Wejdene Gongi
email: gongi.wejden@gmail.com

Hassen Touzi

Idris Sadly

Hafedh Ben Ouada

Ollivier Tamarin

Hatem Ben Ouada

A Novel Impedimetric Sensor Based on Cyanobacterial Extracellular Polymeric Substances for Microplastics Detection

Keywords: Extracellular polymeric substances, Impedimetric biosensor, Electrochemical impedance spectroscopy, Microplastics detection

Cyanobacterial extracellular polymeric substances "EPS" have attracted intensive concern in biomedicine and food. Nevertheless, the use of those polymers as a sensor coating material has not yet been investigated mainly for microplastic detection. This study focuses on the application of EPS as a sensitive membrane deposited on a gold electrode and investigated with electrochemical impedance spectroscopy to detect four types of microplastics with a size range of 0.1 µm to 1 mm. The surface properties of this impedimetric sensor were investigated by Scanning electron microscopy, Fourier transforms infrared spectroscopy, and X-ray spectroscopy and, showed a high homogenous structure with the presence of several functional groups. The EPS-based sensor could detect the four tested microplastics with a low limit of detection of 10 -11 M. It is the first report focusing on EPS extracted from cyanobacteria that could be a new quantification method for low concentrations of microplastics.

Introduction

Over the past century, the production and demand for plastic have grown exponentially, especially during the global coronavirus outbreak. Plastic waste has thus become a worrying source of contamination [START_REF] Kumar | Impacts of plastic pollution on ecosystem services, sustainable development goals, and need to focus on circular economy and policy interventions[END_REF]. Plastics stay in ecosystems for centuries because they are not biodegradable [START_REF] Galloway | Science-based solutions to plastic pollution[END_REF]. They turn into small particles with a diameter between 5 nm and 100 mm, defined as microplastics. Microplastics were quantified in freshwater environments, including lakes, rivers, surface waters, reservoirs, and river sediments [START_REF] Lusher | Microplastics in fisheries and aquaculture[END_REF][START_REF] Zbyszewski | Distribution and degradation of fresh water plastic particles along the beaches of Lake Huron, Canada[END_REF][START_REF] Klein | Occurrence and spatial distribution of microplastics in river shore sediments of the rhinemain area in Germany[END_REF].

These particles present severe and widespread ecological impacts [START_REF] Klein | Occurrence and spatial distribution of microplastics in river shore sediments of the rhinemain area in Germany[END_REF]. They are transmitted through the trophic chain, altering the expression of genes in many aquatic organisms, causing toxic effects and endocrine disruption and adverse effects on the reproductive, neurological and immunological systems in humans and animals [START_REF] Tunali | Effect of microplastics and microplastic-metal combinations on growth and chlorophyll a concentration of Chlorella vulgaris[END_REF][START_REF] Rochman | Classify plastic waste as hazardous (types of externalities caused by consumption of plastic bags)[END_REF]. Thus, it is crucial to identify plastic particles and determine their size and concentration both in the laboratory and in the natural environment.

Conventional measurement techniques for identifying and measuring microplastics (MP) in the field or the laboratory have been the subject of several reviews [START_REF] Rocha-Santos | A critical overview of the analytical approaches to the occurrence, the fate and the behavior of microplastics in the environment[END_REF][START_REF] Shim | Identification methods in microplastic analysis: a review[END_REF][START_REF] Zarfl | Promising techniques and open challenges for microplastic[END_REF][START_REF] Baruah | An insight into different microplastic detection methods[END_REF]. They can be summarized into three types of methods (Supplementary Table 3). (i) Visual methods using the naked eye or stereomicroscope or scanning electron microscopy (SEM) have often been applied for the identification of plastic in general [START_REF] Li | Microplastics in freshwater systems: a review on occurrence, environmental effects, and methods for microplastics detection[END_REF]. They can be combined with staining using Nile red [START_REF] Maes | A rapidscreening approach to detect and quantify microplastics based on fluorescent tagging with Nile Red[END_REF] or with energy dispersive spectroscopy using X-rays to identify elemental composition in addition to particle size [START_REF] Silva | Microplastics in the environment: challenges in analytical chemistry-a review[END_REF]. (ii) More sophisticated methods used included microplastic degradation by pyrolysis [START_REF] Mai | A review of methods for measuring microplastics in aquatic environments[END_REF] or thermal degradation, followed by gas chromatography-mass spectrometry analysis [START_REF] Dümichen | Fast identification of microplastics in complex environmental samples by a thermal degradation method[END_REF]. These techniques often overlap with visual methods for the identification and quantification of microplastic types [START_REF] Zarfl | Promising techniques and open challenges for microplastic[END_REF]. (iii) The most used methods that showed promising results [START_REF] Van Cauwenberghe | Microplastic pollution in deep-sea sediments[END_REF][START_REF] Frias | Evidence of microplastics in samples of zooplankton from Portuguese coastal waters[END_REF] are based on the spectral signature of plastic polymers. They included Fourier-transform infrared (FTIR) methods as attenuated total reflection-FTIR (ATR-FTIR) [START_REF] Löder | Focal plane array detector-based micro-Fourier-transform infrared imaging for the analysis of microplastics in environmental samples[END_REF][START_REF] Mani | Microplastics profile along the Rhine River[END_REF] or FTIR imaging [START_REF] Löder | Focal plane array detector-based micro-Fourier-transform infrared imaging for the analysis of microplastics in environmental samples[END_REF][START_REF] Mintenig | Identification of microplastic in effluents of waste water treatment plants using focal plane array-based micro-Fourier-transform infrared imaging[END_REF], and Raman spectroscopy analysis as Raman microspectroscopy [START_REF] Käppler | Analysis of environmental microplastics by vibrational microspectroscopy: FTIR, Raman or both?[END_REF][START_REF] Mcdermid | Quantitative analysis of small-plastic debris on beaches in the Hawaiian archipelago[END_REF] or Raman imaging [START_REF] Quinn | Validation of density separation for the rapid recovery of microplastics from sediment[END_REF].

Overall, conventional methods for the identification and/ or quantification of microplastics are subject to several limitations in terms of accuracy, time and cost of analysis [START_REF] Zarfl | Promising techniques and open challenges for microplastic[END_REF][START_REF] Baruah | An insight into different microplastic detection methods[END_REF]. Samples often require heavy pre-treatment in the laboratory to avoid artefacts generated by organic or inorganic particles other than microplastics [START_REF] Käppler | Identification of microplastics by FTIR and Raman microscopy: a novel silicon filter substrate opens the important spectral range below 1300 cm-1 for FTIR transmission measurements[END_REF][START_REF] Lee | A systematic protocol of microplastics analysis from their identification to quantification in water environment: a comprehensive review[END_REF]. Additionally, microplastics are usually highly dispersed in water bodies, requiring additional concentration processes to reach the detection limit of the analytical device. This preprocessing is time-consuming and labor-intensive.

Simpler and cheaper analytical methods are needed and, in this sense, biosensors have received great attention [START_REF] Mazouz | Design of novel electrochemical sensors for the selective detection of glyphosate[END_REF][START_REF] Attoye | Developing a low-cost, simple-to-use electrochemical sensor for the detection of circulating tumour DNA in human fluids[END_REF][START_REF] Tamarin | Mobile acoustic wave platform deployment in the amazon river : impact of the water sample on the love wave sensor response[END_REF]. Biosensors belong to a category of analytical devices capable of providing a measurable output signal using the recognition of a substance of interest via a biological recognition unit. The main advantages of biosensors are low cost, low detection limit and fast sensitivity, allowing real-time and in situ monitoring [START_REF] Nagraik | Nanofabricated versatile electrochemical sensor for Leptospira interrogans detection[END_REF]. So far, the detection of microplastics by biosensors and by sensors is at the stage of investigation despite the potential offered by these systems. In [START_REF] Asamoah | A prototype of a portable optical sensor for the detection of transparent and translucent microplastics in freshwater[END_REF], the authors combined two optical methods (interference and specular reflection of light) to design a prototype optical sensor to detect translucent microplastics in fresh water. Malyuskin [START_REF] Malyuskin | Microplastic detection in soil and water using resonance microwave spectroscopy: a feasibility study[END_REF] used a microwave resonance spectroscopy sensor to detect and quantify microplastics in soil and water at parts per thousand concentration levels.

Several biosensors based on enzymes, antibodies, nucleic acids and algal cells have been used as biorecognition elements [33][START_REF] Naresh | A review on biosensors and recent development of nanostructured materials-enabled biosensors[END_REF][START_REF] Bhalla | Introduction to biosensors[END_REF][START_REF] Mehrotra | Biosensors and their applications-a review[END_REF]. They have demonstrated their effectiveness in the detection of different pollutants, including heavy metals, pharmaceutical pollutants, pesticides and biological contaminants. Recently, the efficiency of peptide biosensors for the detection of polystyrene and polypropylene microparticles in their unoxidized and oxidized forms was demonstrated [START_REF] Woo | Sensitive and specific capture of polystyrene and polypropylene microplastics using engineered peptide biosensors[END_REF]. Enzyme-based biosensors have also been shown to be effective in detecting nano and microplastics [START_REF] Baracu | Review-recent advances in microfabrication, design and applications of amperometric sensors and biosensors[END_REF]. Huang et al. [START_REF] Huang | Measurement of low concentration of micro-plastics by detection of bioaffinity-induced particle retention using surface plasmon resonance biosensors[END_REF] detected low levels of microplastics by developing a surface plasmon resonance biosensor, using immobilized estrogens as bioreceptors. However, further progress is needed for a better and more acceptable detection process. In particular, the search for bioreceptors with a strong affinity for different types of microplastics while inducing a reliable and reproducible signal remains relevant.

Cyanobacterial extracellular polymeric substances (EPS) have attracted great attention and have been extensively studied for several applications due to their unique and diverse properties [START_REF] Xiao | Overview of microalgal extracellular polymeric substances (EPS) and their applications[END_REF]. EPS are relatively easy to obtain, do not pose any ethical problems and could be used in bioremediation and bioleaching due to their great structural, physical and chemical diversity [START_REF] Delattre | Production, extraction and characterization of microalgal and cyanobacterial exopolysaccharides[END_REF]. They are also potential candidates for the production of biofilms and thus replace the use of hazardous plastic materials [START_REF] Gongi | Characterization of biodegradable films based on extracellular polymeric substances extracted from the thermophilic microalga Graesiella sp[END_REF]. Additionally, EPS have been used as a metal-binding material due to the abundance of negatively charged amino acids like aspartic acid and glutamic acid in their structure [START_REF] Saravanan | Production, partial characterization and antioxidant properties of exopolysaccharide α-d-glucan produced by Leuconostoc lactis KC117496 isolated from an idli batter[END_REF][START_REF] Zhu | Bioflocculant produced by Chlamydomonas reinhardtii[END_REF]. These complex molecules can establish London forces, electrostatic interactions, hetero-aggregates and hydrogen bonds in the adhesion and cohesion of microplastic particles [START_REF] Wang | Physical assessment of composite biodegradable films manufactured using whey protein isolate, gelatin and sodium alginate[END_REF][START_REF] Lagarde | Microplastic interactions with freshwater microalgae: hetero-aggregation and changes in plastic density appear strongly dependent on polymer type[END_REF].

