Certains aliments ou composants des aliments ont des effets physiologiques et psychologiques bénéfiques en plus de leur rôle de base de couverture des besoins nutritionnels. Leur identification dans les produits alimentaires est un axe d'étude et de développement important des industriels de l'agroalimentaire. L'objectif de ce travail était de caractériser les effets induits par la consommation de lactoferrine, de deux souches de bactéries probiotiques (Lactobacillus acidophilus NCFM et Bifidobacterium animalis Bb12) et du SM3 (extrait enrichi en sphingolipides) sur le système immunitaire digestif et périphérique de souris BALB/c. Les ingrédients ont été inclus dans des régimes, seuls ou en association. Nos résultats montrent que les deux souches de bactéries se retrouvent viables en nombre suffisant dans les fèces pour effectuer les fonctions bénéfiques revendiquées. Le SM3 joue un rôle « positif » sur la flore lactobacille. Les différents régimes ont modulé des paramètres immunitaires innés (phagocytose) et adaptatifs (immunoglobulines et la répartition des cellules T et DCs). Notamment, les résultats sur le recrutement des DCs de type Th1 sont originaux par rapport aux travaux déjà publiés. Ces modifications ont été observées aux niveaux local et systémique. Le ratio NON-HDLch/HDLch a été amélioré par les régimes contenant des bactéries et/ou du SM3. Nous avons mis en évidence un effet dose pour le SM3 et un phénomène d'interaction entre le SM3 et les probiotiques. Nos résultats apportent des arguments pour classer ces trois ingrédients parmi les ingrédients fonctionnels mais des travaux supplémentaires sont nécessaires pour comprendre les mécanismes sous-jacents.

L'anthracnose constitue pour plusieurs productions végétales une maladie importante qui engendre des pertes post récoltes considérables. Colletotrichum musae est le responsable de cette maladie chez la banane dessert. L'utilisation d'antimicrobiens naturels comme le système lactoperoxydase (LPS) représente une voie naturelle de lutte intéressante contre l'anthracnose. Dans cette étude, nous avons amélioré le LPS en ajoutant de l'iode dans le système existant ou en substituant le thiocyanate par de l'iode. La substitution du thiocyanate à l'iode a permis d'avoir un effet fongicide du LPS. De plus, d'autres substances comme la lactoferrine, le Bioxeda® et l'huile de Neem ont été étudiées pour leur effet antifongique. Les deux dernières substances ont donné une inhibition supérieure respectivement à 90% et à 40%., tandis qu'il n'y a eu aucun effet de la lactoferrine

Le bénéfice de l’encapsulation des molécules bioactives a séduit les industries agroalimentaires depuis plusieurs décennies. Plus récemment des études ont montré la capacité de protéines alimentaires de charge opposée à s’assembler en microsphères par coacervation complexe. La compréhension des forces gouvernant le processus de coacervation entre protéines et l’influence exercée par la présence de bioactifs demeurent des prérequis pour l’utilisation des coacervats complexes comme agent d’encapsulation. Dans ce contexte, l’objectif de mon projet de thèse a été de comprendre le mécanisme de coacervation complexe entre la ¿-lactoglobuline (¿-LG) chargée négativement, et la lactoferrine (LF) chargée positivement, en absence et en présence de petits ligands. La LF a présenté une coacervation préférentielle avec le variant A de la¿¿-LG qui se distingue du variant B par la substitution de 2 acides aminés. Au niveau moléculaire, deux sites de fixation de la ¿-LG sur la LF ont été identifiés.En outre, par la mesure d’une part des coefficients de diffusion rotationnel et d’autre part de la cinétique de diffusion des entités moléculaires constituant les coacervats, il est suggéré que ces derniers sont formés à partir de -LG libre¿¿de pentamère, LF(-LG2)2, ainsi que des entités plus larges, (LF-LG2)n. Afin d’évaluer l’effet de la présence de petits ligands sur la coacervation complexe entre la -LG et la LF, des ligands modèles (ANS et acide folique) ont été utilisés. Dans les conditions