CONTRIBUTION A L’ÉTUDE DU MÉTABOLISME
DES LIPIDES CHEZ L’EMBRYON DE POULET :
UTILISATION DES RÉSERVES VITELLINES EN PRÉSENCE
D’ACIDE ÉLAÏDIQUE INCORPORÉ DANS L’ŒUF PAR LA POULE PONDEUSE
B.
LECLERCQ
Michèle SAUVEUR
Station de Recherches avicoles,
Centre national de Recherches
zootechniques,
%8-Jouy-en-Josas
- ----!-
SOMMAIRE
Deux lots de
poules reçoivent
l’un unrégime
témoin, l’autre unrégime
contenant de la trié- laïdine. Dans les vitellus et lesembryons
nous isolons lestriglycérides,
les esters de cholestérol, lesphosphatidyl-cholines
et lesphosphatidyt-éthanoiamines ;
nousanalysons
leurcomposition
enacides gras.
Quel
que soit le stade d’incubation, lestriglycérides
del’embryon
diffèrent peu de ceux de l’oeuf. Les esters de cholestérol del’embryon
s’enrichissent en acideoléïque
entre le 100 et le20
e jour. Les
phospholipides
del’embryon
sedistinguent
de ceux de l’oeuf par deplus
fortes teneursen acide
stéarique
et en acidearachidonique.
Les oeufs despoules
ingérant de la triélaïdine sont riches en acideélaïdique.
Ils permettent ledéveloppement d’embryons
normaux ; de fortes pro-portions de l’isomère trans sont retrouvées dans leurs
lipides.
Lescomposés
lesplus
riches par ordre décroissant sont : les esters de cholestérol, lestriglycérides
et lesphospholipides.
Unepartie importante
des acides gras del’embryon
sembleprovenir
du vitellus.Dans une étude
bibliographique,
CALET( 1959 ) rappelle
que lacomposition
en acides gras des
lipides
de l’oeufdépend
de la nature des matières grasses consom-mées par la
poule.
Nous avons montré antérieurement quel’ingestion
de triélaïdine provoquel’incorporation
dans l’oeuf d’unequantité importante
d’acideélaïdique ;
elle conduit à des
changements profonds
de sacomposition
en acides gras(L ECLERCQ ,
Br,u
M et
JACQUOT, 19 65).
Elle a pourconséquence
une diminution des acides grassaturés, spécialement prononcée
pour l’acidestéarique. L’acide oléïque,
luiaussi,
se retrouve en concentration
plus faible,
surtout dans lestriglycérides.
Comme chezle porc,
(R AUUN
etal., 19 6 5 )
il semble que lasynthèse
d’acidearachidonique
àpartir
d’acidelinoléïque
soit notablementralentie,
cequi
entraîne une diminutionde l’acide
arachidonique
et une accumulation de l’acidelinoléïque
non transformé.On sait
(N!!DHAnz, 1931 )
que les matières grasses de l’oeuf d’oiseau servent à la fois aux besoinsénergétiques
et auxsynthèses
del’embryon.
Il nous est doncapparu intéressant de suivre l’utilisation des réserves vitellines modifiées par l’acide
élaïdique,
afin de savoir sil’embryon
d’oiseau manifeste ou non une autonomie parrapport
aurégime
maternel. En outre, certaines substancesdépourvues
pour l’adulte de toute toxicitéapparente, peuvent
êtretératogènes.
Nous nous sommes doncproposés
d’étudier les effetsphysio-pathologiques
éventuels deslipides
hétéro-typiques
surl’embryon
depoulet.
MATÉRIEL
ETMETHODES
I - Protocole
expérimental
Pendant une période
préexpérimentale
de r8jours,
8poules
Rhode xWyandotte reçoivent
un
régime
de base(RB)
dont lacomposition
est rapportée dans le tableau i ; cerégime
est pauvreen matières grasses. La nature et le taux des acides gras de ce
régime
sontindiqués
dans le ta-bleau 2. A la fin de cette
période
les animaux sontrépartis
en deux lots :- lot Témoin : aliment non modifié.
