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Forage quality is essential in livestock farming and has an important role in the functioning of agricultural farms. Access to biochemical variables provides an estimation of the feed value of crop for animal feed at harvest. Near infrared (NIR) spectroscopy provides measurements indirectly related to biochemical variables. In recent years, several micro-spectrometers have been developed that offer the opportunity to predict such biochemical variables at low cost. In this study, the potential of a combination of micro-spectrometers is evaluated to predict crude protein (CP) and total sugar content (TS) of sugarcane. First, each micro-spectrometer with optimal pretreatments was individually compared to a reference laboratory spectrometer. Then, a combination of micro-spectrometers is proposed and prediction models were established by a multi-block method from data fusion called Sequential and Orthogonalised - Partial Least Squares (SO-PLS). For CP, the combination of micro-spectrometers provides model (sep = 0.69%; bias = 0.15%; = 0.910) close to those obtained with the reference spectrometer (sep = 0.56%; bias = −0.13%; = 0.935). For TS, the results obtained with this combination of micro-spectrometers (sep = 2.38%; bias = −0.52%; = 0.983) are better than those obtained with the reference spectrometer (sep = 2.59%; bias = 0.41%; = 0.978). For both chemical variables, the combination of the micro-spectrometers significantly increases the performance of the predictive models compared to the models obtained with the micro-spectrometers independently. Using several low-cost micro-spectrometers, combined with a multi-block method would give results as good as a single laboratory spectrometer with a lower cost.

Deep eutectic solvents (DESs) are a mixture of hydrogen bond donor (HBD) and hydrogen bond acceptor (HBA) molecules that can consist, respectively, of natural plant metabolites such as sugars, carboxylic acids, amino acids, and ionic molecules, which are for the vast majority ammonium salts. Media such as DESs are modular tools of sustainability that can be pointed toward the extraction of bioactive molecules due to their excellent physicochemical properties, their relatively low price, and accessibility. The present review focuses on the application of DESs for protein extraction and purification. The in-depth effects and principles that apply to DES-mediated extraction using various renewable biomasses will be discussed as well. One of the most important observations being made is that DESs have a clear ability to maintain the biological and/or functional activity of the extracted proteins, as well as increase their stability compared to traditional solvents. They demonstrate true potential for a reproducible but more importantly, scalable protein extraction and purification compared to traditional methods while enabling waste valorization in some particular cases.

compréhension des interactions entre protéines végétales et protéines de blanc d’œuf pour permettre l’amélioration de la « techno-fonctionnalité » des mélanges, notamment pour la stabilisation des mousses et émulsions, l’optimisation de ces fonctionnalités et l’identification des conditions permettant de limiter leur sensibilité aux traitements thermiques.

Les recherches sur la mise au point d’un aliment nouveau à partir de grains de blé dur selon un procédé de transformation breveté et commercialisé sous la marque EBLY® (actuellement près de 9 000 tonnes de produits vendus en France et à l’export ) ont contribué à générer plusieurs impacts sur la société. (1)Economique : création d’un marché, retombés économiques pour les agriculteurs de la coopérative et pour l’usine. (2)Politique : utilisation par le Ministère de l’Agriculture de l’Ebly comme exemple de levier d’action pour valoriser la consommation de protéines végétales dans l’alimentation humaine. (3)Environnementaux : Source de protéines avec empreinte environnementale améliorée par rapport aux protéines d’origine animale, mise en place d'une filière de blé dur respectueuse de l'environnement.(4)Santé : Diversification alimentaire : nouveau produit prêt à cuire avec profil nutritionnel intéressant. (5)Sociaux : Création d’emplois industriels et maintien d’emplois agricoles ; meilleur rémunération des agriculteurs. Cette étude a été conduite avec la méthode Asirpa ex-post.

Key message Here we demonstrate that the APUM9 RNA-binding protein and its co-factors play a role in mRNA destabilization and how this activity might regulate early plant development. Abstract APUM9 is a conserved PUF RNA-binding protein (RBP) under complex transcriptional control mediated by a transposable element (TE) that restricts its expression in Arabidopsis. Currently, little is known about the functional and mechanistic details of the plant PUF regulatory system and the biological relevance of the TE-mediated repression of APUM9 in plant development and stress responses. By combining a range of transient assays, we show here, that APUM9 binding to target transcripts can trigger their rapid decay via its conserved C-terminal RNA-binding domain. APUM9 directly interacts with DCP2, the catalytic subunit of the decapping complex and DCP2 overexpression induces rapid decay of APUM9 targeted mRNAs. We show that APUM9 negatively regulates the expression of ABA signaling genes during seed imbibition, and thereby might contribute to the switch from dormant stage to seed germination. By contrast, strong TE-mediated repression of APUM9 is important for normal plant growth in the later developmental stages. Finally, APUM9 overexpression plants show slightly enhanced heat tolerance suggesting that TE-mediated control of APUM9, might have a role not only in embryonic development, but also in plant adaptation to heat stress conditions. Electronic supplementary material The online version of this article (10.1007/s11103-019-00853-7) contains supplementary material, which is available to authorized users.

