - La méthionine (Met) est le 2nd ou 3ème AA limitant de la croissance chez le porc - Carence sévère en DL-Met: diminution de la croissance musculaire et du gain de protéines  augmentation du gain de lipides déposés dans la carcasse (Conde-Aguilera et al., 2010) Chez les rongeurs diminution de l’adiposité corporelle (Perrone et al., 2013) Mécanismes impliqués dans le dépôt de lipides chez le Porc ? CASTELLANO, R / Journées de la Recherche Porcine 2015 03 / 02 / 2015

Peroxydation des lipides Fonctions non-protéinogènes des AA (Le Floc’h et al., 2012) Glutathion (Metayer et al., 2008) Peroxydation des lipides - Une carence en DL-Met peut diminuer les quantités de cystéine et de glutathion et donc altérer le niveau de stress oxydant - Interrelations entre le métabolisme lipidique et l’homéostasie redox  envisager de manière conjointe les deux fonctions (Lee et al., 2012) CASTELLANO, R / Journées de la Recherche Porcine 2015 03 / 02 / 2015

chez le jeune porc en croissance OBJECTIFS Déterminer les conséquences d’une carence alimentaire sévère en DL-Met sur le métabolisme lipidique et le statut antioxydant tissulaire chez le jeune porc en croissance CASTELLANO, R / Journées de la Recherche Porcine 2015 03 / 02 / 2015

0,24% de Met digestible (iléale standardisée) DISPOSITIF EXPERIMENTAL * Met: Lys: -31% des besoins * AA soufrés Totaux: Lys: -28% des besoins Carencé en DL-Met 0,24% de Met digestible (iléale standardisée) 42 jours d’âge (10 kg poids vif) n = 6 par régime 10 jours Prélèvements de tissus et de sang Contrôle Une consommation alimentaire quotidienne similaire pour les 2 groupes est imposée 0,47% de Met digestible (iléale standardisée) Isoprotéiques: 18,1% MAT; 1,17% lysine digestible Iso-énergétiques : 9,95 MJ/kg EN Mêmes teneurs en matières grasses: 2,4% CASTELLANO, R / Journées de la Recherche Porcine 2015 03 / 02 / 2015

RESULTATS Performances de croissance Nutriments plasmatiques Glucose (g/L) P = 0,05 Gain moyen quotidien (g/j) P = 0,001 Carence Contrôle 22% 8% Nutriments plasmatiques Urée (mg/L) P = 0,01 Moins de glucose circulant  prélèvements tissulaires accrus ? Élévation du catabolisme oxydatif  utilisation des AA à des fins énergétiques CASTELLANO, R / Journées de la Recherche Porcine 2015 03 / 02 / 2015

Teneurs en lipides tissulaires REGIMES Carence Contrôle ETR P Lipides, % TA sous-cutané 66,2 59,5 4,6 0,04 Muscle LD 2,8 2,5 0,3 0,08 Foie 1,9 0,98 +11% +12% = Carence Contrôle Activités de synthèse de novo des lipides TASCD Muscle LD +54% +89% +65% P = 0,06 P < 0,01 P = 0,06 Synthase des AG Enzyme malique Enzyme malique (nmol/min/mg protéines) (nmol/min/mg protéines) CASTELLANO, R / Journées de la Recherche Porcine 2015 03 / 02 / 2015

Expression de gènes cibles dans le TA sous-cutané Lipogenèse augmentée Lipolysis augmentée * ** t ARNm, unités arbitraires Carence Contrôle Transporteur de glucose Enzymes lipogéniques Enzymes lipolytiques Lipogenèse Lipides Lipolyse mais bilan en faveur du dépôt tissulaire Carence en DL-Met: Turn-over accéléré des lipides CASTELLANO, R / Journées de la Recherche Porcine 2015

Métabolisme anti-oxydant enzymatique tissulaire TASCD P = 0,02 Catalase (unités/mL) P = 0,001 SOD (unités/mL) 13% 32% Carence Contrôle Muscle LD Activation des enzymes anti-oxydantes en réponse à la carence en DL-Met dans les tissus plus riches en lipides P = 0,06 P = 0,06 40% 50%

Systèmes non-enzymatiques de défense: le glutathion TASCD P = 0,03 20% + de glutathion oxydée dans le TA sous-cutané Indicateur d’un niveau plus élevé de stress oxydatif ? Glutathion forme oxydée (GSSG) (pM/puit) P = 0,04 Glutathion forme réduite (GSH) (pM/puit) P = 0,01 Foie La Met est limitante pour la synthèse de GSH hépatique

Activité anti-oxydante globale plasmatique Carence Contrôle Activité anti-oxydante globale plasmatique FRAP : capacité de réduction du plasma des ions ferriques en ions ferreux DPPH : test anti-radicalaire µM/L équivalent Trolox P < 0,001 µM/L équivalent Trolox P < 0,05 Pouvoir anti-oxydant plasmatique plus faible en réponse à une carence en DL-Met CASTELLANO, R / Journées de la Recherche Porcine 2015 03 / 02 / 2015

CONCLUSIONS La carence en Met favorise le métabolisme des lipides (lipogenèse ET lipolyse) et leur accumulation dans les tissus adipeux et musculaires Chaînes carbonées non retenues sous forme de protéines  néosynthèse des lipides La carence en Met s’accompagne d’une augmentation de l’activité enzymatique anti-oxydante dans le tissu adipeux et le muscle Le foie est l’organe principal pour lequel une carence en Met réduit les capacités anti-oxydantes du système glutathion  répercussions sur tissu adipeux et homéostasie redox CASTELLANO, R / Journées de la Recherche Porcine 2015 03 / 02 / 2015

Merci pour votre attention REMERCIEMENTS: Le personnel à l’INRA UMR-PEGASE (St-Gilles, France) Les financeurs : Bourse d’études postdoctoral de la Région Bretagne (France) et de l’Andalousie (Espagne) ADISSEO (France) Merci pour votre attention Rosa.castellano@rennes.inra.fr CASTELLANO, R / Journées de la Recherche Porcine 2015 03 / 02 / 2015