β-lactoglobulin/linoleate complexes : binding properties and biological functions

par Solène Le Maux

Thèse de doctorat en Physico-chimie et qualité des bioproduits

Sous la direction de Thomas Croguennec et de Saïd Bouhallab.

Soutenue en 2013

à Rennes, Agrocampus Ouest .


  • Résumé

    Food structure can have a profound influence on delivering health benefits. Bioaccessibility of nutrients can be affected by their interaction with food components. The dairy protein β-lactoglobulin (βlg) is known to bind hydrophobic ligands such as fatty acids (FA). However, this protein is highly sensitive to the process conditions used in the dairy industry. Therefore βlg is often present in non-native or aggregated form in processed food. This structural change may modify the protein affinity for FA and the biological properties of the FA/protein complexes. The aim of this thesis was to investigate the interaction of bovine βlg in different structural forms (native, covalent dimer and nanoparticles) with linoleate (C18:2, cis,cis-9,12-octadecadienoic acid) and conjugated linoleic acids (CLA, C18:2), and the impact of those complexes on their biological activity in vitro. Two different sets of binding sites were determined for the interaction between linoleate and βlg, regardless of its state of aggregation, using intrinsic fluorescence spectroscopy and isothermal titration calorimetry. By increasing the level of βlg aggregation, the linoleate/βlg stoichiometry increased but the association constants remained similar for both sets of binding sites. In the presence of linoleate, the native protein was more sensitive to gastric in vitro digestion, due to the increased level of denaturation/aggregation of βlg. Transport of linoleate in Caco-2 cells was decreased in presence of the native βlg as observed by confocal microscopy and a monolayer that mimics the intestinal barrier. Cytotoxicity of linoleate on Caco-2 cells was reduced when the FA was bound to βlg compared to free FA. CLA, which is less water soluble than linoleate, is more cytotoxic when complexed by βlg than in its free form. Therefore, it is proposed that βlg can act as a molecular carrier and alter the bioaccessibility of FA depending on their solubility.

  • Titre traduit

    Polyphenols in Dates (Phoenix Dactylifera L. ) : Characterisation, Cell localization, oxidation and cell-wall interactions during maturation


  • Résumé

    Les interactions entre nutriments dans les produits alimentaires peuvent affecter leur bioaccessibilité. La β-lactoglobuline (βlg), protéine majeure du lactosérum, est connue pour lier des ligands hydrophobes tels que des acides gras (AG). Très sensible aux conditions industrielles, la βlg est souvent sous formes non natives dans les aliments transformés. Notre hypothèse est que les changements structuraux au niveau de la protéine modifient l'affinité pour les AG et par conséquent les propriétés biologiques des complexes AG/protéine. L'objectif était d'étudier l'interaction de la βlg bovine sous différentes structures (native, dimère covalent et nanoparticules) avec l’acide linoléique (LA) et l’acide linoléique conjugué (CLA), et l'impact de ces complexes sur leurs activités biologiques in vitro. Par fluorescence intrinsèque et calorimétrie de titration isotherme, nous avons montré que quel que soit l’état d'agrégation de la protéine, LA interagit avec la βlg au niveau de deux classes de sites. En augmentant le niveau d’agrégation de la βlg, la stœchiométrie des complexes LA/βlg augmente mais sans changement des constantes d'association. En présence de LA, la βlg native est plus sensible à la digestion gastrique in vitro en raison de l'augmentation du niveau de dénaturation/agrégation de la βlg. La quantification de l’absorption du LA dans une monocouche cellulaire imitant la barrière intestinale indique que son transport est ralenti en présence de βlg native ce que confirme la microscopie confocale. La cytotoxicité du LA pour les cellules Caco-2 a été réduite lorsque l’AG était lié à la βlg. Le CLA, qui est moins soluble dans l'eau que le LA, est plus cytotoxique lorsqu'il est complexé à la βlg que sous sa forme libre. Par conséquent, la βlg peut moduler le transport et la bioaccessibilité de l’AG en fonction de la solubilité de ce dernier.

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Informations

  • Détails : 1 vol. 198 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. (177-194 p.)

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  • Bibliothèque :
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : B 238
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