International audience; Rapeseed meal proteins (RP) are enzymatically hydrolyzed using three individual proteases (Alcalase, Flavourzyme, and Prolyve) and the enzymatic mechanism is studied. Rapeseed hydrolysates are produced under controlled conditions and the Prolyve hydrolysate is separated by membrane filtration. Their capacity to reduce free radicals (by transfer of hydrogen or electron) or transition metals (by electron transfer) in the absence of an oxidizable substrate, their metal chelating capacity as well as the antioxidant performances in model (conjugated autoxidizable triene assay) are investigated. All hydrolysates show a reduction capacity (by transfer of hydrogen or electron) and antioxidant activities, in a dose-dependent manner, which are however not significantly increased in comparison to the native proteins. A noteworthy metal chelating activity of the peptides produced with Prolyve is highlighted. These results indicate the potential of valorization of RP as a source of high metal chelating peptides to counteract lipid oxidation in foods. Practical applications: Over the last decade, the antioxidative potential of peptides from plant biomass has been evidenced by much research. Considering the myriad of possible sources and the diversity of technology and means to obtain peptides from protein materials, it is reasonable to expect more applications. Concomitantly, preventing lipid oxidation, especially with the polyunsaturated fat-based products, is a major concern in sectors such as agri-food and cosmetic. Although the efficacy of synthetic antioxidants is recognized, both consumers and manufacturers are looking for more innovative, healthy, environmental-friendly processes and quality products. In this context, a controlled proteolysis of proteins from plant by-products can be used as a sustainable strategy to produce antioxidant peptides. Among them, new peptides released from rapeseed proteins with Prolyve can provide interesting metal chelators to counteract lipid oxidation in foods.

Engineering school

International audience

Master

Master

Florilège : une base de données de phénotypes microbiens d’intérêt agro-alimentaire .. Journées qualiment

National audience; A Western diet containing 50% of plant-based protein is healthier and would help to reduce the environmental impacts of food systems to contribute to meeting worldwide protein needs. However, few consumers do like plant-based protein food, 25% of consumers do like taste of soy products. Fermentation by lactic acid bacteria (LAB) is a sustainable and an inexpensive process for the preservation or raw material that can also modify taste. In this work, we screened 278 LAB in order to select strains of interest to ferment soy juice. Our findings showed that the ability of LAB to ferment soy juice is both species- and strain-dependent. We also found that some strains can improve organoleptic properties of fermented soy juices, and the study highlights the diversity of metabolic profiles of LAB in soy juice fermentation. In conclusion, specific LAB can improve plant-based product fermentation rates, organoleptic properties and thus help to promote plant-based proteins in our diet.

International audience; The latex collected from the Hevea brasiliensis tree is today the only commercial source of natural rubber (NR), the cis-1,4-polyisoprene polymer, a strategic raw material. The Hevea latex is a very complex material both in its structure and composition. In terms of structure, it is a colloidal dispersion where various micrometric objects, mainly rubber particles and lutoids, are dispersed in the cytoplasmic serum (C-serum). The rubber fraction is the most abundant, followed by the C-serum and the lutoids. In terms of composition, the fresh latex contains about 60% of water, 35% of cis-1,4-polyisoprene and 5% of non-isoprene molecules. These non-isoprenes are biochemical compounds mostly including proteins, lipids, carbohydrates and minerals, and their distribution in the fractions of latex is not homogeneous. Although the non-isoprenes represent a minor part of the latex, some of them are retained in NR after latex processing and recognized to play a crucial role on the NR properties. Actually, the non-isoprene molecules are likely behind the better mechanical properties of NR over its synthetic counterpart, but they are also responsible for the high variability of NR quality. This variability of NR quality is a major drawback in NR industry and is directly linked to the latex composition, which is influenced by various physical and physiological parameters. The biochemical composition of latex matters, and this chapter is thus an overview of the protein, lipid, carbohydrate and mineral contents in latex, as well as their distribution in the three main fractions of latex.

Online; Background. Our diets are undergoing a transition towards a lower consumption of animal protein, in line with the sustainability of diets. Given the differences in nutritional profile between protein sources, changes in consumption, even marginal, raise the question of the nutritional quality of diets. Objectives. Our objective was to identify the consequences, on sustainability parameters, of rearrangements of protein intake aiming at improving nutritional adequacy, depending on whether or not we constrained an increase of the proportion of vegetable proteins.Methods. Based on the consumption data from the INCA2 study (2006-2007), we simulated, for each individual, all possible substitutions of a portion of a protein food for a portion of another protein food, and selected the substitution that increased nutritional adequacy the most (estimated with probabilistic PANDiet score). This step was iterated 20 times for each individual under two different scenarios: by constraining (P) or not (N) an increase in the percentage of plant protein at each iteration. The sustainability parameters studied were diet costs, greenhouse gas emissions (GHGE), exposure to food contaminants and premature deaths avoided (estimated with the PRIME model).Results. The percentage of plant protein (31.1%) decreased slightly in N (30.0%) and increased in P (37.7%). The food groups whose contribution to protein intake increased the most were legumes (+225%), fatty fish (+151%) and lean chicken (+82%) in N and legumes (+502%), pizzas and quiches (+190%) and fatty fish (+102%) in P. The PANDiet increased slightly more in N (+7.5) than in P (+6.2) due to higher probabilities of adequacy in EPA + DHA, iron, iodine, potassium, zinc, riboflavin, vitamin B-6 and B-12 despite lower probabilities of adequacy in fiber and folates. GHGE increased in N and decreased in P. The diet cost increased more in N than in P. Risks related to exposure to inorganic arsenic, dioxins and furans and nickel increased in N and P. The modifications identified could lead to 1,700 and 2,200 premature deaths avoided / year in N and P, respectively.Conclusion. We identified simple modifications of the protein intake that significantly increased the nutritional adequacy of diets. By forcing these changes to systematically increase the proportion of vegetable protein, nutritional adequacy increased less, but the price increased less, the GHGE decreased and deaths avoided increased.; Contexte. Nos régimes alimentaires comportent moins de protéines animales aujourd'hui, en ligne avec la durabilité des régimes alimentaires. Compte tenu des différences de profil nutritionnel entre les sources de protéines, l'évolution de la consommation, même marginale, pose la question de la qualité nutritionnelle des régimes.Objectifs. Notre objectif était d'identifier les conséquences, sur les paramètres de durabilité, des réarrangements de l'apport en protéines visant à améliorer l'adéquation nutritionnelle, selon que nous ayons ou non limité l'augmentation de la proportion de protéines végétales.Méthodes. Sur la base des données de consommation de l’étude INCA2 (2006-2007), nous avons simulé, pour chaque individu, toutes les substitutions possibles d’une portion d’un aliment protéiné par une portion d’un autre aliment protéique, et avons sélectionné la substitution qui augmentait le plus le score PANDiet probabiliste. Cette étape a été itérée 20 fois pour chaque individu selon deux scénarios différents: en contraignant (P) ou non (N) une augmentation du pourcentage de protéines végétales à chaque itération. Les paramètres de durabilité étudiés étaient les coûts de l'alimentation, les émissions de gaz à effet de serre (GES), l'exposition aux contaminants de l'alimentation et les décès prématurés évités (estimés avec le modèle PRIME).Résultats. Le pourcentage de protéines végétales (31,1%) a légèrement diminué en N (30,0%) et augmenté en P (37,7%). Les légumineuses (+ 225%), les poissons gras (+ 151%) et le poulet maigre (+ 82%) en azote et les légumineuses (+ 502%), les pizzas et les quiches (+190 %) et les poissons gras (+ 102%) dans P. Le PANDiet a augmenté légèrement plus dans N (+7,5) que dans P (+6,2) en raison de probabilités plus élevées d’adéquation en EPA + DHA, fer, iode, potassium, zinc, riboflavine, vitamines B-6 et B-12 malgré des probabilités plus faibles d’adéquation des fibres et des folates. Les GES ont augmenté dans N et diminué dans P. Le coût de l'alimentation a augmenté davantage dans N que dans P. Risques liés à l'exposition à l'arsenic inorganique, les dioxines et les furannes et nickel a augmenté dans N et P. Les modifications identifiées pourraient entraîner 1 700 et 2 200 décès prématurés évités / année en N et P, respectivement.Conclusion. Nous avons identifié de simples modifications de l'apport en protéines qui ont considérablement augmentées l'adéquation nutritionnelle des régimes. L'augmentation systématiquement de la proportion de protéines végétales a légèrement augmenté l'adéquation nutritionnelle et le prix, a diminué les émissions de GES et a augmenté le nombre de décès évités.