These properties represent advantages for the use of cyanobacterial EPS as bioreceptors in the development of biosensors intended for the detection of microplastics.

In this context, this article presents a first investigation aimed at the development of an EPS-based biosensor for the detection of microplastics. It focuses on the microplastics most frequently found in marine wastewater effluent, including PS (polystyrene), PA (polyamide), PMA (polymethyl acrylate) in the form of nylon, and PE (polyethylene low density) in the form of polyester. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was used to analyze the interaction between microplastics and EPS. EIS has been frequently used to characterize the stepwise modification of several biosensors [33,[START_REF] Zamfir | Advances in electrochemical impedance spectroscopy detection of endocrine disruptors[END_REF].

The main objectives of the current study are: (1) elaborate and characterize an EPS film solution; (2) immobilize and validate the EPS adhesion to a gold wafer electrode; (3) characterize the surface sensor using several techniques. Namely, Fourier transforms infrared spectroscopy (FTIR), Scanning electron microscopy (SEM), and X-ray spectroscopy (XRD) characterize the elaborated device by EIS measurements; and finally (5) investigate its analytical performances.

Materials and Methods

Extraction, Elaboration and Characterization of the EPS Film Forming Solution

Extracellular Polymeric Substances (EPS) were extracted from the culture cultivation of the cyanobacteria Gloecapsa gelationosa. The EPS was concentrated using a tangential ultra-filtration cell (Vivaflow 50) in Millipore membranes with 5 kDa pore size and then washed with deionized water until constant conductivity to eliminate low molecular weight substances [START_REF] Gongi | Extracellular polymeric substances with high radical scavenging ability produced in outdoor cultivation of the thermotolerant chlorophyte Graesiella sp[END_REF][START_REF] Mezhoud | The effects of temperature and light intensity on growth, reproduction and EPS synthesis of a thermophilic strain related to the genus Graesiella[END_REF]. Lastly, the recovery filtrate was freeze-dried, lyophilized, and weighed for EPS content determination. The film-forming solution was prepared by dissolving 1 mg of Gloecapsa EPS in 1 mL ethanol solution (99% of purity, purchased from Sigma Aldrich). In order to ensure the complete dissolution of the EPS in the ethanolic solution, the pH was regulated at a value of 12.

The biochemical composition of the EPS film-forming solution was characterized using colorimetric and gravimetric methods. Total carbohydrates content was determined by the phenol sulphuric acid method [START_REF] Dubois | Colorimetric method for the determination of sugars and related substances -ScienceOpen[END_REF] using d-glucose (Sigma, 50-99-7) as standard. Proteins content was determined according to Lowry et al. [START_REF] Lowry | Protein measurement with the Folin phenol reagent[END_REF] using bovine serum albumin (Sigma, 10711454001) as standard. The sulphate groups were calorimetrically calculated using potassium sulphate as standard [START_REF] Mishra | Characterization of extracellular polymeric substances produced by micro-algae Dunaliella salina[END_REF].

The zeta potential of the EPS film forming solution was measured on Zeta size 3000 HS. (Malvern, UK). Each sample was repeatedly measured 3 times and the values reported are the mean value ± standard deviation for two replicate samples. The measurements were performed in triplicate at 25 ± 1 °C by measuring the electrophoretic mobility of the dispersed particles in a charged field. The software to convert the electrophoretic mobility measurements into zeta potential values used the Smoluchowsky mathematical model [START_REF] Delgado | Measurement and interpretation of electrokinetic phenomena: (IUPAC technical report)[END_REF].

Sensor's Elaboration

The sensor was elaborated according to the method described by Touzi et al. [START_REF] Touzi | Detection of gadolinium with an impedimetric platform based on gold electrodes functionalized by 2-methylpyridine-substituted cyclam[END_REF]. In this study, we evaluated the applicability of the EPS as a sensitive membrane of gold wafers transducer. The gold wafers were cleaned with acetone and treated with heated piranha solution (H2O2/H2SO4 mixture 3:7 v/v) before being rinsed in ultrapure water and then dried under nitrogen flow.

The immobilization of sensitive EPS film on the cleaned gold surface was performed by means of spin-coating. A drop (10 µL) of EPS film solution was deposited on a rotating gold wafer at a speed of 2000 rpm for 20 s. The resulting thin film on gold wafers was stabilized before use by drying (60 °C for 1 h) and soaking overnight in a 0.01 M acetate buffer solution.

Surface Characterization of the Sensitive Membrane

The surface of the EPS sensitive membrane was observed by Scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), and X-ray spectroscopy (XRD).

SEM analyses were performed using an HR-FESEM SU-70 Hitachi microscope, operating at 4 kV in the field emission mode and an angle of 90° with the surface, using different magnifications. Before imaging, samples were cryo-fractured by immersion in liquid nitrogen and fixed on the SEM support using double-sided adhesive tape, and observed under an accelerating voltage of 5.0 kV and absolute pressure of 60 Pa, after sputter coating with a 5 nm thick gold.

FTIR analyses were performed using a Perkin-Elmer system (Perkin-Elmer) equipped with an attenuated total reflectance (ATR) cell. The spectra were recorded at room temperature, in the range of 500-4000 cm -1 with a resolution of 2 cm -1 and, evaluated by Agilent software.

Diffraction data of the EPS gold sensor membrane was collected with an X-ray diffractometer CICECO Empyrean (JDX 3532; Japan) equipped with CuKα radiation (λ = 1.54184A), a 4-circle kappa goniometer, and a CCD Detector. Data collection and processing were carried out using CrysAl-isPro Software System. The diffraction angle range of observation was 5° to 50°.

Electrochemical Impedance Spectroscopy « EIS »

Impedance spectroscopy measurements were carried out at room temperature (20 ± 3 °C) in an electrochemical cell (Pyrex glass of 5 mL volume) connected to an impedance analyzer and controlled by a computer. Three electrodes electrochemical cells were used: the modified gold electrode as the working electrode (0.19 cm 2 active area defined by an O-ring seal), a platinum counter-electrode and a saturated calomel electrode (Ag/AgCl/KCl) used as a reference electrode (Fig. 1). Ammonium acetate (CH 3 CO 2 -NH 4 + ) aqueous solution (4 mL, 0.01 M at pH 6.8) was used as a background electrolyte. The excitation sinusoidal signal was 10 mV of amplitude to provide a linear response of the cell, which means a sinusoidal current response at the same frequency and shifted in phase. The frequency was scanned in a range of [10 -3 Hz, 10 6 Hz]. Many Factors induce destabilization of the response of the cell. A delay time is always needed to achieve a steady state. This stabilization was detected by the reproducibility of the response. In our case, a delay of 90 min was sufficient to minimize the drift in the system. The response of the EIS was investigated by Nyquist diagrams according to the microplastics. All our measurements were done at the negative bias of -0.3 V which allows a great definition of the Nyquist plot and is not too high to induce the corrosion phenomenon. The equivalent circuit parameters for the electrolyte interface of the functionalized surface of EPS were directly deduced from the experimental data by applying the software Nova Autolab 1.5, after testing several models of the equivalent circuit.

Microplastics Solution

Four types of spherical-shaped microplastics, used in this study, including polystyrene (PSS) in size 0.1 µm, polymethylacrylate (PMA) in size 10 µm; Nylon polyamide (PA) in size 50 µm and low-density polyethylene (PE) in size 1 mm were purchased from Sigma-Aldrich as aqueous suspensions at 10% solid concentration. The microplastic solutions were prepared in water solution at different concentrations from 10 -11 to 10 -5 M.

Results and Discussion

Characterization of the EPS Film-Forming Solution

The chemical composition, particle size, and zeta-potential values of the film-forming solution are reported in Table 1. The chemical composition revealed that EPS solutions are principally composed of carbohydrates fraction. The total carbohydrate content was 70% of dry weight. The protein content was evaluated at 12%. The relatively high ratio of ester-sulfated groups (10%) proposes that the solution is of sulfated hetero-polysaccharides nature. The present results are in agreement with that found in the literature that revealed that several cyanobacterial EPS substances are sulfated polysaccharides [START_REF] Delattre | Production, extraction and characterization of microalgal and cyanobacterial exopolysaccharides[END_REF][START_REF] De Philippis | Exopolysaccharide-producing cyanobacteria and their possible exploitation: a review[END_REF].

In general, polymers of polysaccharide nature are known for their ability to physical trapping or inclusion of several particles' material [START_REF] Miao | Polysaccharidebased controlled release systems for therapeutics delivery and tissue engineering: from bench to bedside[END_REF]. Furthermore, the presence of peptides confers on EPS the possibility of adsorbing MPs by hydrophobic binding [START_REF] Woo | Sensitive and specific capture of polystyrene and polypropylene microplastics using engineered peptide biosensors[END_REF].

From the results of the zeta potential listed in Table 1, it was found that the EPS film-forming solution had negative charges of -41 mV. The negative-charged cyanobacterial exopolysaccharides are commonly reported by other authors and attributed to the presence of anionic groups and uronic acids [START_REF] Zhu | Bioflocculant produced by Chlamydomonas reinhardtii[END_REF][START_REF] Parwani | Antioxidant and iron-chelating activities of cyanobacterial exopolymers with potential for wound healing[END_REF]. However, according to our investigations, the Zeta potential varied with the pH of the EPS film forming solution. At pHs below 10, the value of the Zeta potential was + 30 mV (data not shown), but under these conditions the dissolution of the EPS is only partial. It is for this reason that we have maintained the pH of the EPS solution at 12 throughout the work, which guarantees the stability of the ionic charge and the homogeneity of the solution.

The typical average particle size distribution of the EPS film solution is plotted in Fig. 2. Particle size distributions showed monomodal shape dominated by small particles size of around 100 nm. The homogeneity of particle size distribution is confirmed by the low polydispersity index 0.036 (Table 1). According to Danaei et al. [START_REF] Danaei | Impact of particle size and polydispersity index on the clinical applications of lipidic nanocarrier systems[END_REF] a PDI lower than 0.05 indicate a highly monodisperse character. Small particle size polymers with low PDI have a great capacity to bind uniform micro-nanoparticles by encapsulation, electrostatic interaction or by covalent conjugation [START_REF] Danaei | Impact of particle size and polydispersity index on the clinical applications of lipidic nanocarrier systems[END_REF].

Characterization of the Sensor Surface

The surface of the EPS sensor membrane was observed by Scanning electron microscopy (SEM), Fourier transforms infrared spectroscopy (FTIR) and, X-ray spectroscopy (XRD).

The SEM top view and cross-section (Fig. 3) of the EPS membrane confirmed the homogeneous character and revealed a microstructural lamellar feature.