expérimentales testées ces deux ligands n’ont pas d’affinité pour la -LG, mais après interact / Encapsulation of bioactives has been used by the food industries for decades and represents a great potential for the development of innovative products. Given their versatile functional properties, milk proteins in particular from whey have been used for encapsulation purposes using several encapsulation techniques. In parallel, recent studies showed the ability of oppositely charged food proteins to co-assemble into microspheres through complex coacervation. Understanding the driving forces governing heteroprotein coacervation process and how it is affected by the presence of ligands (bioactives) is a prerequisite to use heteroprotein coacervates as encapsulation device. In this context, the objective of my thesis work was to understand the mechanism of complex coacervation between -lactoglobulin (-LG) and lactoferrin (LF) in the absence and presence of small ligands. The conditions of optimal ¿-LG - LF coacervation were found at pH range 5.4-6 with a molar excess of ¿-LG. RemarkabAt molecular level, the presence of two binding sites on LF for -LG was evidenced. Moreover, the heterocomplexes such as pentamers LF(-LG2)2 and quite large complexes (LF-LG2)n were identified as the constituent molecular species of the coacervate phase. To evaluate the -LG - LF complex coacervation in the presence of small ligands, models of hydrophobic (ANS) and hydrophilic molecules (folic acid) were used. Although under the experimental conditions tested the small ligands did not interact with -LG, both interacted with LF inducing its self-association into nanoparticles. High relati

De nombreuses études ex vivo et in vivo ont montré que certaines protéines du lactosérum (β-lactoglobuline, α-lactalbumine et lactoferrine) et que des ingrédients à base de protéines du lactosérum (WPC, WPI) peuvent influencer la réponse immunitaire. Plusieurs études ex vivo ont aussi montré que des hydrolysats enzymatiques des protéines du lactosérum possèdent une activité immunomodulante, suggérant ainsi la libération de peptides bioactifs. Dans cette étude, des peptides issus de la β-lactoglobuline (β-Lg) et de l'α-lactalbumine (α-La) ont été sélectionnés sur la base de leurs propriétés physico-chimiques, puis préparés par synthèse chimique. Les propriétés immunomodulantes de ces peptides ont ensuite été évaluées ex vivo, en mesurant leurs effets à différentes concentrations (10-2000 ug.mL⁻¹) sur la prolifération de splénocytes murins, en absence et en présence d'un mitogène (Concanavaline A). L'effet sur la sécrétion des cytokines (IL-4, IL-2, IL-10 et IFN-γ) de certains peptides (β-Lg f 15-20, f55-60, fl 39-148) a aussi été étudié, avec et sans ConA. Les résultats ont montré que le peptide β-Lg 178-83 ne possède aucun effet sur la prolifération des cellules, alors que d'autres peptides (β-Lg fl 5-20, f55-60, f84-91, f92-105, H39-148, fl42-148 et α-La 10-16) stimulent plus ou moins fortement la prolifération des splénocytes. Trois peptides ont montré un effet inhibiteur sur la croissance des cellules: le β-Lg fl-8 semble affecter l'intégrité des cellules à fortes concentrations, alors que l'effet inhibiteur des peptides β-Lg f"102-105 et α-La f 104-108 semble plutôt associé à leur faible solubilité à fortes concentrations, ce qui affecterait la croissance des cellules. L'étude des corrélations entre les caractéristiques physico-chimiques et les propriétés immunostimulantes des peptides a suggéré que la charge positive, l'hydrophobicité et la taille des peptides pourraient jouer un rôle important dans leurs propriétés immunomodulantes. Le dosage des cytokines a révélé un effet différent de chacun des peptides étudié sur la sécrétion cytokinique, suggérant un mode d'action différent de ces derniers sur la stimulation de la prolifération des splénocytes. Ces résultats suggèrent donc que certains peptides trouvés dans la séquence primaire des protéines majeures du lactosérum posséderaient un effet sur la réponse immunitaire spécifique.

