Les coacervats de beta-lactoglobuline et lactoferrine pour l'encapsulation d'une molécule bioactive modèle, la vitamine B9

par Anne Laure Chapeau

Thèse de doctorat en Sciences de l'aliment

Sous la direction de Saïd Bouhallab.

Soutenue le 26-10-2017

à Rennes, Agrocampus Ouest , dans le cadre de École doctorale Écologie Géosciences Agronomie Alimentation (Rennes) , en partenariat avec UMR 1253 STLO (laboratoire) .


  • Résumé

    Les aliments fonctionnels connaissent aujourd’hui un intérêt grandissant. Pour leur formulation, l'encapsulation de bioactifs représente une voie intéressante et les protéines de lactosérum (PS) présentent de bonnes potentialités en tant qu'agents d’encapsulation. Des travaux antérieurs ont démontré que deux PS, la beta-lactoglobuline (BLG) et la lactoferrine (LF), peuvent former spontanément des co-assemblages par coacervation complexe, une technologie d'encapsulation connue. Cette thèse étudie la coacervation BLG-LF pour l'encapsulation d'un bioactif modèle, la vitamine B9. En testant une gamme de pH et de ratios molaires, les conditions optimales de coacervation B9-PS sont obtenues dans l'eau, à pH 5,5, avec un ratio molaire LF:B9:BLG de 1:5:10, permettant d’atteindre des rendements de coacervation de 45 à 55%, et d’encapsulation de B9 de 98 %.L’échelle de production des coacervats est augmentée avec succès du µL au L, avec des solutions protéiques de qualité commerciale et un mélangeur statique. Les rendements de coacervation et d’encapsulation sont conservés, avec l’encapsulation d’environ 4 mg de B9/g coacervats. Par ailleurs, les coacervats montrent un effet protecteur de la forme native de B9 vis-à-vis des UV, de l’oxydation et pendant la lyophilisation. Une étude in vivo chez le rat démontre une augmentation de la biodisponibilité de B9 lorsque administrée sous forme de coacervats. Les coacervats apparaissent stables lorsqu’ils sont resuspendus en gouttelettes dans du lait. Ce travail permet d’approfondir les connaissances sur la coacervation hétéroprotéique et s

  • Titre traduit

    Beta-lactoglobulin and lactoferrin complex coacervates for the encapsulation of a model bioactive, the vitamin B9


  • Résumé

    Encapsulation of bioactives is relevant for the development of functional foods. Food proteins as encapsulating agents could match the objective of industries to develop “clean label” products. Moreover, whey proteins (WP) exhibit good potentialities as encapsulating agents. Previous works have demonstrated that the WPs, beta-lactoglobulin (BLG) and lactoferrin (LF), are able to spontaneously co-assemble by complex coacervation. This study explores the ability of BLG-LF coacervates as a potential carrier for the encapsulation of a model bioactive, vitamin B9. Throughout screening experiments, we determined the domains where B9-WP coacervation occured according to a tested range of pH, proteins and vitamin concentrations and molar ratios. Optimal conditions for coacervation were found in water, at pH 5.5, with LF:B9:BLG molar ratio of 1:5:10, affording coacervation yields of 45 to 55% and B9 encapsulation up to 98%.Coacervation was scaled-up from laboratory to bench scale using commercial-grade protein sources and static mixing. Final efficiencies were obtained with coacervates containing 4 mg of B9/g coacervates. Under degradative conditions (UV light irradiation, oxidation, freeze-drying), WP coacervates provided good protective properties limiting chemical degradation of native B9. In vivo oral administration of B9-WP coacervates in rats enhanced the plasmatic concentrations of B9 compared to unencapsulated B9. In addition, good physical stability over time was found after incorporated and resuspension of formed coacervates in milk. The combined results of this thesis p


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