The presence of functionalities on the surface of the sensor was identified by FTIR measurements as shown in Fig. 4, revealing prominent functional reactive groups, such as sulfate, hydroxyl, or carboxylic. A broad band in the range of 2900-3600 cm -1 is attributed mainly to the stretching vibration (ν) of νO-H or νC-H groups, typical of the hydroxyl and alkyl functionality of carbohydrates [START_REF] Santhiya | Surface chemical studies on sphalerite and galena using extracellular polysaccharides isolated from Bacillus polymyxa[END_REF]. The prominent absorption observed at the region 1400 cm -1 could be attributed to the bending vibration (δ) of δN-H and the νC-N [START_REF] Jridi | Physical, structural, antioxidant and antimicrobial properties of gelatin-chitosan composite edible films[END_REF] indicating the existence of amino acids from peptide/proteins. The important peak observed at 1250 cm -1 corresponds to the stretching vibration of the ester sulfate groups (S=O) [START_REF] Jridi | Physical, structural, antioxidant and antimicrobial properties of gelatin-chitosan composite edible films[END_REF] and is further evidence of the heterosulfated polysaccharides nature [START_REF] Li | Flocculation behavior and mechanism of an exopolysaccharide from the deep-sea psychrophilic bacterium Pseudoalteromonas sp. SM9913[END_REF][START_REF] De | Bioactivity and applications of sulphated polysaccharides from marine microalgae[END_REF].

In this regard, the plastic binding capacity would be directly proportional to the availability of these functional groups at the surface [START_REF] Cunha | Marine vs freshwater microalgae exopolymers as biosolutions to microplastics pollution[END_REF]. Restrepo-Flórez et al. [START_REF] Restrepo-Flórez | Microbial degradation and deterioration of polyethylene-a review[END_REF] reported that the interaction between polymers/organisms and plastic particles leads to changes in functional groups and physical properties of plastic. However, as far we know, no studies have analyzed these interactions in depth.

X-ray spectroscopy (XRD) is a rapid analytical technique most widely used for phase identification of crystalline material. The XRD profile of the EPS membrane surface (Fig. 5) did not exhibit well-differentiated peaks, suggesting an amorphous nature. Similar to previous profiles of native EPSs produced by several microorganisms [START_REF] Mishra | Characterization of extracellular polymeric substances produced by micro-algae Dunaliella salina[END_REF][START_REF] Mota | Effects of heavy metals on Cyanothece sp. CCY 0110 growth, extracellular polymeric substances (EPS) production, ultrastructure and protein profiles[END_REF].

Impedance Measurements and Equivalent Circuit Modeling

The electrochemical measurement is well-suited to detect changes in the electrode-medium interface [START_REF] Xu | A review of impedance measurements of whole cells[END_REF]. Thus, in the field of biosensors, monitoring the immobilization procedure of the recognition element is based on the measurement of the electrochemical impedance variation. EIS is a steadystate technique using low amplitudes signal analysis and detect signal relaxations over a very wide range of applied frequency. The Impedance measurement results are illustrated in the Nyquist plot using the imaginary part (Z″) and the real part (Z′) of impedance (Z). To design the electrical model of the electrochemical cell, we consider the gold-EPS interface in series with the EPS membrane and in series with the electrolyte solution. The model of the electrolyte solution should be a resistor Rs, the interface gold-EPS is modeled by a real capacitor (i.e. a capacitance CdL in parallel with a resistor Rct) and the membrane EPS is assumed to another real capacitor with a capacitance Cm and a resistance Rm. The three dipoles are assembled in series. CdL is the double layer capacitance and Rct is the charge transfer resistor. This model is denoted R(C//R)(C//R). In the Nyquist plot, the dipole C//R correspond to a semi-circle with a diameter R. In the case of a semi-circle whose center is shifted towards the negative Z″, we replace the capacitance C with a constant phase element CPE. The constant phase element is considered as a "power-law-dependent specific layer capacitance". The constant phase element reflects non-homogeneity and defecting area of the electrode surface. (Rct) corresponds to the electron transfer resistance between the bulk and the electrode's surface [START_REF] Macdonald | Warmth as a developmental construct : an evolutionary analysis[END_REF]. In our specific case, to take into account our EPS chemical layer immobilized on the electrode surface, the model "R(CPE//R)(CPE//R)" become "Rs (CPE_EPS//Rm)(CPE_dL//Rct)".

In this work, the equivalent electrical circuit models Rs(CPE_EPS//Rm) (i.e. without the modelization of the interface between the gold substrate and the EPS film), and Rs(CPE_EPS//Rm)(CPE_dL//Rct) have been tested. Based on the chi-square values of each model fitting, the Nyquist diagrams obtained for the gold electrode after the EPS deposition (Fig. 6) show that Rs(CPE_EPS//Rm)(CPE_dL//Rct) Fig. 6 a A Nyquist plot fitted using the Rs(CPE_EPS// Rm)(CPE_dL//Rct) circuit. b A Bode plot fitted using the Rs(CPE_EPS//Rm)(CPE_dL// Rct) circuit. c A Nyquist plot was fitted using the Rs(CPE_ EPS//Rm) circuit. d A Bode plot fitted using the Rs (CPE_ EPS//Rm) circuit. Z″: imaginary part of impedance and (Z′) the real part of impedance Rs: solution resistance; Rm: resistance of the EPS film; CPE_EPS: constant phase element of the EPS film; CPE_dL: constant phase element of the interface; Rct: charge transfer equivalent resistance; χ 2 : chi-square. circuit was more suitable (corresponding chi-square values χ 2 = 0.013) for describing the EPSs gold sensor for microplastics detections. The observed non symmetric profile (Fig. 6 b) of the phase spectra confirms this choice. The good agreement between the measured data and the fitting curves indicates that this equivalent circuit is suitable and meaningful for this electrochemical system and is therefore used to fit the impedance spectroscopy data and extract Rs, Rm, CPE_EPS, Rct, and CPE_dL values. These were obtained by plot fitting with a less than 5.0% error percentage (Table 2).

Influence of Microplastics on the Electrochemical Response

Nyquist diagrams resulting from electrochemical impedance spectroscopy were plotted (Fig. 7) at different concentrations ranging from 10 -11 to 10 -5 M of each studied microplastics (PSS, PMA, PA, and PE).

The system stability for application as a sensor was recorded after the EPSs film deposition. The Nyquist diagram corresponding to the blank representing EPS without microplastics (EPS acetate) showed a semicircle with a Z′ value of 1 E +5 to 1.5 E +5 Ω suggesting a high stability of the EPS electrode. The shape of Nyquist plots is dependent mainly on the electrochemical responses taking place at the surface of the working EPS electrode. A difference in the electrical signal was created due to the kinetic binding of each type of microplastics at the sensors surface. The electrochemical sensor was able to detect all tested microplastics at a very low concentration of 10 -11 M.

The differences monitored between the four experimented types of plastics was mainly related to their sizes. By comparing the Nyquist diagrams, a fast saturation of the sensor membrane was detected in the case of PA at a concentration of 10 -10 M and of PE at a concentration of 10 -11 M. The real impedance Z′ was evaluated in these cases respectively at 1.8 E +5 and 2.5 E +5 Ω. This behavior could be mainly correlated to the high size of both PA (50 µm size) and PE (1 mm size) that blocks EPSs micropores. It was reported that the plastics size affects the ability of polymers to adsorb particles [START_REF] Zhu | Growth inhibition of the microalgae Skeletonema costatum under copper nanoparticles with microplastic exposure[END_REF][START_REF] Chae | Effects of micro-sized polyethylene spheres on the marine microalga Dunaliella salina: focusing on the algal cell to plastic particle size ratio[END_REF].

On other hand, the diameter of the semicircle increased with increasing the concentration of both PMA (10 µm) and PSS (0.1 µm). A detection limit was observed at 10 -6 M in the case of PMA and 10 -5 M in the case of PSS. At all tested concentrations, PSS showed the highest Z′ value, higher than that recorded with PMA, thereby indicating more affinity of EPS sensor to detect large range of PSS than the other types of microplastics.

Table 2 shows the different results obtained after fitting the experimental data, revealing that the detection was influenced by the microplastic concentrations. Little variation was observed in constant phases elements of both the 3.0 ± 0.3 121.0 ± 2.2 3.2 ± 0.5 0.9 ± 0.0 60.8 ± 1.2 1.8 ± 0.0 0.9 ± 0.0 PA (10E -10 -10E -5 )

2.1 ± 0.2 177.1 ± 1.9 3.3 ± 0.5 0.8 ± 0.0 60.8 ± 1.2 1.7 ± 1.0 0.9 ± 0.0 PSS 10E -11 3.3 ± 0.1 118.5 ± 4.3 3.0 ± 0.6 0.9 ± 0.0 60.3 ± 2.2 1.8 ± 0.7 0.9 ± 0.0 PSS 10E -10 2.5 ± 0.5 142.0 ± 3.2 3.2 ± 0.8 0.9 ± 0.0 60.0 ± 2.3 1.7 ± 0.9 0.9 ± 0.0 PSS 10E -9 1.9 ± 0.2 168.2 ± 2.2 3.3 ± 0.2 0.9 ± 0.0 59.3 ± 2.0 1.8 ± 0.0 0.9 ± 0.0 PSS 10E -8 1.8 ± 0.6 195.0 ± 2.0 3.5 ± 0.3 0.9 ± 0.0 58.3 ± 2.1 1.5 ± 0.1 0.9 ± 0.0 PSS 10E -7 1. 7 ± 0.5 223.1 ± 2.2 3.7 ± 0.8 0.9 ± 0.1 54.8 ± 1.2 1.5 ± 0.2 0.9 ± 0.0 PSS 10E -6 1.6 ± 0.2 252.4 ± 2.0 3.9 ± 0.7 0.9 ± 0.1 52.4 ± 2.2 1.4 ± 0.3 0.9 ± 0.0 PSS 10E -5 1.41 ± 0.54 267.76 ± 2.4 3. 9 ± 0.5 0.9 ± 0.1 49.1 ± 1.8 1.4 ± 0.5 0.9 ± 0.1 PE (10E -11 -10E -5 ) 2.4 ± 0.7 208.3 ± 2.5 4.0 ± 0.4 0.9 ± 0.0 59.4 ± 2.2 1.1 ± 0.2 0.9 ± 0.1 PMA 10E -11 3.5 ± 0.9 171.9 ± 3.2 2.2 ± 0.3 0.9 ± 0.0 65.9 ± 2.0 1.7 ± 0.1 0.9 ± 0.0 PMA 10E -10 3.2 ± 0.2 189.1 ± 3.5 2.7 ± 0.2 0.9 ± 0.0 64.9 ± 1.7 1.7 ± 0.0 0.9 ± 0.0 PMA 10E -9 3.1 ± 0.9 245.3 ± 4.0 2.8 ± 0.6 0.9 ± 0.0 51.7 ± 2.2 1.6 ± 0.1 0.9 ± 0.0 PMA 10E -8 2.0 ± 0.9 274.8 ± 4.6 2.8 ± 0.8 0.9 ± 0.1 54.8 ± 1.3 1.5 ± 0.3 0.9 ± 0.0 PMA 10E -7 2.0 ± 0.5 292.3 ± 2.0 3.2 ± 0.3 0.9 ± 0.0 51.6 ± 3.2 1.5 ± 0.1 0.9 ± 0.2 PMA 10E -6 1.9 ± 0.7 293.0 ± 2.3 3.4 ± 0.3 0.9 ± 0.0 50.3 ± 1.5 1.5 ± 0.2 0.9 ± 0.1 PMA 10E -5 1.9 ± 0.1 299.5 ± 1.2 3.7 ± 0.2 0.9 ± 0.0 45.1 ± 2.2 1.5 ± 0.2 0.7 ± 0.0 EPS film (CPE_EPS) and the interface (CPE_dL). The ion transfers equivalent resistance (Rct) and the resistance of the solution (Rs), showed a decrease with the increase of the concentration. These results clearly signify that the microplastics solution were incrusted on the EPSs electrode which provide easier access for intercalation of ions on EPS electrode surface and easy charge-transfer at electrode-electrolyte interface [START_REF] Uke | Sol-gel citrate synthesized Zn doped MgFe2O4 nanocrystals: a promising supercapacitor electrode material[END_REF].