Assembly of plant storage proteins: role of intrinsic disorder and charge anisotropy. Edible Soft Matter – a SoftComp Topical Workshop

IntroductionLuminal pH is a key determinant of food disintegration in the stomach, acting both on their biochemicalstructures and on the activity of digestive enzymes.ObjectiveThe present study aimed at monitoring postprandial intragastric pH variation after ingestion of fourplant-based meals having the same macronutrients content: two liquids (soymilk and a pea emulsion)and two solids (seitan and tofu).MethodologyFour mini-pigs fitted with a gastric cannula located on the stomach greater curve were used. Threerecording methods were compared: chyme sampling from cannula, a classic pH meter-catheterequipped with two probes or a wireless pH sensor directly put inside the stomach through the canula.Gastric emptying was also investigated using indigestible markers sampled from duodenal cannulaon six other mini-pigs. In vitro multi-scale characterization in gastric condition were assessed inin vitro conditions in order to explain intragastric pH differences observed in vivo.Main findingsDistribution of variation coefficients allowed us to detect the method inducing the less interindividualvariability. The average values obtained from the catheter system and the wireless sensor wereconsistent with each other, while sampling method gave less meaningful results. Food effect washighlighted: an exponential decrease occurred with solids while liquids observed a plateau at pH 7that lasted about 2h before a sigmoid-type decrease. The seitan appeared to empty faster from thestomach than the other foods, that could explain the quick pH decrease observed in the stomach. Itwas not the case for tofu explained probably by aggregation, buffering capacity or nitrogen solubility.Finally, entire gastric pH curves were modeled for each meal, that will be useful for implementing invitro dynamic digestion in relevant conditions.ConclusionIn conclusion, pH recording with catheter remained better than other methods and food macrostructureappeared to impact significantly gastric pH.

IntroductionEvaluating the gastrointestinal fate of proteins is paramount to assess whether they are safe toconsume. The resistance of proteins to digestion may play a role in determining their allergenicpotential since incomplete digestion may cause undesired immune responses via sensitisation inthe duodenum. In order to evaluate the digestibility of proteins, in vitro protocols seem appropriatewhen ethical constraints hinder in vivo studies. The current in vitro digestion model used by theEuropean Food Safety Authority (EFSA Journal 2017, 15, 4862) to assess allergenicity of proteinsis the pepsin resistant test. This uses harsh gastric conditions of acidity and enzyme concentrationthat would mimic the end of gastric emptying (late phase) or fasted state in human adults. A morerealistic approach considering other relevant conditions in healthy adults (early phase or fed state),or impaired digestion (e.g. infants) may provide useful information on how the combined effect of pHand enzyme concentration affects protein digestibility.ObjectiveOur current project contracted by EFSA aims looking at the combination of three different static invitro digestion models to evaluate the resistance of proteins to digestion by gastrointestinal enzymesthat could sensitise and eventually trigger an allergic reaction. The main objective is the developmentand validation of a robust in vitro digestion protocol for purified proteins consistently reproducibleacross different laboratories.MethodologyComparison of an infant, early phase adult, and late phase adult model is being applied on a panelof allergen/non-allergen proteins from animal and vegetal origin. The proteolysis rate and extent isdetermined with SDS-PAGE and LCMS in order to detect persistent intact protein and hydrolysisproducts larger 9 amino acids.Main findingsDifferences in the kinetics of proteolysis may be found across models for proteins that are not pepsinresistant.ConclusionThis project highlights the importance of a multi-test protocol to assess protein digestibility.