- lot
Élaïdique :
aliment contenant 8 p. 100 de triélaïdine. Cerégime
dérive durégime
debase : une
partie
du cérélose a étéremplacée
par unpoids égal
d’unmélange
de cellulose et de trié- laïdine pourque l’apport énergétique
restecomparable.
La
composition
en acides gras de la triélaïdinetechnique
estrapportée
dans le tableau 3.Après vingt jours d’expérience,
le taux d’acideélaïdique
de l’oeufpondu
ne variant pas, lespoules
sont inséminées artificiellement tous les troisjours
avec du sperme de coq Rhode Island Red.Les ceufs sont conservés au
plus
troisjours
à 120C et à unehygrométrie
de 65 p. roo. Ils sontplacés
dans un incubateur à airpulsé,
à la température de 38°C et à unehygrométrie
de 60 p. 100. Lesembryons
sontprélevés
au bout de 10, 14et 20jours
d’incubation, débarrassés de leursenvelop-
pes et du vitellus restant. Les deux
parties
sont conservées pourl’analyse
de leurslipides.
Il - Méthodes
d’analyse
L’extraction des matières grasses est effectuée à froid par le
mélange
chloroforme-méthanol-eau
( 2 - 2 - 1 ,
v/v/v) ; lesembryons
sontbroyés
dans unhomogénéiseur
Virtis dans lemélange
d’extrac-tion.
L’opération
estrépétée
une seconde fois afin d’assurer une extraction maximum.Les
graisses
neutres sont ensuiteséparées
desphospholipides
sur colonne d’acidesilicique
Puis on isole les différentes classes de
graisses
neutres surplaques
préparatives de Silica-Gel G(éluant :
85 éther depétrole,
15 étheréthylique,
i acideacétique ;
révélateur : Rhodamine 6 G ài p. 100, dans le méthanol). On recueille la bande des
triglycérides
et celle des esters de cholestérol que l’on élue dugel
par l’étheréthylique
sur verre fritté.Les différents
phospholipides
sont isolés surplaques préparatives
de silicagel
HR selon laméthode de SKIPSKI et PETERSON (1963) et révélés par le réactif de DITHIERet LASTER. On a
ajouté
à l’éluant de
l’hydroquinone (io
mg/ioocc)
pour éviterl’oxydation
des acides gras désaturés(N EU -
DOERFFER et LEA,
19 66).
Les bandescorrespondant
auxphosphatidyl-cholines
et auxphospha- tidyl-éthanolamines
sontsoigneusement
grattées et recueillies. Lesphospholipides correspondants
sont élués par le méthanol sur verre fritté.
Les esters
méthyliques
des acides gras sont séparés et dosés parchromatographie gaz-liquide (colonne de 3 mètres
et de r/! pouce en acierinoxydable
recuit,remplie
de Chromosorb W 80/100imprégné
de 20p. 100deDEGS).
L’acideélaïdi d ue
est dosé selon une micro-méthodeprécédemment
décrite
(L EC L ERCQ ,
AGOT et LEnznxcxAL,19 66).
RÉSULTATS
1 - Résultats d’incubation Ils sont rassemblés dans le tableau 4.
Dans le lot
élaïdique
nous avons éliminé un animal dont il a étéimpossible
d’obtenirun oeuf
fertile,
aussi bien au cours del’expérience
que de lapréexpérience.
En tenantcompte
dupetit
nombre d’oeufs mis àincuber,
on ne trouve pas de différencesigni-
ficative entre les lots.
2 - Poids et
lipides
totaux desembryons
Ces résultats
figurent
au tableau 5. Il existe des variations entreindividus,
surtout
lorsqu’ils proviennent
de mères différentes.Malgré
cette variabilité les résultats moyens obtenus dans les deux lots sont voisins.3-
Composition
en acides gras du vitellus de l’œuf non incubé et du contenu du sac vitellinaprès
incubationDans les
graisses
neutres nousn’analysons
que lestriglycérides
et les esters du cholestérol. Dans le vitellus ces derniers ne sont pas recueillis parcequ’ils
n’exis-tent
qu’à
l’état de traces. Parmi les différentes classes dephospholipides
nous n’avonsanalysé
que lesphophatidyl-cholines
et lesphosphatidyl-éthanolamines.
