Développement de nouveaux ingrédients santé issus de bactéries lactiques, pour la prévention de l’ostéoporose
Development of new health ingredients derived from lactic bacteria, for the prevention of osteoporosis
Résumé
Lactobacilli are now widely recognised for various health applications. Whether through the production of active biomolecules or via a probiotic action, Lactobacilli can be used to treat a number of ailments. In this context, the aim of this thesis is to research health applications based on Lactobacilli, applicable to the prevention of osteoporosis. The 170 bacterial strains studied in this project were isolated in Mongolia from various dairy products.
To this end, two approaches were defined, the first consisting of using the strains as probiotics, the second involving the production of bioactive peptides from the hydrolysis of milk proteins by these Lactobacilli. After screening and selecting potentially probiotic strains, the capacity of the strains to modulate calcium absorption at intestinal level was studied. For the peptide approach, various screenings were also carried out, including an original screening strategy based on multiparametric analysis of proteolysis in milk. This work led to the selection of 3 strains for the rest of the project, and different peptide hydrolysates were produced by fermentation of milk in a bioreactor. The hydrolysates produced were tested for different activities linked to the prevention of osteoporosis, such as inhibition of angiotensin-converting enzyme or modulation of intestinal calcium absorption. Different activities were demonstrated for the different hydrolysates. Based on these results, a continuous process using a membrane bioreactor was developed to produce a peptide hydrolysate of interest. This work has made it possible to highlight various health applications based on a collection of Lactobacillus strains.
Les Lactobacilles sont maintenant largement reconnus pour différentes applications santé. Que ce soit par la production de biomolécules actives ou encore via une action probiotique, les Lactobacilles peuvent être utilisés pour le traitement de plusieurs affections. Dans ce contexte, l’objectif de cette thèse est la recherche d’applications santé, applicables à la prévention de l’ostéoporose, à partir de Lactobacilles. Les 170 souches bactériennes étudiées au cours de ce projet ont été isolées en Mongolie à partir de différents produits laitiers.
Dans ce but, deux approches ont été définies, la première consiste en l’utilisation des souches en tant que probiotiques, la seconde approche concerne la production de peptides bioactifs issus de l’hydrolyse des protéines laitières par ces Lactobacilles. Après criblage et sélection de souches potentiellement probiotiques, la capacité des souches à moduler l’absorption du calcium au niveau intestinal a été étudiée. Pour l’approche peptides, différents criblages ont également été réalisés comprenant une stratégie de criblage originale basée sur l’analyse multiparamétrique de la protéolyse en lait. Ces travaux ont permis de sélectionner 3 souches pour la suite du projet, et différents hydrolysats peptidiques ont été produits par fermentation du lait en bioréacteur. Les hydrolysats produits ont été testés pour différentes activités en lien avec la prévention de l’ostéoporose comme l’inhibition de l’enzyme de conversion de l’angiotensine ou la modulation de l’absorption intestinale du calcium. Différentes activités ont ainsi été mises en évidence pour les différents hydrolysats. De ces résultats, un procédé en continu utilisant un bioréacteur à membrane, a été développé afin de produire un hydrolysat peptidique d’intérêt. Ces travaux ont permis de mettre en évidence différentes applications santé à partir d’une collection de souches de Lactobacilles.