L'anthracnose constitue pour plusieurs productions végétales une maladie importante qui engendre des pertes post récoltes considérables. Colletotrichum musae est le responsable de cette maladie chez la banane dessert. L'utilisation d'antimicrobiens naturels comme le système lactoperoxydase (LPS) représente une voie naturelle de lutte intéressante contre l'anthracnose. Dans cette étude, nous avons amélioré le LPS en ajoutant de l'iode dans le système existant ou en substituant le thiocyanate par de l'iode. La substitution du thiocyanate à l'iode a permis d'avoir un effet fongicide du LPS. De plus, d'autres substances comme la lactoferrine, le Bioxeda® et l'huile de Neem ont été étudiées pour leur effet antifongique. Les deux dernières substances ont donné une inhibition supérieure respectivement à 90% et à 40%., tandis qu'il n'y a eu aucun effet de la lactoferrine / Postharvest diseases are a major concern for several plant products, leading to considerable postharvest losses. Colletotrichum musae is responsible for anthracnose and is also involved in crown rot, the two main postharvest diseases of bananas. The use of natural anti-microbial agents such as the lactoperoxidase system (LPS) represents an interesting alternative to the use of fungicides for the control of postharvest diseases of bananas. This study consisted on optimization of the LPS by adding iodide or substituting the thiocyanate by iodide. Moreover, other substances like lactoferrin, Bioxeda® and Neem oil were analyzed for their antifungal effect. The last two compounds gave an inhibition higher than 90% and 40% respectively. No effect of lactoferrin was observed

Les cellules dendritiques présentes dans les muqueuses comme les cellules de Langerhans, sont capables de présenter le Virus d'Immunodéficience Humaine (VIH) aux lymphocytes T CD4+, aboutissant à l'infection par le VIH lors de contacts hétérosexuels non protégés. Le recrutement des cellules de Langerhans dans la muqueuse vaginale est assuré par la chimiokine Quimiocin C-C motif ligant 20 (CCL20) produite par les cellules épithéliales de la muqueuse. L'objectif de ce travail a été d'étudier la capacité du plasma séminal, de la salive et de la sécrétion vaginale à stimuler la production de CCL20 par les cellules de l'épithélium endocervical (cellules HEC-1A), et de corréler cette production avec la présence de la lactoferrine (LF) et de ses produits de clivage dans ces différents fluides biologiques. Des cellules HEC-1A ont été cultivées avec les plasmas séminaux, les salives et les sécrétions vaginales de patients séronégatifs et séropositifs pour le VIH, et la production de CCL20 a été mesurée dans les surnageants cellulaires en ELISA. Le dosage de la Lf par ELISA a été réalisé sur tous les échantillons. La présence d'un petide de clivage de la Lf (G-12-I) a été analysée en western blot. Les résultats obtenus montrent que les plasmas séminaux des patients séropositifs ont une plus grande capacité à stimuler la sécrétion de CCL20 que les patients séronégatifs pour le VIH. La concentration de la Lf dans le plasma séminal est corrélée à la stimulation de cette sécrétion par les cellules HEC-1A. Il semble que les échantillons ayant la plus grande capacité à stimuler la sécrétion de CCL20 possèdent une plus forte concentration en petide de clivage de la Lf (G-12-I), bien que ce résultat, obtenu en western blot. La salive est également capable de stimuler de la production de CCL20 par les cellules HEC-1A, mais cette stimulation n'est pas corrélée avec sa concentration en Lf. Nous concluons que la sécrétion de CCL20 par l'épithélium génital féminin induite par le plasma séminal est corrélée à la présence de la Lf dans ce fluide. Bien que les mécanismes puissent être différents, la salive peut également induire la production de CCL20 par les cellules épithéliales de la muqueuse génitale féminine.