IntroductionPlant proteins have recently gained attention in research and industrial areas by their relatively modestenvironmental, ethical and economic impact.ObjectiveFood structure associated to food processing are known to generally impact sensitivity of proteinsto digestive enzymes.MethodologyFour plant-based foods produced from different protein sources (soy, pea or wheat) and offeringdifferent structure and their corresponding concentrate or isolate were digested following the INFOGESTprotocol. Since tofu and seitan cannot be stored without structure degradation, the impact offreeze drying on protein digestion was also studied. Proteolysis progress was followed by monitoringthe release of free amino-groups and proteolysis degree was assessed. Multi-scale characterizationof foods was performed to allow data interpretation.Main findingsPea emulsion exhibited similar droplet size and lipid content than soymilk, only the protein sourcechanged. Final proteolysis degree was higher with pea (60 %) than soy (45 %). When comparingthe same source, protein digestion of tofu was more extensive than that of soymilk. This could beexplained by differences in macrostructure since tofu is obtained through soy protein coagulation,but also by differences in the origin of beans. Indeed, proteolysis degrees at the end of the intestinalphase were different between protein isolates created from beans used for tofu vs soymilk (15% vs 40 %). Proteins of tofu isolate were less hydrolyzed than tofu (15 % vs 26 %), that could beexplained by different protein denaturation levels. Comparing a simple solubilization of commercialpea isolate with its emulsion with soy lipids, proteolysis was twice higher for the emulsion (60 % vs30 %).ConclusionUltimately, freeze-drying effect of protein digestion was highlighted for seitan, increasing final proteolysisrate from 9 % to 22 %, but not for tofu explained through enzymatic accessibility improvedafter freeze drying in the case of seitan.

Infant formulas (IF) are the key nutritional source for infants who cannot be breastfed. There is currently a growing interest for these sensitive products, in order to control their quality and to design their composition with regard to nutritional balance and sustainable development concerns.This work aimed to study how plant proteins influence the digestibility of IF.Five infant formulas were developed with identical composition except that the protein source were whey proteins in the “reference IF”, pea, faba bean, rice or potato proteins in the four “plant IF” tested. The five IF were first evaluated using an in vitro static gastrointestinal model simulating infant conditions. Protein hydrolysis rate (PHR) and amino acid bioaccessibility (AAB) were measured using free amino group and free amino acid analyses, respectively. The pea and faba bean IF were then submitted to an in vitro dynamic digestion model closer to the physiological conditions, and compared to the reference IF. Protein digestibility (PHR and AAB) as well as the digesta microstructure were followed.Results showed that both PHR and AAB were very similar between the reference IF and pea and faba bean IF, but significantly lower for rice and potato IF. In dynamic conditions, the structure disintegration and the PHR showed differences among the reference, pea and faba bean IF. These differences were more pronounced during the gastric phase compared to the end of the intestinal digestion. This could result from the structure of proteins obtained from the processing steps that is known to influence the protein hydrolysis.This study provides new insights on the impact of protein source on the digestibility of IF. It especially showed that some plant proteins could be appropriate candidates for the composition of IF from a nutritional point of view.

International audience; Infant formulas (IF) are the only source of nutrition for infants who cannot be breastfed from their mothers. There is currently a growing interest for these sensitive products, in order to control more carefully their quality and design their composition with regard to sustainable development concern. The aim of this work was to study how a partial substitution of dairy proteins by plant proteins influenced the functionality and the digestibility of IF. Three IF were developed with identical composition, except that 50% of the proteins were whey proteins in the “reference IF”, and pea or faba bean proteins in the “plant IF”. Homogenization and drying steps parameters were investigated at a semi-industrial scale (IF flow rate around 100 kg.h-1). The process influence was assessed through the IF microstructure using confocal microscopy, and the protein digestibility using a dynamic in vitro digestion model. The results showed that the emulsion structure differed depending on the protein type source that did not lead to the same stabilization of the fat droplets. It simultaneously affected the viscosity of the IF and consequently the drying parameters. Last, differences in terms of protein hydrolysis rate were observed mainly during the gastric phase compared to the end of the digestion. This study provides new insights on the impact of the substitution of protein source in IF. It showed that plant protein sources could be good candidates for dairy proteins substitution in IF, both from a processing and nutritional point of view.

Introduction The resistance of proteins to digestion may play a role in determining their allergenic potential. In order to evaluate the digestibility of proteins, in vitro protocols seem appropriate when ethical constraints hinder in vivo studies. In our study, the ‘pepsin resistance test’, currently used by the European Food Safety Authority to assess allergenicity of proteins is compared to more physiologically relevant in vitro digestion protocols. A peptidomics workflow based on free softwares is used to identify, quantify and perform statistical analysis on the peptides produced. Methods Comparison of an infant, early phase adult, and late phase adult model is being applied on a panel of allergen/non-allergen proteins from animal and vegetal origin. The proteolysis rate in gastric and intestinal compartment is determined in order to detect persistent intact protein (SDS-PAGE) and hydrolysis products larger 9 amino acids (LC-MS). All peptidomics data (NanoLC fitted to Quadrupole-Orbitrap MS) were processed with free softwares: from data conversion to peptide identification, quantification and statistical analysis. Results More than two thousands NanoLC-MS/MS runs were acquired during the course of this project and the number of peptides identified ranged from one to five hundred per proteins depending on their resistance to enzymatic hydrolysis. All peptides identified (X!tandempipeline software [1]) were automatically quantified (MassChroQ [2]) in all samples, regardless the fact that it was identified at this particular time of digestion. Peptide quantification results processed in the R software environment allowed the clustering of peptides based on their behavior regarding the digestion protocol used and the digestion time (0,5 to 60min). Proteins that are not pepsin resistant show slower kinetics of proteolysis for the infant model of digestion, highlighting the fact that, for this population, they may still cause undesired immune responses via sensitization in the duodenum. Conclusions Differences in the kinetics of proteolysis have been found across models for proteins that are not pepsin resistant. This project highlights the importance of a multi-test protocol to assess protein digestibility. Novel Aspect Using a full pipeline of free softwares for peptidomics data treatment, we were able to point out peptide clusters which are only abundant when more physiologically relevant models of digestion were used.

