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Les bienfaits pour la santé du babeurre fermenté

Brian A. Murray, Anna Kuchta & Philip M. KellyMoorepark Food Research Centre, Teagasc, Moorepark, Fermoy, Co. Cork, Irlande

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Le concept des aliments fonctionnels« Que les aliments soient vos remèdes et les

remèdes vos aliments »Hippocrates, 400 avant J.C.

Ce concept a fait de nouveaux adeptes au Japon pendant les années 80.

Les aliments à usage santé spécifique sont plus connus sousleur abréviation de FOSHU (Foods for Specified Health Use).

Ils sont désormais acceptés partout dans le monde.On prédit que le marché mondial des aliments fonctionnels

dépassera les 100 milliards de dollars d’ici 2010.

« Un aliment peut être considéré fonctionnel s’il est démontré qu’il contient des composés bioactifs qui atténuent le risque de maladie ou qui ont un effet bénéfique sur la santé. »

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Qu’est ce que le babeurre?Il est composé de solides non gras (phase sérique/lait écrémé) et d’une couche d’émulsion déstabilisée , soit la membrane des globules gras du lait ou MFGM (milk fat globule membrane) qui est libérée pendant la fabrication du beurre

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Composition de la MFGM

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Les principaux composantsde la MFGM

Protéines ~ 1 % protéinestransmembranaires

mucinesxanthine oxidase (XO)CD 36butyrophilineadipophilinePAS 6/7FABP (protéines fixantles acides gras)

Lipides ~ 2-6 % lipidestransmembranaires

PhospholipidesPhosphotidylcholinePhosphotidylethanolaminePhosphotidylinositolPhosphotidylserine

SphingolipidesSphingomyelinLactosylcéramideGlucosylcéramide

Cholestérol

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Nos objectifsLe chauffage de la crème incorpore la caséine et la protéine de lactosérum à la MFGM et entraîne la perte de certains composantsprotéiques de la MFGM.

Corredig et al (2003) J Dai Sci 86, 27744-2750Ye et al (2004) Lait 84, 269-283

Il a été démontré que le lavage de la crème élimine la caséine et la protéine de lactosérum dans la MFGM.

Corredig et al (2003) J Dai Sci 86, 27744-2750 Morin et al (2007) J Dai Sci 90, 2132-2140

Cependant peu d’études portent sur les activités biologiques des babeurres ayant subi divers traitements.

En outre, le babeurre ayant subi très peu de traitement et souventsujet à l’acidification n’a retenu que peu d’attention à ce jour.

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Activités biologiques de la MFGM

Effet anticancéreux et antiprolifératifSphingomyélineSphingosineCéramidePAS 6/7 et FABP

Antimicrobial MucinsXO

Prebiotic – glycosylated proteinsMucins

ACE inhibitory - antihypertensiveAssociated casein and whey peptides

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La MFGM et la fabrication du beurre

crème beurre et babeurre

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Protocole expérimental des études de la MFGM

Échantillon de crème

crème naturelle crème lavée

lavage dans perméat d’ultrafiltration du lait écrémé)

barattage

babeurre fait de crème naturelle et lavée

Des échantillons témoin traités à la glucono-delta-lactone (GDL) ont étépréparés pour réduire chimiquement le pH à 4.6

Fermentationuniquement

Chauffage préalable à lafermentation

Échantillon de lait cru

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effet inhibiteur

L’activité anticancéreuse du babeurre

cellules cancéreusesdu côlon SW480

échantillonsde babeurre

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Métabolisme de la sphingomyéline

SPHINGOMYÉLINE

SPHINGOMYÉLINASE

CÉRAMIDE

CÉRAMIDASESPHINGOSINE

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Les données démontrent que traiter le céramide et la sphingosine à la phosphatase acide inhibe la croissance de cellules d’environ 46 % et 95 % respectivement à un dosage 20 μM et au terme de 3 joursd’incubation.

Activité anticancéreuse des phospholipides

Cytotoxicité du céramide et de la sphingosine (EtOH) sur 3 jours

-40

-20

0

20

40

60

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100

120

0 5 10 15 20 25

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sphingosinecéramide

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Le LacCer (céramidelactique) inhibe la croissancecellulaire d’environ 95% à99% à une concentration de 0.4 μM (30 μg/ml) au termede 3 et 7 joursd’incubation. IC50 = ~0.15-0.16 μM (12-13 μg/ml).

Sous forme de micelles de selbiliaire, le LacCer inhibe la croissance d’environ 30 à 50 % à une concentration de 7.1 μg/ml et d’environ 50 à 70 % àune concentration de17.8 μg/ml au terme de 3 5 et 7 jours d’incubation

Activité anticancéreuse des phospholipidesM

oore

park

Foo

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Activité antimicrobienne du babeurre

Agar avec culture bactérienne

E. coli Gram –

L. innocua Gram +

Effet antimicrobienÉchantillonsde babeurre

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Activité antimicrobienne du babeurre(E. coli)

+++ babeurre pasteurisé

+babeurre fermenté

(Lactobacillus helveticusDPC 4571)

++babeurre

pasteurisé et lavé

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Activité antimicrobienne du babeurre(L. innocua)

+++ babeurre de crème pasteurisée et lavée

(traité à la GDL)