The EPS resistance (Rm) increased with increasing the concentration of microplastics. Indeed, according to the pore-impedance relationship, the Rm can be attributed to the impediment to the microplastics passing through the pores. Several studies showed that small particles tend to aggregate into the pores in polymers and then adsorb to the surface wholly or individually [START_REF] Lagarde | Microplastic interactions with freshwater microalgae: hetero-aggregation and changes in plastic density appear strongly dependent on polymer type[END_REF].

Conclusion

This work demonstrates the validity of using EPS as a bioreceptor for the development of biosensors allowing the detection of low concentrations of different types of microplastics. The detection limits are 10 -11 to 10 -5 M, but the larger the particle size, the faster the saturation of the EPS membrane and the smaller the detection interval in terms of concentration. Investigations using the same type of biosensor for the detection of nanoparticles can be envisaged in this direction. However, more investigations are also needed to understand the behavior of the biosensor in the presence of a mixture of particles of different sizes.

EPS represent a natural substance, which is complex in its physical and chemical structure. The EPS film is monodisperse at the molecular scale with a homogeneous structure and adheres to the surface of the gold wafer without adding a specific ligand, which represents an advantage in the development of biosensors. However, its negative charge and the presence of different functional groups in its structure reduce its selectivity for plastic in a solution containing several types of pollutants. The use of the impedimetric biosensor thus designed in the field and the study of interactions with pollutants of different nature remains subject to additional investigations.

Fig. 1

 1 Fig.1 Scheme for the Gleocapsa EPS immobilization on the electrochemical sensor gold wafer (left) and the three electrochemical electrodes (right)

Fig. 2 Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5

 2345 Fig. 2 Size distribution of the EPSs film-forming solution

Table 1

 1 Chemical composition: carbohydrates, protein, sulfate, mean particle size, and zeta potential of EPS film-forming solution

	Proteins	Sulfate	Carbohydrates	Mean diameter (nm)	Polydispersity index	pH	Zeta potential (mV)
	12.2 ± 0.02	10.1 ± 0.1	70.2 ± 0.1	99.7 ± 2.0	0.036 ± 0.001	12	-41.2 ± 3.5

Table 2

 2 Parameters of the electrical circuit equivalent to the EPS electrode for different concentrations (10 -11 to 10 -5 M) of microplastics: PA, PMA, PSS, and PE (values are reported until saturation) Rs solution resistance, Rm resistance of the EPS film, CPE_EPS constant phase element of the EPS film, CPE_dL constant phase element of the interface, Rct ion transfer equivalent resistance, μ ion mobility

		Rs (kΩ)	Rm (KΩ)	CPE EPS (µF)	µ	Rct (KΩ)	CPE dL (µF)	µ
	EPS-acetate	3.4 ± 0.5	127.6 ± 2.0	2.8 ± 0.0	0.9 ± 0.0	59.4 ± 1.3	1.8 ± 0.2	0.9 ± 0.0
	PA 10E -11

Funding This research received no specific Grant from any funding agency in the public, commercial, or not-for-profit sectors.

Data Availability All data generated or analyzed during this study are included in the article.

Supplementary Information

The online version contains supplementary material available at https:// doi. org/ 10. 1007/ s10924-022-02555-6.

Author Contributions All authors contributed to the conception of the manuscript and its drafting and approval.

Declarations

Conflict of interest The authors declare no conflict of interest.


Anne Farruggia
email: anne.farruggia@inrae.fr

Marie-Pierre Ellies-Oury

Anne Listrat

Sylvie Bardou-Valette

Karine Meteau

Bénédicte Roche

Sébastien Couvreur

Benoit Graulet

Paul Riga

Sandrine Papillon

David Chadeyron

Brigitte Picard

Dominique Gruffat

Vincent Boutifard

Marc Pousin

Fréderic Signoret

Denys Durand

Elevage des bovins de race Maraîchine et qualité de la viande de boeuf Elevage des bovins allaitants de race Maraîchine et qualités sensorielles

Keywords: race locale, recherche-action, viande, finition Auteurs :

et nutritionnelles de la viande de boeuf.

INTRODUCTION

D'après le Code Rural et de la Pêche (Article D653-9), une race est qualifiée de locale si elle est "majoritairement liée à un territoire donné, par ses origines, son lieu et son mode d'élevage" [START_REF] Verrier | Valorisation des races animales locales par des produits liés à leur territoire : cinq leçons tirées de cas variés en France[END_REF]. A l'issue de la période de modernisation et d'intensification de l'agriculture, les effectifs de la plupart des races locales françaises dites à petits ou très petits effectifs, avaient atteint un stade critique dans les années 1970 due à l'inadéquation entre les objectifs de performances zootechniques d'alors et les potentialités de ces races. Pourtant, dès 1995, Annick Audiot anticipait la place que pourrait avoir l'élevage de ces races locales à petits effectifs dans son ouvrage "Des races d'hier pour l'élevage de demain". Aujourd'hui, les races locales, adaptées à leur environnement, du fait de leur rusticité au sens de Sauvant et Martin (2010), s'accordent avec les principes de l'agroécologie en élevage, tels que proposés par [START_REF] Dumont | Prospects from agroecology and industrial ecology for animal production in the 21st century[END_REF], et sont plus en adéquation avec les aspirations actuelles des citoyens pour une agriculture qui produit en privilégiant les biens et les services environnementaux. Leurs effectifs ont augmenté progressivement et suivi une même trajectoire : une étape de sauvegarde et de reconstruction, puis une étape de conservation et de développement de leur population, et enfin une étape de "valorisation" au cours de laquelle les éleveurs cherchent à promouvoir et commercialiser leurs produits [START_REF] Audiot | Races d'hier pour l'élevage de demain[END_REF]. Un objectif majeur des initiatives de valorisation des races locales au travers de leurs produits est d'obtenir pour les éleveurs des prix sensiblement plus élevés que la moyenne, afin de compenser leur productivité généralement modérée et les éventuelles contraintes liées à leur milieu d'élevage [START_REF] Verrier | Valorisation des races animales locales par des produits liés à leur territoire : cinq leçons tirées de cas variés en France[END_REF]. Le développement de la race bovine Maraîchine s'inscrit dans ce schéma [START_REF] Steyaert | The role of knowledge and research in facilitating social learning among stakeholders in natural resources management in the French Atlantic coastal wetlands[END_REF]. Après un déclin de sa population, l'Association pour la valorisation de la race bovine Maraîchine et des prairies humides (désignée par Association MA dans la suite du texte) a été créée en 1988 pour développer un programme de conservation (https://www.vache-Maraîchine.org/). Durant la période de sauvegarde, la population de Maraîchine est passée en 1987 de 4 femelles de plus de deux ans issues de deux reproducteurs à 30 femelles issues de 10 reproducteurs en 1990. Aujourd'hui, la race Maraîchine fait partie des races à petits effectifs et comprend de l'ordre de 1600 femelles de plus de 2 ans provenant de 120 exploitations (Idele, 2020).

Les chercheurs de l'unité expérimentale INRAE de Saint-Laurent-de-la-Prée interagissent depuis une trentaine d'années avec les éleveurs de l'association MA [START_REF] Steyaert | The role of knowledge and research in facilitating social learning among stakeholders in natural resources management in the French Atlantic coastal wetlands[END_REF], que ce soit au travers d'expérimentations pour évaluer les performances des animaux, ou dans des projets de recherche-action pour accompagner les différentes étapes du développement de la race. Dans le cadre d'un projet intitulé "Valoriser la Maraîchine pour conjuguer viande de qualité et préservation des milieux littoraux" financé par la Fondation de France, les chercheurs ont construit, en 2019 un projet avec les éleveurs pour évaluer la qualité nutritionnelle et sensorielle de la viande de Maraîchine. L'attente des éleveurs portait sur la caractérisation de la qualité de la viande de Maraîchine au regard de leurs conduites de finition ainsi qu'en comparaison par rapport aux autres races bovines. Au-delà de cette caractérisation des qualités intrinsèques, les éleveurs mettaient également en avant l'opportunité d'apprentissage que leur offrait ce projet, à savoir apprendre à parler de leur viande dans la perspective de la valorisation en circuit de proximité [START_REF] Farruggia | Des éleveurs de races bovines locales s'emparent des questions des qualités intrinsèques et extrinsèques de leur viande en collaboration avec des chercheurs[END_REF]. A l'issue des échanges entre chercheurs et éleveurs, les trois objectifs suivants ont servi de socle à la construction d'un protocole:

-Réaliser une évaluation objective la plus complète possible des qualités sensorielles et nutritionnelles de la viande de Maraîchine, -Analyser l'effet d'une finition à l'herbe issue des prairies caractéristiques du littoral atlantique, -Positionner la Maraîchine en termes de rusticité comparativement aux races dites "à viande".

Les catégories d'animaux Maraîchins choisis collectivement ont été ceux commercialisés aujourd'hui par les éleveurs : les adultes et le veau rosé. Le veau rosé constitue le produit phare de l'élevage de Maraîchine, encouragé par l'association MA. Dans la catégorie "adultes", la vente de vaches et de génisses a supplanté la commercialisation du boeuf qui s'était développée dans les années 90 du fait de la nécessité de garder toutes les femelles [START_REF] Roche | The Maraichine Cattle Breed Supports Breeders and Researchers in the Atlantic Coastal Marshlands[END_REF]. Les chercheurs ont cependant suggéré de prendre le boeuf comme animal représentatif de la catégorie "adulte" de façon à restreindre au maximum l'hétérogénéité des âges d'abattage. Ce facteur impacte en effet fortement les qualités sensorielles et nutritionnelles des viandes et est plus difficilement maitrisable pour les femelles abattues par les éleveurs [START_REF] Prache | La qualité des aliments d'origine animale selon les conditions de production et de transformation, rapport de l'expertise scientifique collective[END_REF].