Purpose[br/] Rebalancing the contribution of animal- and plant-based foods is needed to achieve sustainable diet. However, little is known concerning individual characteristics that may influence intake of plant-based foods and their changes over time. We aimed to assess changes in the contribution of plant-based foods to dietary intake over time and their association with individual characteristics.[br/] Methods[br/] The contribution of plant-based foods was assessed by percent energy intake provided by plant proteins in diet (PEIPP) and a score of adherence to a pro-vegetarian diet, using repeated 24-h records in 15,615 French adults participating in the NutriNet-Santé cohort study. Associations between baseline individual characteristics and changes in the two indicators over a 4–6-year follow-up were assessed using a linear mixed model.[br/] Results[br/] At baseline, PEIPP and pro-vegetarian score were positively associated with age [β65+ = 0.80, 95% CI = (0.71, 0.88), β65+ = 3.30, 95% CI = (2.97, 3.64), respectively] and education [βpostgraduate = 0.23, 95% CI = (0.12, 0.34), βpostgraduate = 1.19, 95% CI = (0.75, 1.62)], while they were inversely associated with BMI class [βobesity = − 0.48, 95% CI = (0.56, 0.41), βobesity = − 2.31, 95% CI = (− 2.63, − 1.98)]. Men had higher PEIPP than women [β = 0.06, 95% CI = (0.01, 0.11)]. Pro-vegetarian score significantly increased over time [β = 0.23, 95% CI = (0.08, 0.37)]. The older the individual at baseline, the greater the decrease in the two indicators during follow-up. Pro-vegetarian score increased during follow-up for obese participants at baseline.[br/] Conclusions[br/] The contribution of plant-based foods was associated with several socio-demographic and economic characteristics at baseline, whereas change over time was related to age and weight status. Further analysis of individual obstacles and lever to consume plant-based foods is needed.

Comment ferons-nous pour nourrir les 9,8 milliards de mangeurs d'ici 2050 ? L'une des solutions réside dans la modification de nos habitudes alimentaires, modifications impliquant notamment le rééquilibrage entre protéines animales et végétales. De ce point de vue, les légumineuses pourraient constituer un « super-aliment » en raison de leurs nombreux intérêts environnementaux, sanitaires/nutritionnels et économiques. Pour autant, la consommation de légumineuses en France, qui était de 7.2 kg par an par habitant en 1920 est passée à 1.7kg (Schneider et Huyghe, 2015). Dans ce contexte, comment envisager les conditions favorables à un rééquilibrage entre protéines animales et protéines végétales ? Notre objectif est double : comprendre les freins à la consommation de protéines végétales chez le mangeur français non végétarien, et identifier différents leviers susceptibles de stimuler leur réappropriation. Trois études sont ici présentées, visant différents segments de la population : les mères de famille en charge de la préparation des repas, les enfants, les jeunes adultes et les professionnels de la filière des légumineuses. Reposant sur des approches déclaratives (entretien) et expérimentales (test d'évocation et de catégorisation), les résultats mettent en exergue les freins d'ordre cognitif, mais aussi pratiques à la réappropriation et la consommation des légumineuses, et ouvrent de nouvelles perspectives en faveur de leur réintégration dans le répertoire alimentaire par le mangeur français., How to feed the 9.8 billion eaters by 2050? One of the solutions relies on the modification of eating habits, modifications involving the rebalancing between animal and vegetable proteins. In this context, pulses constitute a "superfood" because of their environmental, health, nutritional and economic interests. However, the consumption of pluses continues to decline in France. How can we envisage the favourable conditions for a rebalancing between animal proteins and vegetable proteins? Our goal was twofold: to understand the barriers to vegetal proteins' consumption by French non-vegetarian consumers and to identify levers to stimulate their intake. Three studies are presented here, targeting different segments of the population: mothers responsible of meals’ preparation, children, young adults and professionals of the pulses sector. Based on declarative (interview) and experimental (evocation and categorization) approaches, the results highlight cognitive, but also practical barriers to pulses’ consumption, and offer new perspectives in favour of their reintegration into the food repertoire by French consumers.