Les antibiotiques sont fréquemment utilisés dans l’alimentation de la volaille afin de prévenir certaines maladies, dont l’entérite nécrotique, ce qui occasionne l’émergence de souches bactériennes résistantes aux antibiotiques. Une alternative prometteuse est l’utilisation de peptides antimicrobiens (AMPs) comme suppléments alimentaires, tels les AMPs provenant des produits laitiers. L’objectif du projet était de développer une méthode de production d’extraits peptidiques à partir de coproduits de la transformation alimentaire (babeurre, lactoferrine, isolat de protéines de pois), afin de tester si ces extraits peptidiques possédaient une activité antimicrobienne sur les pathogènes spécifiques aviaires suivants : Salmonella Enteritidis, Salmonella Typhimurium, Escherichia coli et Staphylococcus aureus. Les protéines ont été mises en suspension dans l’eau (5% p/p) et hydrolysées par la pepsine, 6 heures, pH de 2.5. Les peptides furent récupérés par ultrafiltration (< 10 kDa), puis fractionnés selon leur charge nette : totaux, cationiques, anioniques et non liés. L’effet antimicrobien a été évalué surmicroplaques, par la survie bactérienne en présence de concentrations croissantes d’extraits peptidiques. Les extraits cationiques de babeurre ont démontré une efficacité à une concentration inférieure ou égale à 5 mg/mL; perte de 3 log pour Escherichia coli O78 :H80. En comparaison, la lactoferrine cationique a été efficace à une concentration inférieure ou égale à 0.6 mg/mL; perte de 6 log pour E. coli O78 :H80. Les extraits peptidiques du pois ont démontré une efficacité faible. Cette méthode s’avère prometteuse pour le développement d’une alternative ou d’un complément pour la réduction de l’utilisation des antibiotiques dans l’alimentation de la volaille. / Antibiotics are frequently used in poultry feed in order to prevent certain diseases, including necrotic enteritis, which causes the emergence of bacterial strains resistant to antibiotics. A promising alternative is the use of antimicrobial peptides (AMPs) as dietary supplements, such as AMPs from dairy products. The objective of this project was to develop a production method for the extraction peptides, from co-produced food processing (buttermilk, lactoferrin, pea protein isolates). These peptides were tested for the detection of antimicrobial activity on the following specific poultry pathogens; Salmonella Enteritidis, Salmonella Typhimurium, Escherichia coli and Staphylococcus aureus. Proteins were suspended in water (5% w/w) and pepsin hydrolyzed by pepsin for 6 hours at pH 2.5. Peptides were recovered by ultrafiltration (< 10 kDa) and fractionated based on the basis of their ionic charges: total, cationic, anionic and unbound peptides, to specifically target the fractions with antimicrobial activities. Bacterial survival was measured in contact with different peptides concentrations. Cationic buttermilk extracts were effective at a concentration less or equal to 5 mg / mL; loss of 3 log for Escherichia coli O78: H80, compared with lactoferrin which was effective at a concentration less than or equal to 0.6 mg / mL; loss of 6 log for E. coli O78: H80. The peptide extracts from pea showed low efficiency. The use of antimicrobial peptides, from buttermilk, lactoferrin and peas, is promising for the development of an alternative or a complement to reduce antimicrobial use.

Les cellules dendritiques présentes dans les muqueuses comme les cellules de Langerhans, sont capables de présenter le Virus d'Immunodéficience Humaine (VIH) aux lymphocytes T CD4+, aboutissant à l'infection par le VIH lors de contacts hétérosexuels non protégés. Le recrutement des cellules de Langerhans dans la muqueuse vaginale est assuré par la chimiokine Quimiocin C-C motif ligant 20 (CCL20) produite par les cellules épithéliales de la muqueuse. L'objectif de ce travail a été d’étudier la capacité du plasma séminal, de la salive et de la sécrétion vaginale à stimuler la production de CCL20 par les cellules de l’épithélium endocervical (cellules HEC-1A), et de corréler cette production avec la présence de la lactoferrine (LF) et de ses produits de clivage dans ces différents fluides biologiques. Des cellules HEC-1A ont été cultivées avec les plasmas séminaux, les salives et les sécrétions vaginales de patients séronégatifs et séropositifs pour le VIH, et la production de CCL20 a été mesurée dans les surnageants cellulaires en ELISA. Le dosage de la Lf par ELISA a été réalisé sur tous les échantillons. La présence d’un petide de clivage de la Lf (G-12-I) a été analysée en western blot. Les résultats obtenus montrent que les plasmas séminaux des patients séropositifs ont une plus grande capacité à stimuler la sécrétion de CCL20 que