In vitro and in vivo nutritional characterization of milk proteins with different molecular arrangements
Caractérisation nutritionnelle en modèles in vitro et in vivo, de protéines laitières d'assemblages moléculaires différents
Résumé
The dairy industry has made great progress in the extraction of high value dairy ingredients. However, there is little scientific data on the impact of industrial processes on the structure of proteins and their digestibility and postprandial metabolism. The aim was thus to better understand the relationship between the structure induced by the processes applied to obtain different milk protein matrices and their behavior during digestion. The objectives were: 1) to evaluate the impact of processes on milk matrices during static in vitro digestion to select those with the most heterogeneous peptide profiles; 2) to identify a discriminating rat model in terms of digestive efficiency by studying the effects of age and adiposity on digestion; 3) to study the digestion and postprandial utilization of the selected matrices, in respect to in vitro digestion results, on the most discriminating rat model. Different peptide profiles were obtained for demineralized casein versus native micellar casein in vitro. In vivo, a higher level of adiposity resulted in an increase in protein digestibility values (94% for young rats with normal adiposity and 96% for older rats with high adiposity) and appeared to compensate for the postprandial protein metabolic changes associated with older age. Matrices were then studied in vivo on young rats with normal adiposity. This study revealed that the structure of the protein matrix had an impact on protein digestibility, with a decrease in digestibility for the matrix that contained an assembly of caseins and whey proteins. Finally, this work shows the complementarity of in vitro and in vivo methods in the nutritional characterization of matrices.
L’industrie laitière a énormément progressé dans l’extraction d’ingrédients laitiers à haute valeur ajoutée. Or, il existe peu de données reliant l’impact des procédés sur la structure des protéines et la façon dont elles sont digérées puis assimilées. Cette thèse avait donc pour but de mieux connaître les relations entre les structures induites par les procédés pour obtenir différentes matrices protéiques laitières et leur comportement au cours de la digestion. Les objectifs de nos travaux étaient : 1) évaluer l’impact des procédés sur les matrices protéiques au cours de la digestion in vitro statique pour sélectionner celles présentant les profils peptidiques les plus hétérogènes ; 2) identifier un modèle de rat discriminant en termes d’efficacité digestive en étudiant les effets de l’âge et de l’adiposité sur la digestion ; 3) étudier la digestion et l’utilisation postprandiale des matrices sélectionnées sur la base de l'étude de digestion in vitro, sur le modèle de rat le plus discriminant. Différents profils peptidiques ont été obtenus pour la caséine déminéralisée par rapport à la caséine micellaire native en in vitro. En in vivo, un niveau d'adiposité plus élevé entraînait une augmentation des valeurs de digestibilité des protéines (94 % pour les jeunes rats avec une adiposité normale et 96 % pour les rats plus âgés avec une adiposité élevée) et semblait compenser les modifications métaboliques postprandiales des protéines associées à un âge plus avancé. Les matrices ont ensuite été étudiées chez le jeune rat avec une adiposité normale. Cette étude a révélé que la structure de la matrice protéique avait un impact sur la digestibilité des protéines avec notamment une baisse de digestibilité pour la matrice composée d’un assemblage de caséines et de protéines solubles. Enfin, l’ensemble de ces travaux montre la complémentarité des méthodes in vitro et in vivo dans la caractérisation nutritionnelle de matrices.
Origine : Version validée par le jury (STAR)