Master; L’étude développée dans ce rapport portait sur la contribution de l’azote endogène, provenant de l’autolyse enzymatique, à la digestibilité de protéines de sources végétales et animale dans un modèle de digestion in vitro statique. Cette étude a pu être réalisée grâce à l’utilisation de matrices protéiques marquées intrinsèquement à l’azote 15N permettant de différencier l’azote d’origine exogène de l’azote d’origine endogène. Les trois matrices protéiques mises en oeuvre : caséine, gluten et biscotte, ont été soumises à un protocole harmonisé de digestion in vitro et des analyses ont été menées sur la matrices brutes ainsi que sur les digestas. La composition protéique des matrices a été évalué (taux protéique, contenu en acides aminés). Au cours de la digestion, le profil peptidique (distribution de taille), le degré d’hydrolyse, les digestibilités apparente et réelle, ainsi que la proportion d’azote endogène digestible par rapport à l’azote endogène total mis en oeuvre ont été mesurés. La proportion d’azote endogène digestible (< 10 kDa) par rapport à l’azote endogène total mis en oeuvre était de l’ordre de 5,78 ± 0,31 % pour la caséine, 5,46 ± 1,27 % pour le gluten et 4,86 ± 1,01 % pour la biscotte. Pour le gluten, cette proportion diminuait sensiblement avec le taux de protéines alimentaires mis en oeuvre. Il également pu être observé que la surestimation entre digestibilité apparente et réelle pouvait s’élever à plus de 70 % et variait très largement avec le taux de protéines : 73,78 ± 4,15 % pour la caséine à 4 % contre seulement 17,68 ± 0,53 % pour la caséine à 16 %, et le constat est similaire pour le gluten. En parallèle, d’autres données ont pu être acquises notamment concernant les modifications du profil peptidique des digestas par l’ultrafiltration, l’effet du taux de protéines et du temps de digestion sur les différentes données telles que degré d’hydrolyse et digestibilité. Il a pu être observé que l’ultrafiltration à 10 kDa engendrait la perte de jusqu’à plus de 50 % des peptides de la classe de 5 à 10 kDa et donc modifiait sensiblement le profil peptidique des digestas. Le degré d’hydrolyse, la digestibilité apparente et réelle et la part d’azote endogène digestible par rapport à l’azote endogène total varient significativement selon le repas (matrice x taux protéique) et le temps de digestion. On observe systématiquement un effet de la phase de digestion (gastrique vs intestinale). De manière globale, la digestibilité apparente et réelle augmente avec la diminution du taux de protéines mis en oeuvre et la présence de fibres ne semble pas impacter ces digestibilités lorsque l’on compare les données de biscotte et de gluten.De forts coefficients de corrélation entre les digestibilités (apparente et réelle) et le degré d’hydrolyse ont également été montré justifiant le rapprochement souvent faits dans les études de digestion in vitro. CONCLUSIONS Cette étude, qui est la première à estimer l’azote endogène digestible, a permis de démontrer une contribution non négligeable de la part d’azote endogène digestible dans la part d’azote digestible totale, entrainant la surestimation de la digestibilité des matrices d’autant plus importante que le taux de protéines mis à digérer est faible. Alors que le protocole de digestion est aujourd’hui harmonisé, l’estimation de la digestibilité in vitro des protéines varient largement d’un laboratoire à un autre. Il est donc nécessaire de poursuivre les expérimentations pour connaître la nature de cette fraction azotée digestible d’origine endogène. Ainsi, bien que le modèle utilisé (Minekus et al., 2014; Brodkorb et al., 2019) soit « harmonisé », cette dernière n’est pas encore complète. Les différences observées entre digestibilité apparente et réelle ainsi que celles de digestibilité selon les quantités de protéines mises en oeuvre montrent que des erreurs plus ou moins importantes de surestimation de digestibilité subsistent encore pour ce modèle.

Licence; Au cours des dernières années, les protéines végétales ont pris de plus en plus de place pour substituer partiellement les protéines animales. En effet, de récentes recommandations préconisent une réduction des protéines provenant de sources animales en raison de préoccupations environnementales. Les poudres de protéines de pommes de terre peuvent, par exemple, être utilisées pour remplacer des blancs d’oeufs. En effet, elles peuvent permettre grâce à leurs propriétés moussantes de réaliser des recettes adaptées à une alimentation végétarienne, voir vegan. Cependant, ces protéines végétales peuvent contenir des molécules indésirables qui peuvent modifier les propriétés de ces protéines. Parmi ces constituants, nous trouvons les saponines. Les saponines peuvent être toxiques pour la santé si elles sont ingérées en grande quantité (2-5mg par 1kg de masse corporelle). Par conséquent, des techniques de détection et de quantification des saponines dans des extraits protéiques végétaux est nécessaire. Ce stage portait donc sur la mise au point de ces méthodes de détection et de quantification de saponines dans des poudres de protéines de pommes de terre commercialisées et dans des pommes de terre fraîches. Les résultats obtenus avec les analyses d’échantillons par la chromatographie liquide à haute performance en phase inverse ont montré que les poudres de protéines de pommes de terre commercialisées respectent bien la législation (300mg de saponines par kilogramme de poudre). De plus, les résultats apportés par cette même méthode et par la chromatographie sur couche mince ont permis de confirmer la présence de saponines qui peuvent être extraites de pommes de terre fraîches.

Introduction et but de l’étude Les protéines généralement utilisées dans les formules infantiles proviennent du lait de vache et sont majoritairement des protéines de lactosérum afin de se rapprocher de la composition du lait maternel. Cependant, certaines protéines végétales offrent également de bonnes propriétés nutritionnelles et pourraient constituer d’intéressants substituts dans un contexte de compétition d’usage des protéines de lactosérum. Le but de cette étude était de comprendre l’impact de la substitution des protéines de lactosérum par des protéines végétales sur le degré d’hydrolyse et sur la bioaccessibilité des acides aminés. Matériels et Méthode Quatre protéines végétales ont été sélectionnées (PV1 à PV4) en raison de leur composition en acides aminés essentiels adaptée aux besoins du nourrisson. Elles ont été utilisées pour développer des formules infantiles de composition identique à la référence (R), à ceci près que les protéines de lactosérum étaient remplacées par une des quatre protéines végétales. Les cinq formules infantiles ont ensuite été soumises à un modèle de digestion in vitro gastro-intestinale en conditions statiques (Ménard et al. 2018). Le degré d’hydrolyse des protéines était mesuré par la méthode OPA (O-phtaldialdehyde). Les acides aminés libres ont été quantifiés par chromatographie échangeuse de cations. Résultats Tableau 1. Teneur en acides aminés libres et degré d’hydrolyse en point final de digestion de cinq formules infantiles Formules infantiles Thréonine (%) Isoleucine (%) Leucine(%) Lysine (%) AAS (%) AAA (%) Degré d’hydrolyse (%) R 12,6±0,7 19,1±0,6 47,9±2,9 71,1±3,2 23,6 ±2,6 79,6 ±3,7 53,0±6,1 PV1 5,8±0,1*** 1,9±0,2*** 12,1±0,7*** 16,9±0,9*** 9,1 ±1,2*** 21,1±0,9*** 29,0±4,1*** PV2 15,7±1,2* 20,9±0,7 51,4±1,6 72,6±1,1 22,0 ±2,3 74,8 ±5,2 65,6±1,2 PV3 14,9±4,0 17,2±1,1 49,7±4,9 73,1±4,4 24,1 ±4,8 75,5 ±5,3 45,4±4,4 PV4 11,8±2,3 16,4±2,8* 45,6±5,1* 68,7±6,6 25,8 ±6,8 71,1 ±8,2 40,2±2,7* Les différences entre les valeurs moyennes des formules PV1 à 4 par rapport à R sont considérées significatives lorsque p < 0.05 (t-Test : *0,05 ; **0,01 ; ***0,001). AAS (acides aminés soufrés) ; AAA (acides aminés aromatiques) Les formules PV2 et PV3 libèrent autant d’acides aminés que la référence (R) et présentent un degré d’hydrolyse équivalent (p>0.05). En revanche, la formule PV4 se distingue de R par une moindre libération d’isoleucine et de leucine et présente également un degré d’hydrolyse plus faible. Enfin, la formule PV1 conduit à des valeurs très inférieures à celles obtenues avec R pour toutes les variables étudiées. Conclusion Il est établi que la cinétique de digestion des protéines dans une matrice et par conséquence, la libération des acides aminés et leur absorption peuvent être influencées notamment par sa composition en protéines (Le Feunteun et al., 2014). De manière concordante, nous montrons ici que la nature des protéines des formules infantiles aurait un effet sur la protéolyse. Ainsi, parmi les quatre formules « végétalisées » testées, seules PV2 et PV3 sembleraient être nutritionnellement comparables à la référence. Des digestions in vitro en conditions dynamiques (plus proches des conditions physiologiques) seront réalisées prochainement afin de compléter ces résultats quant à la qualité nutritionnelle de ces formules infantiles innovantes.