Ces deuxcomposants représentent plus
de go p. 100 desphospholipides
du vitellus et aumoins 70p. 100 de ceux de
l’embryon.
La
composition
en acides gras de cescomposés apparaît
dans les tableaux6,
7, 8 et 9.On ne constate aucune modification
importante
dans larépartition
des acidesgras des constituants
majeurs
du vitellus au cours de l’incubation.4 -
Composition
en acides gras desPrincipaux Lipides de l’embryon
Dans les tableaux
6,
7,8,
9 et 10 nousrapportons
lacomposition
en acidesgras des
triglycérides,
des esters ducholestérol,
desphospholipides
totaux, desphosphatidyl-cholines
et desphosphatidyl-éthanolamines
desembryons
aux stades10, 14 et 20
jours.
Les
triglycérides, quoique
très différents selon leslots,
ne subissent pas de modificationssignificatives
au cours de l’incubation.Parmi les esters de
cholestérol,
l’oléateaugmente progressivement
du 10e au2o
e
jour, passant
de 53,4 p. 100 à 74,I P. 100chez les témoins et de 30 p. 100 à 43,4 p. 100 chez lesembryons
du lotélaïdique.
Dans celot,
il faut remarquer la richesseen acide
élaïdique
des esters du cholestérol néoformés.Enfin, quel
que soit lelot,
lesphospholipides
del’embryon
sont très différentsde ceux du vitellus : ils sont
plus
riches en acidestéarique
et en acidearachidonique,
et
plus
pauvres en acideoléïque.
Les différences entre vitellus etembryon
sontégalement
trèsprononcées
dans le cas des deuxphosphoglycérides
étudiés.Mais,
alors que lacomposition
desphosphatidyl-éthanolamines
demeure relativement fixe entre le 10e et le 2oejour d’incubation,
celle desphosphatidyl-cholines change.
Ces
composés,
comme lesphospholipides
totaux, s’enrichissent en acidestéarique.
Enfin,
entre les deuxlots,
il existe des différencesmarquées qui reflètent,
maisde
façon atténuée,
celles du vitellus. Une seuleexception,
l’acidepalmitique qui
est
réparti également
entre lesphospholipides
de tous lesembryons.
On remarque que dans tous les
lipides
del’embryon
l’acideélaïdique
estprésent
en
quantité notable ;
les esters du cholestérol étant lesplus
riches et lesphospho- lipides
lesplus
pauvres.DISCUSSION
I,a difficulté d’obtenir en
quantité importante
de la triélaïdine aussi pure que celle que nous avonsutilisée,
nous aobligé
à limiter le nombre d’animaux et la durée del’expérience.
C’estpourquoi
cette étudeporte
sur un nombre restreint depoules
etpartant
sur unpetit
nombred’embryons.
Pour cetteraison,
il nous estimpossible
d’affirmer que l’isomère trans negêne
pasl’embryogenèse.
Il n’en demeure pas moins vrai que leslipides vitellins, pourtant
très modifiés dans le lotélaïdique, permettent
ledéveloppement d’embryons morphologiquement
normaux.Les résultats obtenus dans le lot témoin nous
permettent
de tirerquelques
conclusions nouvelles concernant le métabolisme des
lipides
chezl’embryon.
Nousdiscuterons d’abord ces résultats. Nous considérerons ensuite le lot
élaïdique
enessayant
de montrer que l’isomère trans est utilisé comme les autres acides gras, et que, de cefait,
il constitue un marqueurtémoignant
du devenir deslipides
vitel-lins.
i - Lot Témoin
Tous les
lipides
du vitellus sont utilisésprogressivement
au cours de sarésorp-
tion : il
n’y
a pasd’absorption préférentielle
d’un ouplusieurs
acides gras au cours del’incubation ;
cequi rejoint
les conclusions deH ILL , SIr,B!RNICK,
MEANS(i 9 65).