++ babeurre de crème crue lavée (traité à la GDL)

+babeurre pasteurisé de crème lavée (traité à la

GDL)

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Activité antimicrobienne du babeurre(E. coli seulement)

NaturelActivité

antimicrobiennebabeurre de crème non

chauffé +

babeurre de crème chauffé +++

Lavébabeurre de crème non

chauffé -

babeurre de crème chauffé +

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Activité antimicrobienne du babeurre(Échantillons traités à la GDL)

Naturel E. coli L. innocuaBabeurre de lait non chauffé - -Babeurre de lait chauffé - -

-Babeurre de crème non chauffé -Babeurre de crème chauffé - -Babeurre non chauffé - -Babeurre chauffé - -LavéBabeurre de crème non chauffé +++ +++Babeurre de crème chauffé + ++Babeurre non chauffé + ++Babeurre chauffé + +

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Babeurres fermentésà base de lait E. coli

Lc. lactis non chauffé -Lc. lactis chauffé +Lb. helveticus non chauffé ++

-Lb. helveticus chaufféSt. thermophilus non chauffé -St. thermophilus chauffé -Lb. paracasei non chauffé -Lb. paracasei chauffé -Lc. lactis diacety. non chauffé -Lc. lactis diacety. chauffé -

Activité antimicrobienne du babeurre fermenté

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Activité antimicrobienne du babeurre fermenté (E. coli)

Babeurres fermentésà base de crème Naturel Lavé

Lc. lactis non chauffé + -Lc. lactis chauffé + -Lb. helveticus non chauffé + -Lb. helveticus chauffé ++ -St. thermophilus non chauffé - -St. thermophilus chauffé - -Lb. paracasei non chauffé - -Lb. paracasei chauffé + -Lc. lactis diacety. non chauffé + -Lc. lactis diacety. chauffé - -

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Activité antimicrobienne du babeurre fermenté (E. coli)

Babeurres fermentés Naturel LavéLc. lactis non chauffé - -Lc. lactis chauffé - -Lb. helveticus non chauffé - -Lb. helveticus chauffé - -St. thermophilus non chauffé ++ -St. thermophilus chauffé ++ -Lb. paracasei non chauffé - -Lb. paracasei chauffé + -Lc. lactis diacety. non chauffé - -Lc. lactis diacety. chauffé + -

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Activité inhibitoire de l’enzyme de conversion de l’angiotensine du babeurre

FAPGG

FAP + GG

Enzyme de conversion del’angiotensine

Échantillonsde

babeurreX

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Activité inhibitoire de l’enzyme de conversion de l’angiotensine du babeurre

* dosage de l’activité inhibitoire de l’enz. de conv. de l’angiotens. = 200 (± 10 U/L) IC50 Captopril = 9,87 (± 1,08 nM)

Échantillon% d’inhibition de l’enz.

de conv. de l’angiotens.Calpis 32.78C12 Peption 92.15Babeurre de crème 0.00Babeurre de crème chauffé 0.00Babeurre de crème lavée 78.23Babeurre chauffé de crème lavée 68.73

Les échantillons traités à la GDL ne présentaient aucune activitéinhibitoire de l’enzyme de conversion de l’angiotensine

Les échantillons fermentées présentaient moins de 22 %d’activité inhibitoire de l’enzyme de conversion de l’angiotensine

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Activité antimicrobienneLe traitement thermique de la crème avant la production du babeurre

augmente l’activité antimicrobienne

Le lavage de la crème avant la production du babeurre diminue l’activitéantimicrobienne

Le lait naturel, la crème et le babeurre traités à la GDL ne présentaient pas d’activité antimicrobienne et le lavage des échantillons augmentait l’activité.

La fermentation a réduit l’activité antimicrobienne de tous les échantillons de babeurre

ConclusionsActivité anticancéreuse (des préparations commerciales de

phospholipides uniquement)Les métabolites de la sphingomyéline, le céramide et la sphingosine ont des

effets antiprolifératifs sur les cellules cancéreuses de côlon SW480

Le lactosylcéramide a aussi un effet antiprolifératif sur les cellules cancéreuses de côlon SW480

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Activité inhibitoire de l’enzyme de conversion de l’angiotensine

Tous les échantillons de babeurre naturel lavé ne présentaient aucune activitéinhibitoire de l’enzyme de conversion de l’angiotensine

Les babeurres de crème lavée présentaient une activité inhibitoire de l’enzyme de conversion de l’angiotensine accrue.

La fermentation du babeurre de crème lavée diminue l’activité inhibitoire de l’enzyme de conversion de l’angiotensine

Conclusions (suite)

Prochains travauxDéterminer si les échantillons de babeurre ont une activité anticancéreuse

Identifier les mécanismes responsables des activités biologiques associées aux différents babeurres prétraités.

Déterminer si l’activité biologique se maintient lors d’essais de production d’ingrédients en poudre ou de fractionnement du babeurre

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RemerciementsLa présente étude a été financée par le gouvernement d’Irlande dans le

cadre du plan de développement national 2007-2013

Dr. Catherine StantonDr. Rosaleen Devery

Argyro PaisiouJoanne Hayes

Mary Rea

MERCI DE VOTREATTENTION