Les recommandations de l’OMS pour l’alimentation du nourrisson et du jeune enfant sont un allaitement exclusif jusqu’à l’âge de 6 mois, puis un allaitement partiel jusqu’à l’âge de 2 ans. Le taux et la durée de l’allaitement maternel en France restent cependant plus bas que les autres pays d’Europe. En 2017 en France, seulement 38% des enfants sont allaités jusqu’à l’âge de 6 mois (WHO/UNICEF, 2017). Lorsque l’allaitement maternel n’est pas possible ou non souhaité pour diverses raisons culturelles, économiques ou personnelles, les formules infantiles restent l’alternative la plus adaptée à la nutrition du nourrisson si leurs compositions respectent les besoins nutritionnels du jeune enfant. Ces formules doivent participer au développement optimale du nourrisson tout en respectant ses contraintes physiologiques, liées notamment à une immaturité digestive et rénale. Les formules infantiles doivent donc se rapprocher le plus possible du lait maternel. Leur composition nutritionnelle est globalement très proche, mais la composition fine et la structure diffèrent de par l’organisation des gouttelettes lipidiques et de la nature des protéines. En terme de digestion, étant donné l’immaturité du tube digestif à la naissance, des conditions de spécificités digestives adaptées aux nourrissons sont à prendre en considération afin de mettre en place des modèles de digestion in vitro pertinents (Bourlieu et al., 2014). Ces modèles sont utilisés aujourd’hui pour des raisons éthique, économique et de praticité pour les études de digestibilité. L’amélioration des formules infantiles, via la recherche et l’innovation, permet de répondre aux besoins nutritionnels et aux enjeux économiques. Des formules infantiles ont été développées pour répondre aux difficultés telles que les allergies, les intolérances, les problèmes de régurgitation, les troubles digestifs ou encore une production plus respectueuse de l’environnement. L’incorporation de probiotiques pour reproduire une partie du microbiote du lait maternel fait également partie de ces nouvelles générations de formules infantiles, mais également des formules infantiles de structures lipidiques et de composition en protéines plus proche du lait maternel ont été mises au point. De nouvelles perspectives visent à rechercher des protéines alternatives aux protéines de lactosérum du lait de vache via l’introduction de nouvelles sources de protéines d’origines végétales. L’objectif est de rechercher et d’étudier l’apport de nouvelles sources protéiques et d’aller jusqu’à la faisabilité technologique et la mesure de digestibilité en vue de s’assurer de la valeur nutritionnelle de ces nouvelles sources protéiques.

Conception de pâtes alimentaires enrichies en protéines végétales et modification de leur structure par la formulation et les procédés. Impacts sur la digestibilité de leur fraction protéique. Journée technologique « De l’alimentation à la nutrition »