Ce premier article rapportera les résultats obtenus sur la qualité de la viande de boeuf. Un second article suivra, présentant les résultats obtenus sur la viande de veau rosé. Nous présenterons en préalable le contexte de l'élevage de Maraîchine avec les caractéristiques de la vache, des exploitations et les représentations des éleveurs vis-à-vis de leur race et des conduites de finition. Dans un deuxième temps, nous présenterons notre dispositif expérimental et les mesures réalisées. Nous exposerons et discuterons enfin les résultats obtenus.

I. LA VACHE, LES ELEVEURS DE MARAÎCHINE, LA COMMERCIALISATION DES ANIMAUX

I.1. La vache Maraîchine

Dès le début, le programme de développement de la Maraîchine a lié la conservation de la race à la conservation de son environnement traditionnel de prairies humides du littoral atlantique. L'association MA a sélectionné des vaches rustiques, permettant des modes d'élevage extensifs en vue de respecter le fonctionnement écologique et hydrologique des prairies humides [START_REF] Berthet | A participatory design approach to promote sustainable cattle breeding products and practices in Western France. Eursafe 2022 "Transforming Food Systems[END_REF]. Le caractère rustique, soit la facilité de vêlage, la résistance aux parasites intestinaux et la capacité à valoriser la flore des prairies humides, a été privilégié sur la conformation. Aujourd'hui encore, une analyse génétique est obligatoire pour les mâles qui seront recrutés pour devenir les futurs taureaux : les mâles présentant une homozygotie du gène culard ne sont pas sélectionnés. Ce schéma a abouti à une vache plutôt de grande taille avec plusieurs caractéristiques physiques distinctives (Encadré 1). Les données de la ferme expérimentale de Saint-Laurent-dela-Prée obtenues sur 180 animaux vendus en direct (74 boeufs, 55 jeunes femelles, 51 vaches) entre 2009 et 2019 donnent un aperçu du classement des carcasses et des rendements viande d'un troupeau Maraichin recourant à une finition aux concentrés. Au total, 7% des carcasses de boeufs ont été classés en conformation U, 43% en "R=", 22% en "R+", 15% en "R-" et 14% en O, avec un rendement carcasse moyen de 55%. Un tiers des carcasses des jeunes femelles (génisses et primipares) a été classé "R-", un tiers en "R+ ou R=" et un tiers "O+, O= ou O-", avec un rendement carcasse moyen de 55%. Pour les vaches multipares, 45% des carcasses ont été classées "O+, O= ou O-", 29% en "R-", 22% en "R+ ou R=", avec un rendement viande moyen de 52% [START_REF] Boutifard | Maraichîne, dites-m'en plus[END_REF]

I.2. Les élevages de Maraîchines et leurs débouchés

Les exploitations possédant des Maraîchines, sont localisées dans les marais et les bocages contigus de la côte Atlantique de la Vendée jusqu'à la Gironde. Des enquêtes, réalisées en 2018 à partir d'un échantillon de 24 éleveurs de Maraîchine, montrent que la Maraîchine est élevée dans des fermes aux productions et structures variées et que la plupart des exploitations ont plusieurs activités agricoles [START_REF] Sigwalt | The Maraîchine breed: a cattle breed at the confluence of ecological and economic issues in the Atlantic coastal marshes. Forum Origin, Diversity and Territories " Agroecology: multiple transitions of territories[END_REF]. Le taux de pluriactivité est relativement faible (25% des agriculteurs interrogés), suggérant une « professionnalisation » de l'élevage par rapport aux années 2000 [START_REF] Roche | The Maraichine Cattle Breed Supports Breeders and Researchers in the Atlantic Coastal Marshlands[END_REF]. La moitié des exploitations de l'échantillon sont de type polyculture-élevage et vendent des produits végétaux et 60% d'entre elles sont en Agriculture Biologique. Deux tiers de ces exploitations possèdent d'autres animaux, tels que des bovins allaitants d'autres races, des bovins laitiers, des chèvres ou des volailles. Alors que les éleveurs qui avaient une autre race allaitante représentaient, en 2004, 47% des éleveurs enquêtés [START_REF] Roche | The Maraichine Cattle Breed Supports Breeders and Researchers in the Atlantic Coastal Marshlands[END_REF], ils sont seulement 25% en 2018. Le nombre moyen de vaches Maraîchine est aujourd'hui de 30 par exploitation avec un minimum de 2 et un maximum de 80. Pour deux tiers des éleveurs, les prairies humides de marais représentent 100% de leurs prairies. Une grande place est donnée à l'herbe dans l'alimentation des animaux et l'autosuffisance alimentaire est majoritaire. La reproduction se fait principalement par accouplement naturel avec des taureaux appartenant à l'association MA. Les vêlages de printemps représentent 38% des exploitations, et 42% des éleveurs répartissent les vêlages sur l'année. La vente directe de viande explique la nécessité d'étaler les vêlages, pour répondre à la demande du marché tout au long de l'année.

Depuis les années 2000, les agriculteurs tentent de développer un marché alternatif pour les animaux Maraîchins dans lequel les prix ne sont pas déterminés par la conformation et le pourcentage de gras. Aujourd'hui, les deux tiers des éleveurs pratiquent la vente directe de viande à la ferme. La plupart des éleveurs enquêtés conjuguent des ventes en circuit court et en circuit long : en 2018, huit éleveurs enquêtés sur 24 ont vendu plus de 80% de leurs animaux en circuit court, 10 agriculteurs entre 40 et 60%, et 6 moins de 20%. La vente directe à la restauration (ex : restaurants) représente une très faible part des ventes (< 1%) mais tend à se développer tout récemment. Les projets de commercialisation collective se sont jusqu'à présent heurtés à des difficultés techniques telles que la gestion de l'équilibre matière ou la fourniture de produits tout au long de l'année.

I.3. Toujours entre conservation et valorisation

Comme dans beaucoup d'associations de races locales, des tensions entre éleveurs tenants de la conservation et éleveurs tenants de la valorisation commerciale (entre animaux locaux et rustiques d'une part et animaux "commercialisables" d'autre part) ont traversé et traversent toujours les débats de l'association MA. L'enquête de 2018 a permis de mettre en évidence cette diversité des perceptions. Tous les éleveurs perçoivent la race comme étant rustique, facile à élever notamment grâce au vêlage sans assistance, présentant une bonne résistance aux maladies et une bonne production laitière associée à de bonnes capacités maternelles. En revanche, les perceptions sont contrastées en ce qui concerne l'attention portée à la biodiversité, l'alimentation des animaux et la commercialisation. Si de nombreux agriculteurs reconnaissent la spécificité de la race pour la gestion des marais, d'autres estiment que n'importe quelle race bovine aurait pu faire de même. En ce qui concerne l'alimentation, beaucoup mettent en avant la capacité de la race à utiliser les fourrages grossiers à faible valeur nutritive des zones humides et recherchent à engraisser leurs animaux avec de l'herbe pâturée associée à du foin de bonne qualité comme le foin de luzerne par exemple. D'autres agriculteurs considèrent en revanche que seule une finition basée sur l'utilisation de méteil enrubanné ou des concentrés est acceptable.

Une étude impliquant des boeufs Maraîchins issus de rations de finition différentes a donc été mise en place pour évaluer objectivement la qualité nutritionnelle et sensorielle de leur viande.

II. DISPOSITIF EXPERIMENTAL ET TYPES D'ANALYSE

II.1. Sélection des animaux et prélèvements

En concertation avec l'association MA, 10 boeufs finis à l'herbe et 10 boeufs finis aux céréales devaient être sélectionnés au sein de différents élevages. Une liste des élevages ayant des boeufs avait été fournie par l'Association MA pour cela. Pour chaque animal sélectionné, un questionnaire concernant son alimentation était rempli par l'éleveur précisant les rations journalières de finition (nature de l'aliment et quantité d'aliment déclarées par l'éleveur pour les aliments distribués). Les données sur les carcasses issues de l'abattoir étaient collectées pour l'ensemble des animaux. Le muscle retenu pour les analyses sensorielles et nutritionnelles a été le Rectus abdominis (RA) ou bavette de Flanchet en terme boucher. Ce muscle représentatif de la carcasse, est en effet très étudié dans la littérature d'autant plus que son prélèvement à l'abattoir n'induit pas de forte dépréciation de la carcasse [START_REF] Oury | Specific fibre composition and metabolism of the rectus abdominis muscle of bovine Charolais cattle[END_REF]. Chaque prélèvement, correspondant à une bavette, était effectué 24 heures après abattage. L'échantillon brut était ensuite transporté à 5°C de l'abattoir vers le laboratoire d'analyse sensorielle INRAE du Magneraud pour y être conditionné. Après un parage du morceau brut (retrait du gras de couverture et de l'aponévrose), 100 grammes étaient prélevés au coeur de la bavette puis découpés en dés de 1 cm sur 1 cm, fixés dans l'azote liquide à -196°C puis conservés à -80°C et enfin acheminées au laboratoire INRAE de l'UMR Herbivores à Theix. Sur place, ils étaient ensuite broyés à l'aide d'un broyeur à lame rotative IKA-M 20 dans de l'azote liquide afin d'obtenir une poudre fine et homogène puis conservés à -80 °C jusqu'aux analyses. Le reste de la bavette était mis sous vide, maturé dans une chambre de maturation pendant 14 jours à 4°C puis congelé à -20°C dans l'attente des analyses sensorielles et rhéologiques réalisées à Bordeaux Science Agro.

II.2. Analyse des caractéristiques biochimiques et métaboliques de la bavette de Flanchet (détails Encadré 2)

Les teneurs en collagène total (TCol) et en cross-links (CLs) ont été déterminées. La teneur en hydroxyproline a été mesurée dans les hydrolysats selon la procédure décrite par [START_REF] Dubost | Relationships between structural characteristics of bovine intramuscular connective tissue assessed by image analysis and collagen and proteoglycan content[END_REF]. Les propriétés contractiles ont été évaluées par une mesure des proportions d'isoformes de chaînes lourdes de myosines (MyHC). Le type métabolique des muscles a été déterminé grâce aux mesures d'activités enzymatiques sur broyats musculaires. Ainsi les activités d'enzymes représentatives des métabolismes glycolytique (lactate déshydrogénase, LDH ; phosphofructokinase, PFK) et oxydatif (isocitrate déshydrogénase, ICDH) ont été déterminées selon les protocoles décrits par Jurie et al. (2006).

ENCADRE 2

Caractérisation des fibres musculaires et de leur métabolisme

Collagène total et réticulation (Cross-links)

Pour les teneurs en collagène total (TCol) et en cross-links (CLs), environ 250 mg de poudre musculaire ont été pesés en double, hydrolysés avec 20 ml de HCl 6 N pendant une nuit à 110°C dans un tube de verre à bouchon vissé. Après filtration, l'hydrolysat acide a été dilué 5 fois avec de l'eau. La teneur en hydroxyproline a été mesurée dans les hydrolysats selon la procédure précédemment décrite par [START_REF] Dubost | Relationships between structural characteristics of bovine intramuscular connective tissue assessed by image analysis and collagen and proteoglycan content[END_REF]. Les CLs ont été déterminés par ELISA à l'aide du kit Metra Pyd EIA kit (Quidel Corporation, USA) selon la procédure du fabricant adaptée par [START_REF] Dubost | Relationships between structural characteristics of bovine intramuscular connective tissue assessed by image analysis and collagen and proteoglycan content[END_REF] pour les tissus musculaires. Les résultats ont été exprimés en nM de pyridinoline par g de matière sèche (nM pyr g-1 MS). Jurie et al. (2006b).