Contrairement à
l’opinion
d’IsAAKS et al.(ig6q.),
il ne semble pas que les acides gras saturés soient moins facilement absorbés que les acidespolydésaturés.
Les
triglycérides
desembryons
de ce lot diffèrent peu de ceux de l’ceuf. Ce résultat demeure valable au roe comme au 20ejour.
Il n’en est pas de même des esters du cholestérol. Les modifications que nous
avons
rapportées rejoignent
celles d’autres auteurs(NOBLE
etM OOR E, ig65 ;
FEi<D-MA
N et
G RAN T HAM , ig6 4 ).
Laproportion
d’oléate s’élève considérablement en fin d’incubation. Inversement l’arachidonate diminue et n’estplus
décelable à cetteépoque.
Parallèlement le taux d’estérification du cholestérolaugmente (Tsuji, 1955 )
et le
poussin
éclôt avec un foie gras dontplus
de 70p. 100 deslipides
sont forméspar les esters du cholestérol
(!!r,DM.!rr
etGxArrTxnM, rg6 4 ).
Cephénomène
sembletrès
général, puisqu’on
le constateégalement
chez lejeune
mammifère à la naissance(DEUEL, ig 55 ).
D’autres recherches devraientpermettre
de relier cesphénomènes
afin de
préciser
cetaspect particulier
du métabolisme du cholestérol au moment du passage à la vie aérienne.Les
phospholipides
del’embryon, quel
que soit son stade dedéveloppement,
ont une
composition
en acides gras très différente de ceux de l’oeuf. C’est ainsiqu’il
y
a davantage
d’acidestéarique
et d’acidearachidonique
et moins d’acideoléïque
dans les
phosphatidyl-cholines
et lesphosphatidyl-éthanolamines, qui
à eux seulsreprésentent toujours plus
de 70 p. 100 desphospholipides
totaux. Au cours del’incubation on remarque que le taux d’acide
stéarique
s’élève dans lesphospho- lipides
totaux. Ce fait adéjà
été observé dans le foie(P!!,DMAZ·r
etGxnNTxaNr, 19 6 4 )
et dans
l’embryon
entier(SÉ ZILLE
etB ISERTE , rg6q).
Contrairement àl’opinion
deces derniers les
phosphatidyl-éthanolamines
ne sont pasresponsables
de cephéno- mène ;
eneffet,
laproportion
de cesphosphoglycérides,
très riches en acidestéarique,
décroît au cours du
développement embryonnaire (B IEBER
etCx!!,D!!,m, 19 6 2 )
et leur
composition
reste à peuprès fixe, d’après
nos résultats. Par contre, lesphos- phatidyl-cholines
s’enrichissent en acidestéarique.
C’est à cet enrichissement etpeut-être
à uneaugmentation
dessphingomyélines (BWB!R
etC H E LD E LIN , 19 6 2 ) qu’il
fautrapporter
l’accroissement du taux d’acidestéarique
dans lesphospho- lipides
totaux.2
. - Lot
Élaïdique
Toutes les observations que nous venons de commenter dans le cas du lot témoin auraient pu être faites en
analysant
les résultats du lotélaïdique ;
celamalgré
des
compositions
en acides gras du vitellus et del’embryon
très différentes dans les deux lots. Dans leurscaractéristiques générales,
l’utilisation et le métabolisme deslipides
ne semblent pas modifiés par l’acideélaïdique :
demême,
nous l’avons vu ledéveloppement embryonnaire
neparait guère perturbé.
Chez la Poule
(L ECLERCQ , 19 6 5 )
comme chez le Rat(L ORIETT E, 19 6 5 )
l’acideélaïdique s’incorpore
dans leslipides,
en se substituant aux acides saturés et pourune moindre
part
à l’acideoléique.