les patients séronégatifs pour le VIH. La concentration de la Lf dans le plasma séminal est corrélée à la stimulation de cette sécrétion par les cellules HEC-1A. Il semble que les échantillons ayant la plus grande capacité à stimuler la sécrétion de CCL20 possèdent une plus forte concentration en petide de clivage de la Lf (G-12-I), bien que ce résultat, obtenu en western blot. La salive est également capable de stimuler de la production de CCL20 par les cellules HEC-1A, mais cette stimulation n'est pas corrélée avec sa concentration en Lf. Nous concluons que la sécrétion de CCL20 par l’épithélium génital féminin induite par le plasma séminal est corrélée à la présence de la Lf dans ce fluide. Bien que les mécanismes puissent être différents, la salive peut également induire la production de CCL20 par les cellules épithéliales de la muqueuse génitale féminine / Dendritic cells, among them Langerhans cells, are recognized as presenters of Human Immunodeficiency Virus (HIV) to CD4 + T lymphocytes. The recruitment of Langerhans cells in the vaginal mucosa is modulated by Chemokine CC motif ligand 20 (CCL20) produced by epithelial cells of the female genital mucosa. The aim of this study was to evaluated the capacity of seminal plasma, saliva and vaginal secretions to induce the production of CCL20 by monostratified endocervical epithelium cells culture (HEC-1A), also, the relation of this production with the presence of lactoferrin and its cleavage products (G- 12-I) in seminal plasma and saliva. Cultures of HEC-1A cells were stimulated with seminal plasma, saliva and vaginal secretions of HIV-seronegative and HIV-seropositive participants, and the CCL20 production measured by enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) in its cellular supernatant. ELISA for Lf was performed on all samples, and the peptide cleavage Lf (G-12-I) observed in the samples which more and less induced the CCL20 secretion on western blot. We observed that the seminal plasma of seropositive participants were responsible for a higher stimulation of CCL20 production by HEC-1A cells, when compared to the seminal plasma of HIV-seronegative participants. Lf concentration in seminal plasma was positively related to the CCL20 production by HEC-1A cells, the higher production of CCL20 was also more associated with Lf peptide cleavage Lf (G-12-I), on western blot. Saliva stimulated CCL20 production by HEC-1A cells, and such stimulation was not correlated to Lf concentration. In conclusion, the presence of Lf in seminal plasma positively related to the production of CCL20 by HEC-1A cells, and saliva may induce the production of CCL20 in the female genital mucosa / As células dentríticas, dentre elas as células de Langerhans, são capazes de apresentar o vírus da imunodeficiência humana (HIV) aos linfócitos T CD4+, cujo processo culmina com a infecção por esse vírus. O recrutamento das células de Langerhans na mucosa vaginal é modulada pela Quimiocin C-C motif ligant 20 (CCL20), produzida pelas células epiteliais da mucosa genital feminina. O objetivo desse trabalho foi estudar a capacidade do plasma seminal, da saliva e do conteúdo vaginal de induzir a produção de CCL20 pela cultura de células do epitélio monoestratificado endocervical (HEC-1A), relacionando tal produção com a presença da lactoferrina (Lf) e de seu produto de clivagem (G-12-I) nestes fluidos. Culturas de células HEC-1A foram estimuladas com plasmas seminais, salivas e conteúdos vaginais de participantes soronegativos e soropositivos para o HIV, visando avaliar a produção de CCL20, a qual foi mensurada utilizando-se o Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA). A dosagem de Lf (ELISA) foi realizada em todas as amostras estudadas e a presença do peptídeo de clivagem da Lf (G-12-I) observada nas amostras que mais e que menos induziram a secreção de CCL20 pelas células HEC-1A por Western blot. Verificou-se que os plasmas seminais de participantes soropositivos foram responsáveis por maior estimulação da produção de CCL20 pelas células HEC-1A, quando comparados aos plasmas seminais de participantes soronegativos para o HIV. A concentração de Lf no plasma seminal associou-se à indução na produção de CCL20 pelas células HEC-1A, assim como as amostras que mais induziram a produção de CCL20 apresentaram presenças mais evidentes do peptídeo de clivagem da Lf (G-12-I). A saliva foi responsável pela estimulação na produção de CCL20 pelas células HEC-1A, no entanto, tal estimulação não se associou à concentração de Lf salivar. Concluímos que a presença de Lf no plasma seminal esteve correlacionada à produção de CCL20 pelas células HEC-1A, e que a saliva pode induzir a produção da CCL20 pelas células epiteliais endocervicais