Typage métabolique Le type métabolique des muscles a été déterminé grâce aux mesures d'activités enzymatiques sur broyats musculaires. Ainsi les activités d'enzymes représentatives des métabolismes glycolytique (lactate déshydrogénase, LDH ; phosphofructokinase, PFK) et oxydatif (isocitrate déshydrogénase, ICDH) ont été déterminées selon les protocoles décrits par

Quantification des isoformes de chaînes lourdes de myosine par électrophorèse

Les isoformes de la chaîne lourde de la myosine (MyHC) ont été séparées par électrophorèse en gel de sodium dodécyl sulfate/glycérol selon la méthode de Picard et al. (2011). Après migration, les gels ont été fixés dans de l'éthanol à 30% (v/v) et de l'acide acétique à 5% (v/v), puis colorés avec du Bleu R250 de Coomassie colloïdal pendant 24 heures. Après décoloration, les gels ont été scannés et les proportions des différentes bandes de MyHC ont été quantifiées par densitométrie avec le logiciel ImageQuant5500 (Amersham Biosciences/GE Healthcare).

II.3. Analyse de la qualité sensorielle et des propriétés rhéologiques (détails Encadré 3)

L'ensemble des échantillons a été évalué par un jury constitué de 15 jurés formés aux évaluations sensorielles. Après décongélation sous l'eau froide, chaque échantillon de 1,50 cm d'épaisseur a été cuit à coeur à 300°C en utilisant un grill SOFRACA à double face durant 1 minute, de façon à obtenir une température interne de 56°C (morceau saignant).

Chaque échantillon a été proposé via une présentation monadique séquentielle selon un plan équilibré. Sept descripteurs ont été évalués sur une échelle bornée, non structurée entre 0 et 10. Plus précisément, les 7 descripteurs étaient les suivants :

-tendreté initiale : appréciation de la facilité à couper la viande au premier coup de dents -tendreté globale : appréciation globale de la facilité à couper la viande après plusieurs coups de dents -jutosité initiale : appréciation de la quantité de jus libéré par le morceau de viande au premier coup de dents -jutosité globale : appréciation de la quantité de jus en bouche (jus libéré et salivation) lors de la mastication de la viande -flaveur typique : intensité (positive) de la flaveur de viande (goût du boeuf et perception du persillé caractéristique de la viande de boeuf) -flaveur anormale : ressenti d'un mauvais goût, d'arrièregoût, de goût de rance, ou de mauvaise conservation de la viande.

-résidu de mastication : évaluation du volume du morceau de viande qui reste après plusieurs coups de dents, difficile à avaler.

Pour chaque animal, la viande a également été caractérisée en termes de propriétés rhéologiques [START_REF] Salé | Evolution de quelques propriétés mécaniques du muscle pendant la maturation[END_REF]

ENCADRE 3

Evaluation des propriétés rhéologiques et de couleur

Les mesures de couleur ont été faites sur la viande et le gras intermusculaire de chaque morceau avec un chromamètre Konica Minolta CR400, utilisant l'illuminant D65, un angle de 2°, une ouverture de 8 mm de diamètre et le logiciel SpectraMagic NX. Pour évaluer la force de cisaillement, cinq carottes de 0,1 à 1,4 cm d'épaisseur ont été découpées dans le sens des fibres. Ces carottes ont été cisaillées avec une lame pleine de Warner Bratzler. Les résultats de la force de cisaillement ont ensuite été transférés sur le logiciel Trapezium X. La force de cisaillement a été évaluée sur la viande crue et la viande cuite (cuisson au grill, selon le même procédé que pour les évaluations sensorielles). La force de compression à 20 et 80% a également été déterminée. La force de compression à 20% reflète la résistance des myofibrilles et donc le niveau de la protéolyse. Son évaluation permet donc de déduire le degré de maturation de la viande [START_REF] Lepetit | Mechanical properties of meat[END_REF] II.4. Analyses de la qualité nutritionnelle (détails Encadré 4) La teneur en lipides intramusculaires a été déterminée par la méthode de Folch et al. (1957) après extraction des lipides totaux. La composition en acides gras de ces lipides totaux a été déterminée par chromatographie en phase gazeuse (CPG/FID). Les résultats sont exprimés en pourcentage des acides gras identifiés (Bauchart et al., 2004) Le statut antioxydant global (SAO), représentant la capacité d'un tissu à résister aux processus oxydatifs, a été déterminé selon la méthode décrite par Scislowsky et al. (2005). Le potentiel antioxydant a été évalué par la mesure des activités des enzymes antioxydantes (SOD, Catalase et GPX) par spectrophotométrie [START_REF] Gladine | The antioxidative effect of plant extracts rich in polyphenols differs between liver and muscle tissues in rats fed n-3 PUFA rich diets[END_REF] Pour évaluer les activités des enzymes antioxydantes, un sous-échantillon de 250 mg de poudre de muscle a été homogénéisé dans 3 ml de tampon phosphate (50 mM, pH 7) avec un polytron pendant 15 s à 17 000g. L'homogénat a été centrifugé à 1200g pendant 15 min à 4°C. Le surnageant obtenu a été filtré et conservé à -80° C, pour la détermination des activités de la superoxyde dismutase (SOD), de la glutathion peroxydase (GPx) et de la catalase (CAT). L'activité de la superoxyde dismutase a été déterminée en mesurant la capacité à inhiber l'autoxydation du pyrogallol de 50% [START_REF] Marklund | Involvement of the superoxide anion radical in the autoxidation of pyrogallol and a convenient assay for superoxide dismutase[END_REF]. L'absorbance de la solution finale a été mesurée à 420 nm à 25°C à l'aide d'un spectrophotomètre à double faisceau Uvikon 923 (Kontron Analysis Division, Zurich,Suisse). L'activité de la glutathion peroxydase a été déterminée en mesurant le taux d'oxydation du NADPH selon la méthode d [START_REF] Agergaard | Procedure for blood glutathione peroxidase determination in cattle and swine[END_REF]. L'absorbance de la solution finale a été mesurée à l'aide d'un spectrophotomètre à double faisceau Uvikon 923 à 366 nm et 37°C. L'activité GPx est exprimée en mmol NADPH/min.mg de protéine. L'activité catalase a été déterminée en mesurant la vitesse de décomposition du peroxyde d'hydrogène (H2O2) en H2O et O2, en utilisant la méthode d [START_REF] Aebi | Catalase[END_REF]. L'absorbance de la solution finale a été mesurée à l'aide d'un spectrophotomètre à double faisceau Uvikon 923 à 240 nm et 20°C. L'activité CAT est exprimée en mmol H2O2/min.mg de protéine.

Les concentrations en vitamine E (Vit E) et A (VitA) ont été mesurées selon la méthode proposée par Scislowski et al. (2005). Les Vit E et A ont été extraites à partir d'un gramme de poudre de muscle après saponification et extraction à l'hexane. La phase hexanique a été éliminée par évaporation avec un courant d'azote gazeux. Ensuite, l'extrait sec obtenu a été solubilisé par 240 mL de tétrahydrofurane et 240 mL de dichlorométhane : méthanol (65V/35V). Les concentrations de Vit E et VitA ont été déterminées chromatographie liquide à haute performance (HPLC, modèle 430, Kontron). Les résultats sont exprimés en mg de vitamine E et A pour 1 g de muscle.

II.5. Analyses des données

Les données issues des analyses réalisées chez les boeufs Maraichins ont été comparées dans un premier temps aux données rapportées par la littérature ou issues des bases de données INRAE chez des boeufs (ou à défaut à des mâles adultes) de race à viande (Charolais, Limousine, blonde d'Aquitaine…). Dans un deuxième temps, l'effet du régime de finition a été testé à l'aide d'un test non paramétrique du fait de faible nombre d'individus par modalité de finition (test de Mann-Whitney).

III. RESULTATS ET DISCUSSION

III.1. Les boeufs échantillonnés

Au total, 10 boeufs finis à l'herbe (issus de 4 élevages différents) et 8 boeufs finis aux concentrés (issus de 3 élevages différents) ont été recrutés. Le boeuf n'étant plus un produit suffisamment commercialisé ces dernières années, il n'a pas été possible de recruter l'intégralité des animaux initialement prévus (10 animaux par régime de finition). Les 3/4 des boeufs ont été castrés avec une pince à castrer Burdizzo à neuf mois tandis qu'un quart a été castré avec une anesthésie locale entre 5 et 11 mois. Les animaux ont été abattus dans 4 abattoirs répartis dans 3 départements (17, 79 et 85) entre les mois de février à décembre 2020. Les animaux finis aux concentrés des trois élevages retenus ont reçu durant au minimum les trois derniers mois de finition, pour le premier élevage, un mélange de grains de triticalepois (5 kg par jour par animal), pour le deuxième, du maïs (3kg) associé à un mélange de tourteaux, drèche de maïs, triticale et son de céréales (1 kg), et pour le troisième un mélange de tourteaux, pulpe de betterave, foin de luzerne déshydratée et maïs laminé à volonté. Les animaux finis à l'herbe étaient au pâturage avec pour certains du foin en complément le dernier mois.

Les poids carcasses et les notes d'engraissement ne sont pas significativement différents entre les deux finitions (herbe ou concentrés), la moyenne des poids carcasse étant de 409 kg (± 35,4 kg), la note d'engraissement de 2,9 (± 0,39) pour un âge moyen de 46 mois (± 10,6). Les boeufs du régime « Concentrés » présentent néanmoins une forte variabilité des poids carcasse (min : 358 kg et max : 475 kg vs 367 et 444 kg pour les boeufs du régime « Herbe »). Ils ont par ailleurs de bien meilleures notes de conformation (Tableau 1) : un seul boeuf est classé en O (13% de l'effectif du régime « Concentrés) contre 6 pour ceux finis à l'herbe (60% de l'effectif).

Tableau 1 : Classification des carcasses selon le régime de finition.

R+ R= R- O+ O= O- Régime "Concentrés" 1 3 3 1 Régime "Herbe" 1 3 4 2

III.2. Propriétés biochimiques et métaboliques

Peu de données sont disponibles sur le typage des fibres et les activités métaboliques de la bavette de Flanchet. [START_REF] Oury | Specific fibre composition and metabolism of the rectus abdominis muscle of bovine Charolais cattle[END_REF] Ces résultats tendent à montrer que la Maraîchine se rapproche plus des races rustiques (Salers, Aubrac) ou encore de la Rouge des Prés que des races à viande [START_REF] Picard | Muscle and meat characteristics from the main beef breeds of the Massif Central[END_REF][START_REF] Couvreur | Les caractéristiques des vaches de réforme de l'AOP Maine Anjou et les pratiques de finition influencent leur qualité de viande[END_REF]. L'alimentation à base d'herbe a très légèrement accentué cette typicité, mais de façon non significative. Le régime a donc eu très peu d'effet sur les propriétés contractiles et métaboliques du RA. Ces résultats sont cohérents avec ceux de Soulat et al. (2020) sur des RA de génisses de l'IGP Fleur d'Aubrac. Il semblerait que le RA soit peu sensible à des modifications de la conduite d'élevage.