Commechaque
acide gras, ilprésente
des carac-tères
qui
lui sont propres, maiségalement
lespropriétés métaboliques générales
de la
plupart
des acides gras naturels. Enparticulier,
ilpeut
être brûlé à des finsénergétiques (CooTS, 19 6 4 )
ou désaturé par l’animal(I,!MnxcHar&dquo; rg66).
Il en estvraisemblablement de même chez
l’embryon
depoulet.
Onpeut
donc considérer l’acideélaïdique
comme un marqueurpermettant
desuivre,
au cours del’embryo- genèse,
la destinée des acides gras et toutparticulièrement
de ceuxqu’il
aremplacés
dans les
lipides
vitellins.On sait
déjà
que les acides gras essentiels deslipides
del’embryon proviennent
du
vitellus, puisqu’ils
nepeuvent
pas êtresynthétisés.
Pour les autres acides gras édifiables auxdépens
de moléculesplus simples (Eh!,!vy
etG!y!x, ig6i),
onpeut
se demanderquelle
est lapart qui
revient à cessynthèses
et cellequi
corres-pond
à un transfert direct àpartir
du vitellus. Les essais réalisésjusqu’à présent
à l’aide d’éléments radio-actifs ne
permettent
pas derépondre
à cettequestion.
En
particulier,
BUDOWSKI etal., ( 19 6 2 )
ont nourri despoules
avec unetripalmitine marquée
à la fois sur leglycérol
et sur l’acide gras. Ils ontcomparé les activités spé- cifiques
duglycérol
et des acides gras dans l’oeuf et dansl’embryon.
Mais leur étudene
porte
que sur les acides gras totaux sans discerner larépartition
del’isotope
entre ces divers acides. Il n’est donc pas
possible
àpartir
de ces résultats de distin- guer cequi correspond
à des transferts sans remaniements ou à dessynthèses
denovo. Nous pensons
apporter
à cesujet quelques
éclaircissements.De ce
point
de vue, on doitdistinguer
lesphospholipides
destriglycérides.
Dans ces derniers la
proportion
de l’isomère trans( 22 , 2
p.100 )
a peu diminué parrapport
à cequ’elle
était dans lestriglycérides
du vitellus( 30 , 1
p.ioo).
On remarqueégalement
une étroite ressemblance dans leurcomposition
en acides gras. En par-ticulier,
les taux d’acidelinoléique
del’embryon
et du vitellus sont très voisins et très liés(corrélation
de 0,95 pour 12données). L’hypothèse
d’uneincorporation
sans remaniements d’une
partie importante
de ces constituants vitellins dans l’em-bryon
est tout à fait vraisemblable. BUDOWSKI et al.( 19 6 2 )
aboutissent aux mêmes conclusions.Dans les
phospholipides
del’embryon
laproportion
d’acideélaïdique ( 17 , 7
p.
100 )
est nettementplus
faible que dans lesphospholipides
de l’oeuf où elle atteint 32,5 p. 100. On trouve aussi des différences
importantes
dans le cas des autres acidesgras. Il semble donc
qu’une
bonnepartie
desphospholipides
soitsynthétisée
denovo par
l’embryon
ou en tout cas que lesphospholipides d’origine
vitelline soientprofondément
remaniés. Nos résultats concordent avec ceux obtenus par BUDOWSKI et al.( 19 6 2 ). Apparemment
ilss’opposent
à ceux de 8IEK et N!wsuxrH( 19 6 5 ).
En
effet, après injection
dans l’oeuf en incubation dephosphatidyl-cholines
et dephosphatidyl-éthanolamines marqués
avec duP 32 ,
ces auteurs ont concluqu’une partie
desphospholipides
vitellins est retrouvée intacte dansl’embryon.
Pour conci-lier ces données avec celles de BUDOWSKIet les
nôtres,
onpeut imaginer
quel’embryon
utilise une
partie importante
desphospholipides
vitellins sanshydrolyse
des liaisons de l’acidephosphorique
avec la baseazotée ;
mais les acides gras et leglycérol
sontcertainement différents de ceux de la molécule
d’origine
vitelline. Une telle hétéro-généité
de renouvellement des diverscomposants
des molécules dephosphoglycérides
a
déjà
été mise en évidence dans la cellulehépatique (P AS C AUD , ig6 4 ).