Le régime n'a pas non plus modulé les teneurs en collagène, ni en pyridinoline dont les teneurs moyennes et les écarts types sont respectivement de 4,83 ±1.15 µg OH-Prol/mg de MS et de 34,52 ±8.9 nm/g MS (Tableau 3). Les valeurs de collagène total du muscle RA du boeuf Maraîchin sont identiques à celles du même muscle de boeufs charolais âgés 31 mois et de jeunes bovins de 18 mois [START_REF] Listrat | Are there consistent relationships between major connective tissue components, intramuscular fat content and muscle fibre types in cattle muscle?[END_REF]. Par contre, chez des génisses charolaises de 30 mois, [START_REF] Oury | Interrelationships between meat quality traits, texture measurements and physicochemical characteristics of M. rectus abdominis from Charolais heifers[END_REF] ont rapporté des valeurs de collagène plus basses (2,84±0,43 µg OH-Prol/mg). La mesure des crosslinks, exprimés en nM de pyridinoline par g de matière sèche (nM pyr g-1 MS), reflète le degré de réticulation du collagène, c'est à dire le nombre de liaisons chimiques thermostables présentes entre les fibres et fibrilles de collagène. Lors de la cuisson à haute température, ces liaisons chimiques se rompent permettant au collagène de se transformer en gélatine. Ce paramètre est très fortement corrélé avec la tendreté de la viande [START_REF] Listrat | Are there consistent relationships between major connective tissue components, intramuscular fat content and muscle fibre types in cattle muscle?[END_REF]. Concernant les CLs, peu de données existent dans la littérature et encore moins concernant ce muscle. Cependant [START_REF] Listrat | Are there consistent relationships between major connective tissue components, intramuscular fat content and muscle fibre types in cattle muscle?[END_REF] ont rapporté des valeurs d'un même ordre de grandeur (31,52 ±0,16 nM de pyridinolline/g MS) pour des taurillons charolais de 18 mois.

III.3. Caractéristiques sensorielles et rhéologiques

La luminance de la viande des boeufs Maraichins se rapproche de celle des boeufs croisés Angus x Salers, âgés de 14 mois en moyenne, engraissés à l'herbe [START_REF] Liu | Carcass Characteristics and Beef Quality of Young Grass-Fed Angus x Salers Bovines[END_REF]. En revanche, elle est plus rouge et moins jaune que la viande de ces derniers (Tableau 4). La viande semble en outre plus foncée et moins jaune que celle des boeufs Charolais de 26 mois [START_REF] Micol | Effect of age at castration on animal performance, muscle characteristics and meat quality traits in 26-month-old Charolais steers[END_REF]. Ces différences sont cependant peut être liées à la différence d'âge des animaux.

Les teneurs en fer ne diffèrent pas significativement selon le régime de finition, confirmant par là même, l'absence de différence significative de couleur observée entre les échantillons des deux régimes de finition (Tableau 4). Bien que les propriétés rhéologiques des viandes de boeufs soient équivalentes, quelques écarts sensoriels ont été établis : la finition à base d'herbe impacte défavorablement les notes de tendreté initiale ou globale malgré une légère augmentation de la jutosité globale de la viande et une légère diminution de la teneur en résidus. Si la flaveur typique n'est pas impactée par le régime, le régime « concentrés » semble en revanche augmenter l'occurrence des flaveurs anormales (Tableau 5).

Ces résultats ne sont pas complètement en accord avec ceux de la revue bibliographique de Clinquart et al. (2022) qui suggèrent que l'engraissement à l'herbe produirait une viande de couleur plus sombre. Dans notre situation, c'est peut-être le fait d'avoir choisi la bavette de Flanchet, muscle réputé sombre, et moins sensible aux différences de conduite d'élevage sur le plan de la couleur de la viande [START_REF] Soulat | Influence of the rearing managements and carcass traits on the sensory properties of two muscles: Longissimus thoracis and rectus abdominis[END_REF], qui peut expliquer cette absence de réponse. Par ailleurs, contrairement à nos résultats, ces derniers auteurs ne constatent pas d'effet d'une finition à l'herbe sur la tendreté et attribuent ce résultat à la très forte variabilité observée entre animaux pour un même muscle au sein d'un même régime. m : Moyenne ;  : Ecart-type * : une note de10 correspond à l'absence de flaveurs anomales ; une note de 0 traduisant la forte occurrence de flaveur anormale ; ** : une note de 0 correspond à une absence de résidus et une note de 10 à une présence importante de résidus.

III.4. Caractéristiques nutritionnelles

Les muscles RA des boeufs Maraîchins finis aux concentrés présentent des teneurs en lipides de l'ordre de 4 à 5% très comparables à celles rapportées dans les races à viandes pour le même muscle (aux environs de 4% ; [START_REF] Gruffat | Beef meat: the main qualities sought[END_REF]. Ces teneurs, déjà basses, tendent cependant à être significativement diminuées par la finition à base d'herbe (Tableau 6), comme cela a déjà été décrit par d'autres auteurs (Normand et Gruffat, 2022). La composition détaillée de ces lipides montre que leurs muscles sont nutritionnellement plus intéressants avec moins d'acides gras saturés (AGS) totaux (43 en régime « Concentrés » et 42 en régime « Herbe » vs 47% pour l'animal adulte de race à viande), sensiblement les mêmes teneurs en acides gras monoinsaturés (AGMI) (45 et 42 vs 43%) mais plus d'acides gras polyinstaurés (AGPI) uniquement avec le régime Herbe (11,5 et 9.4% vs 9.4%). Parmi les AGPI, les teneurs en AGPI longs (essentiels pour l'Homme) comme l'acide docosahexaénoïque (DHA) et l'acide eicosapentaénoïque (EPA), sont fortement augmentées avec le régime Herbe chez les Maraichines, comme cela a été largement observé dans la littérature (Normand et Gruffat, 2022). On trouve cependant des valeurs encore plus élevées en EPA, DHA et l'acide docosapentaénoïque (DPA) avec des régimes à base d'herbe chez d'autres races à viande, mais essentiellement dans un autre muscle, le Longissimus Thoracis (noix d'entrecôte) (Normand et Gruffat, 2022). Les défenses anti oxydantes mesurées au niveau des muscles sont très élevées avec un effet variable de la ration (Tableau 8). Les activités antioxydantes endogènes (Superoxyde dismutase SOD) exprimée en U/min/mg de protéines, Catalase et glutathion peroxydase (GPx) exprimées en µmol/min/mg de protéines) sont de 4.69, 12.21 et 0.30 pour le régime « concentré » alors qu'elles sont de 5.62, 9.21 et 0.17 pour le régime « Herbe ». Ces activités sont globalement plus élevées que chez des animaux de race à viande qui même avec un régime à base d'herbe sont voisines de 5, 7 et 0.02 pour la SOD, Catalase et GPx respectivement (Base de données Inrae). De même, les défenses antioxydantes exogènes mesurées à travers les teneurs en Vitamine E varient entre 3.3 et 5.9 selon le régime chez les Maraichines, alors qu'elles ne sont que de l'ordre de 2 à 3 µg/g chez nos animaux de référence. Ces teneurs élevées en antioxydants garantissent aux muscles des Maraîchins une meilleure stabilité oxydative au cours des processus de conservation, cuisson et digestion, éléments essentiels pour la santé de l'Homme [START_REF] Gobert | Stress oxydant et qualités nutritionnelles des produits animaux[END_REF], ces défenses étant encore plus importantes avec la conduite à l'herbe, notamment les défenses exogènes par l'enrichissement en vitamine E, comme cela a été montré chez les autres races dans la littérature. Teneurs en vitamine E (Vit E en µg/g tissu), vitamine A (Vit A en µg/g tissu), Superoxyde dismutase (SOD en U/min/mg de prot), catalase (CAT en µmole/min/mg de prot), glutathion peroxydase (GPx en µmol/min/mg prot) et en statut en antioxydant (SAO en µmol équivalent TEAC/g tissu)

IV. CONCLUSION

Ce projet de recherche, construit en commun par les éleveurs de bovins de race Maraîchine et les chercheurs, a permis de répondre aux attendus initiaux. Il a produit des résultats biotechniques complets sur les qualités intrinsèques de la bavette de flanchet de boeuf de race Maraîchine en condition d'élevage dans les exploitations. Ce muscle chez la Maraîchine est plus oxydatif que celui des races à viande à grands effectifs (Charolais, Blonde d'Aquitaine, Limousine), et se rapproche plus par sa composition en fibres musculaires, des races plus « rustiques » comme la Rouge des Prés, ceci quel que soit le régime de finition. Les données obtenues ont permis de caractériser l'effet des pratiques de finition courantes rencontrées chez les éleveurs sur la qualité de la viande. Malgré une provenance des boeufs d'exploitations différentes, pouvant induire une variabilité des facteurs d'élevage et des conditions d'abattage, associée à des écarts de caractéristiques de carcasse, des différences significatives de qualité ont été mises en évidence entre une finition à l'herbe et une finition aux concentrés. Chez les boeufs de race Maraîchine, la bavette de flanchet est ainsi en moyenne, par rapport aux autres races à viande, plus riche en « bons » acides gras (AGPI) et moins riche en « mauvais » (AGS). Le régime de finition à l'herbe conduit à des viandes plus maigres, une diminution des acides gras athérogènes pouvant provoquer des maladies cardiovasculaires et une augmentation des AGPI indispensables à l'Homme. Les défenses antioxydantes endogènes (enzymes antioxydantes) sont parfois plus élevées que celles rapportées dans les races à viande, la finition à l'herbe ayant renforcé surtout les défenses antioxydantes exogènes (vitamine E). Ainsi, malgré une teneur des viandes en acides gras très oxydables (AGPI) élevée, il y a peu de risques d'oxydation incontrôlée qui pourrait être délétère au cours de la cuisson et par conséquent sur la santé humaine. La finition à l'herbe à impacté cependant défavorablement les notes de tendreté mais augmenté en revanche la jutosité globale. Ces résultats sont parfaitement en accord avec les conclusions des auteurs du rapport de l'expertise scientifique sur la qualité des aliments d'origine animale de 2020 [START_REF] Prache | La qualité des aliments d'origine animale selon les conditions de production et de transformation, rapport de l'expertise scientifique collective[END_REF][START_REF] Clinquart | Review: On-farm and processing factors affecting bovine carcass and meat quality[END_REF]. Ces derniers rapportaient que la finition à l'herbe aboutissait à une viande plus maigre avec une plus grande proportion d'acide gras oméga 3, une stabilité oxydative supérieure et une couleur plus foncée. Ces résultats mettent aussi en évidence que l'alimentation des Maraichines à partir des prairies du littoral atlantique produit des effets similaires sur la qualité de la viande à ceux observés sur les prairies d'autres régions. Même si les conformations des animaux de cette race locale sont moins satisfaisantes que celles des races à viande majeures, leurs viandes présentent des qualités intrinsèques qui ne les déprécient pas. Au-delà de produire des viandes intéressantes en termes gustatif et de propriétés santé, l'élevage des Maraichines présente d'autres atouts. Il permet de valoriser un territoire et de répondre aux enjeux de l'agroécologie d'aujourd'hui, rejoignant en cela l'idée de vaches multifonctionnelles à haute qualité territoriale développée par [START_REF] Michaud | La vache laitière à haute qualité territoriale (VLHQT)[END_REF].

  et de couleur (L* : clarté ou luminance ; a* : indice de rouge ; b* : indice de jaune) au moyen d'un chromamètre CR400 Minolta (illuminant D65).

Tableau 3 :

 3 Teneur en collagène total (µg/mg MS) et en pyridinoline (nM/g MS)

Tableau 6 :

 6 Effet du régime de finition sur la composition en lipides et acides gras totaux et d

ENCADRE 1 Standard de la race de la race bovine Maraîchine (Berland et al. 2006)

  Animal de grande taille caractérisé par : Robe : Fauve, allant du froment clair au fauve grisâtre, avec parfois extension du noir. Fanon souvent gris étourneau.

						.
	A titre de comparaison, les carcasses de boeufs charolais de la
	base	INRAE	(Hocquette	et	al.,	2019
	https://doi.org/10.15454/UVJH39 ; n=852) ont été classés R
	pour 58% des effectifs et U pour 42% (n=544).
	Tête
	• Chanfrein : long.
	• Mufle : noir avec pourtour clair.
	• Oreilles : pourtour noir toléré clair chez la femelle.
	• Paupières : fines et noires avec auréole claire (blanc, gris perle).
	• Présence souhaitée de poils noirs sur la périphérie supérieure.
	• Cils : noirs.
	Cornes : longues, blanches avec extrémités noires (la coloration gris vert uniforme est tolérée). Forme en lyre fréquente.
	Muqueuses : Noires.
	Scrotum : Cupules noires.
	Queue : Longue, attachées haute, légèrement saillante. Toupillon noir, fourni (quelques poils gris tolérés).
	Onglons : Noirs et larges.
	Bassin : Développé, plat et large.
	Reins : Larges.
	Dos : Droit et rectiligne.
	Poitrine : Profonde.
	Cuisses : Muscles longs et bien descendus.
	Membres : Secs et solides.
	Mamelles : Bien attachées, équilibrées, avec trayons homogènes moyens à petits.
	Aptitudes : Mixte : lait, viande, travail ;

Vêlage facile ; Veaux petits à la naissance ; Animal rustique adapté aux prairies humides. Caractère Culard : Les animaux présentant le phénotype culard ne peuvent être retenus pour le programme de conservation.

4 Evaluation de la stabilité oxydative des lipides de la viande et des teneurs en vitamines L

  ainsi que par la concentration en vitamines E (Vit E) et A (VitA) par HPLC(Scislowsky et al., 2005). 'évaluation du statut antioxydant global (SAO) est basée sur l'absorption des cations ABTS+. 250 mg de poudre de muscle ont été homogénéisés au polytron (17000 tpm, 30 sec) dans 3 mL de tampon phosphate. Cet homogénat est ensuite centrifugé (1200g, 10 mn) et le surnageant filtré à travers un papier filtre. La production d'ABTS+ est initiée par l'addition d'eau oxygénée dans des micro-cuves contenant 12 µL de filtrat, 0.5 mM d'ABTS et 48.8 µM de methmyoglobine. L'absorbance est mesurée à 732 nm pendant 3 min après addition de peroxyde d'hydrogène à l'aide d'un Uvikon 923 double faisceaux. Le pourcentage d'inhibition, lié aux antioxydants contenus dans le muscle, est exprimé en µmol de TEAC/g (Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) de muscle en utilisant une courbe étalon établie avec une solution de Trolox.

	ENCADRE

Effet du régime de finition sur la composition et l'orientation métabolique des fibres musculaires.

  rapportent que, chez des boeufs charolais âgés de 26 mois en moyenne, le RA présente en moyenne 40% de fibres I (lente oxydative), 31% de type IIA (oxydoglycolytique) et 24% de type IIX (rapide, glycolytique). Chez les boeufs Maraîchins, une orientation vers un métabolisme plus lent et oxydatif est observée, avec une très grande proportion de fibre I et IIA de 42 et 39% respectivement, au détriment des fibres rapides et glycolytique (IIX) (19%). Il est à noter que le quatrième type de fibre IIB (plus rapide glycolytique que la IIX), révélé par Picard and Cassar-Malek (2016) chez certains bovins majoritairement dans les races à viande françaises (Blonde d'Aquitaine, Charolaise, Limousine), n'a pas été observé dans les échantillons de Maraîchines analysés dans la présente étude.

	Tableau 2 : II X	II A	I	ICDH	LDH	PFK
	Régime	m	19,33	38,85	41,81	1,75	199,39	2,09
	« Concentré »		16,36	14,03	12,30	0,82	45,21	1,12
	Régime	m	18,58	39,35	43,94	2,10	170,04	2,91
	« Herbe »		12,00	16,40	9,99	0,59	54,64	1,54
	Effet régime	P	0,95	0,95	0,70	0,34	0,23	0,21
	Proportion de fibres de type II B, II A et I (en % des fibres totales) et activités enzymatiques de l'isocitrate déshydrogénase (ICDH en
	µmol/min/g), lactate déshydrogénase (LDH en µmol/min/g) et en phosphofructokinase (PKK en µmol/min/g)

Tableau 4 : Propriétés physicochimiques de la bavette de Flanchet de boeuf de race Maraîchine

		L*	a*	b*	Fe	Ci/cru	Ci/cuit	Co 20	Co 80	Co	Co 80
								%/cru	%/cru	20 %/cuit	%/cuit
	m	31,8	19,8	7,8	32,1	69,0	95,8	1,36	57,0	2,50	127,7
		2,16	1,23	1,06	4,99	30,9	25,52	0,306	16,56	0,750	22,49

Luminance (L*) , Indice de rouge (a* :, Indice de jaune (b* ), teneur en fer (Fe en mg/kg), Cisaillement sur cru (Ci/cru en (N/cm2), cisaillement sur cuit (Ci/cuit en N/cm2), Compression à 20% sur cru (Co 20%/cru en N/cm2), Compression à 80% sur cru (Co 80%/cru en N/cm2), Compression à 20% sur cuit (Co 20%/cuit en N/cm2), Compression à 80% sur cuit (Co 80%/cuit en N/cm2)

Tableau 5 : Effet du régime de finition sur les propriétés sensorielles des muscles boeufs

			Tendreté	Tendreté	Jutosité	Jutosité	Flaveur	Flaveur	Présence
			initiale	globale	initiale	globale	typique	anormale*	résidus**
	Régime	m	7,43	7,44	6,57	6,84	6,92	9,6	7,52
	"Concentres"		1,93	2,02	1,95	1,92	2,12	0,87	2,25
	Régime "Herbe"	m	7,00	6,88	6,98	7,25	6,93	9,06	7,18
			1,99	1,98	1,69	1,5	2,08	1,75	2,18
	Effet du régime		0,056	0,006	0,140	0,081	0,960	0,004	0,082

Effet du régime de finition sur les indicateurs santé relatif à la composition en lipides RA de Maraichine

	Régime		m	4,40	3,75		43,19	2,55	24,14	44,98	8,27	0,23	0,29	0,05
	« Concentré »		2,29	2,05		3,04	0,40	1,36	3,29	1,72	0,12	0,13	0,03
	Régime		m	2,77	2,29		41,60	1,84	21,13	41,69	11,50	0,47	0.57	0,09
	« Herbe »			0,57	0,51		3,73	0,26	1,90	3,22	2,50	0,23	0.24	0,05
	Effet régime		P	0,083	0,083	0.237	0.001	0.004	0.083	0.006	0.006	0.009	0.015
	Teneurs en lipide totaux (g/100 g de tissu) et en acides gras totaux (AGTotaux en g/100 g de tissu) et proportion (en % des AG totaux) des
	acides gras saturés (AGS), de l'acide myristique (C14), de l'acide palmitique (C16), des acides gras monoinsaturés totaux (AGMI), des acides
	gras polyinsaturés totaux (AGPI) de l'acide eicosapentaénoïque (EPA), de l'acide docosapentaénoïque (DPA) et de l'acide
							docosahexaénoïque (DHA).
	La valeur santé (Tableau 7), liée aux lipides et évaluée par	équivalente voire supérieure à celle des races à viande (Base
	l'indice d'athérogénécité (AI), de thrombogénécité (TI),	de données Inrae). Cette tendance est renforcée avec une
	peroxydabilité	(PI),	le	rapport		des	AG	finition à base d'herbe. A titre d'illustration, le rapport oméga
	hypocholestérolémiants	sur	les	acides	gras	6/oméga 3 varie entre 2,9 (régime "Herbe") et 3,9 (régime
	hypercholestérolémients (Hypo/Hyper), le rapport des acides	"Concentrés") contre des valeurs pouvant atteindre 4,5 pour
	gras n-6 sur les acides gras n-3 (n-6/n-3) et le rapport de	un animal adulte de race à viande.
	l'acide palmitique sur l'acide stéarique (C16/C18), est
	Tableau 7 : AI		TI	PI	Hypo/ Hyper	AGPIn6/ n3	C16/ C18	AGPI/ AGS
	Régime	m	0,66		1,19	13,41	1,68		3,86	1,81	0,19
	« Concentré »		0,05		0,16	3,67	0,12		0,75	0,34	0,05
	Régime	m	0,55		1,07	20,17	1,94		2,91	1,41	0,28
	« Herbe »		0,09		0,19	5,64	0,25		0,47	0,17	0,08
	Effet régime	P	0,011		0,143	0,007	0,029	0,004	0,007	0,015
	Indicateurs de la valeur santé des lipides évalué par l'indice d'athérogénécité (AI), de thrombogénécité (TI), peroxydabilité (PI), le rapport
	des AG hypocholestérolémiants sur les acides gras hypercholestérolémients (Hypo/Hyper), le rapport des acides gras n-6 sur les acides gras
			n-3 (n-6/n-3) et le rapport de l'acide palmitique sur l'acide stéarique (C16/C18).

Tableau 8 : Effet du régime de finition sur les teneurs en antioxydants

			Vit. E	Vit. A	SOD	CAT	GPx	SAO
	Régime	m	3,33	0,03	4,69	12,21	0,30	4,52
	« Concentré »		0,97	0,02	0,65	4,79	0,13	0,98
	Régime	m	5,95	0,03	5,62	9,21	0,17	4,76
	« Herbe »		0,86	0,01	1,78	2,48	0,08	0,49
	Effet régime	P	<0,0001	0,829	0,237	0,146	0,034	0,573