En
résumé, l’embryon
estcapable
desynthétiser
de nouveaux acides gras, mais il utiliseégalement
sans les remanier une bonnepartie
de ceuxqui
se trouventdans le vitellus. Dans le lot
élaïdique
laproportion
des acides gras dans leslipides
de l’oeuf est
profondément
modifiée. Ces modifications se retrouvent,quoique
atté-nuées,
chezl’embryon : appauvrissement
en acidesstéarique
etoléique,
diminutiondu taux d’acide
arachidonique
dont on sait que labiosynthèse
est inhibée par l’acideélaïdique (R AUUN
etal., ig6 5 ).
Uneexception cependant
concerne l’acidepalmiti-
que. La
part
dessynthèses apparaît prépondérante puisque
lesphospholipides
del’embryon
sontégalement
pourvus de cet acide dans les lots témoin etélaïdique, malgré
unapport
vitellin très différent.CONCLUSION
Contrairement à ce
qui
se passe chez les mammifères(JO HNS TO N , JoH:!sTO!r
et
K UMM E R O V , rg5 7 ),
on retrouve desquantités importantes
d’acideélaïdique
dansl’embryon
d’oiseaulorsque
sa mère aingéré
une matière grasse élaïdisée. Or onsait que
l’embryon
d’oiseau nedispose
que de traces deglucides
libres et d’une quan- tité énorme delipides
dont le tiers est formé par desphospholipides.
Ceslipides
sont absorbés par le sac vitellin sans être notablement
hydrolysés.
Aucontraire, l’embryon
de mammifèredispose
tout aulong
de sondéveloppement
dequantités importantes
de sucres libres. Deplus,
leplacenta joue
un rôle de barrière sélective et ne laisse passer que les acides graslibres ; qui, d’ailleurs,
diffusent en faibles quan- tités(KORE;
etS HAFFIR , ig6 4 ).
Cesparticularités
font que pour cequi
est de seslipides, l’embryon
d’oiseauapparaît beaucoup plus dépendant
durégime
maternelque
l’embryon
de mammifère(F A trr
etScow, 19 66).
Reçu pour
publication
enjuin
1966.REMERCIEMENTS
Nous remercions la Société ASTRA-CALVÉ qui nous a fourni la triélaïdine
SUMMARY
METABOLISM OF LIPIDS IN THE CHICK EMBRYO : UTILIZATION OF VITELLINE RESERVES IN THE PRESENCE OF ELAIDIC ACID SUPPLIED TO THE EGG BY THE LAYING BEN
Two groups of hens were fed, one on a control diet poor in crude fat and the other on a diet
supplying
the same energy andprotein,
derived from the control dietby replacing
cerelose witha mixture of cellulose and trielaidin ; the diet had 8 p. 100 trielaidin.
Compared
with controls the hensgiven
trielaidin showed thefollowing
characteristics : The vitellus of the egg had about 3o p. 100 elaidic acid.The
embryos
from those eggs seemed to be viable ; there was noabnormality during
deve-lopment.
Large amounts of elaidic acid were found in the embryo. The
proportion
of thisfatty
acid wasgreater in the cholesterol esters (23,4 p.
roo)
and thetriglycerides ( 22 . 2
p. 100) than in thephospholipids
(17.7 p. roo).The modifications in fatty acid
composition
of the vitellus wererepeated
in theembryo,
butto a smaller
degree.
As far as it is
permissible
to consider elaidic acid as a marker it can be seen that theembryo incorporates
in its tissues alarge
part of thefatty
acids from the vitellus. For thetriglycerides
the
phenomenon
can be duemainly
to theincorporation
ofcomplete
molecules from the vitellusby
theembryo.
Such anexplanation
cannot beapplied
to thephospholipids,
of which the modi- fications are very much greater. The chickembryo
is thus shown to be moredependent
on thematernal diet than is the mammalian.
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