Ces rencontres francophones sur les légumineuses (RFL) sont co-organisées par l’Inra, le CIRAD, Terres Univia et Terres Inovia.Ces rencontres francophones sur les légumineuses (RFL) sont co-organisées par l’Inra, le CIRAD, Terres Univia et Terres Inovia.; Les légumineuses, qui contiennent des protéines de bonne qualité et peu couteuses en plus d’autres atouts nutritionnels, sont de bonnes candidates pour augmenter la part des protéines végétales dans notre diète et contribuer au développement de systèmes alimentaires durables. Cependant, des freins à leur utilisation (préparation longue, digestibilité difficile, …) ont conduit à une forte baisse de leur consommation. La fermentation est un moyen de diversifier l’offre d’aliments issus des légumineuses en augmentant leur digestibilité, voire leur valeur nutritionnelle. L’objectif du projet CoLeg était d’explorer la fermentescibilité de farines de différentes légumineuses par des communautés microbiennes voisines de celles rencontrées dans les produits laitiers fermentés : bactéries lactiques et bactéries et levures d'affinage du fromage. Trois légumineuses, pois jaune, soja et lupin blanc, ont été retenues pour ce projet. Des milieux de culture ont été développés à partir de suspensions de farines de ces 3 légumineuses à 10% dans l’eau, centrifugées et stérilisées pour répondre au mieux aux contraintes de chaque légumineuse. Les milieux ont ensuite été fermentés par cinq communautés microbiennes composées soit de bactéries lactiques mésophiles, soit de bactéries lactiques thermophiles, soit de microorganismes d'affinage du fromage, soit d’associations de ces différents groupes. Les milieux ont été caractérisés au cours de la fermentation par des analyses microbiologiques, biochimiques (pH, teneur en sucres résiduels, en acides organiques produits, en acides aminés libres, en protéines et en composés volatils) et par évaluation sensorielle (profil d’odeurs par la méthode Check-All-That-Apply). Les milieux préparés contenaient 22 à 30 g protéines par kg et 7 à 14 g de sucres fermentescibles par kg. Les deux principaux sucres sont le stachyose, un des oligosaccharides typiques de ces légumineuses, et le saccharose. Les communautés microbiennes ensemencées se sont toutes bien développées et atteignaient des populations finales de 108 à 109 unités formant colonies (UFC) par g pour les bactéries lactiques, de 108 UFC/g pour la bactérie d'affinage et de 106 à 107 UFC/g pour les levures. Dans les milieux fermentés par des bactéries lactiques, la consommation des sucres était concomitante avec la production d’acide lactique et le pH final était inférieur à 4.5, alors que le pH final était proche de 6 dans les milieux fermentés par des microorganismes d'affinage. Une protéolyse forte a été observée dans tous les milieux fermentés. De plus, au cours de la fermentation, les profils des sucres, des acides aminés libres et des composés volatils variaient significativement et étaient plus impactés par la communauté microbienne que par la légumineuse. Des différences sensorielles marquées ont été observées et dépendaient également principalement des communautés microbiennes. Par exemple, les milieux fermentés avec les bactéries lactiques étaient caractérisés par la présence de diacétyle et associés à des odeurs lactiques, alors que ceux fermentés avec les communautés d'affinage se distinguaient par des profils de composés volatils riches en esters, acides, et alcools et par des odeurs fruitées, piquantes et alcoolisées. Enfin, une diminution significative de composés tels que l’hexanal, associés aux notes « verte », « terreuse » indésirables des légumineuses a été observée dans tous les milieux fermentés.Ces premiers résultats montrent qu’il est possible d’implanter différentes communautés microbiennes sur des milieux préparés à partir de légumineuses et de générer des profils aromatiques très variés, offrant des perspectives de développement de nouveaux aliments fermentés à partir de légumineuses.

Ces rencontres francophones sur les légumineuses (RFL) sont co-organisées par l’Inra, le CIRAD, Terres Univia et Terres Inovia.Ces rencontres francophones sur les légumineuses (RFL) sont co-organisées par l’Inra, le CIRAD, Terres Univia et Terres Inovia.; Diversifier les sources alimentaires devient crucial dans un contexte de systèmes alimentaires durables1. La part des légumineuses, malgré leur fort taux protéique, a fortement décliné dans notre diète depuis 50 ans. Un moyen de les réintroduire est de les utiliser sous d’autres formes. Associer des protéines animales et végétales et les fermenter peut ainsi apporter des bénéfices supplémentaires, organoleptiques et nutritionnels aux légumineuses. Cependant, n’ayant aucun aliment fermenté de référence, rassembler dans des communautés bactériennes, des souches qui ne colonisent pas les mêmes habitats et dont on ne sait pas a priori si elles vont coopérer ou non, nécessite de revoir les concepts conduisant à former de nouvelles communautés.Objectif et Stratégie utilisésPour ce faire, nous avons utilisé des espèces de bactéries lactiques largement utilisées pour fermenter des ressources alimentaires variées. Nous avons choisi de concevoir ces communautés bactériennes sur la base de leur complémentarité métabolique, sur deux critères : la capacité des souches à fermenter les sucres et à hydrolyser les protéines des différentes ressources, dans le cas présent du lait bovin et de la farine de lupin. Notre stratégie a consisté à : i) sélectionner in silico des espèces de bactéries lactiques possédant les gènes impliqués dans le métabolisme des sucres ; ii) cribler in vitro un ensemble de souches capables d’utiliser les protéines et les sucres du lait et/ou du lupin et iii) concevoir des communautés composées de souches aux fonctions complémentaires.Principaux résultats obtenusL’étude in silico a permis via les données génomiques disponibles pour les souches de bactéries lactiques mésophiles homofermentaires, de rechercher trois enzymes, β-galactosidase, α-galactosidase et α-glucosidase, impliquées respectivement dans l’hydrolyse du lactose (lait), du raffinose et/ou du stachyose et du saccharose (lupin). Une fois les espèces bactériennes d’intérêt sélectionnées, le criblage in vitro a permis de confirmer pour chaque souche l’utilisation des sucres et de tester les activités protéolytiques globales sur les caséines et les protéines de lupin. Un «clustering» des souches a permis ensuite de regrouper les souches considérées comme « métaboliquement équivalentes » sur les critères choisis et de concevoir les communautés afin qu’elles expriment tous les critères, i.e. hydrolyse des sucres et des protéines. Les mixtes lait-lupin ont été fermentés par différentes souches de bactéries lactiques, lactocoques et lactobacilles, associées sous forme de communautés ou en culture pure afin d’estimer la plus-value des communautés. Les niveaux de populations bactériennes ont été évalués avant et après fermentation ainsi que le pH, la protéolyse globale, et les teneurs en sucres résiduels, en acides organiques, en acides aminés libres et en composés volatils.Nos résultats montrent que les populations bactériennes dans les communautés étaient en général plus élevées que dans les cultures pures. De façon cohérente, les milieux fermentés par les communautés avaient également un pH plus faible et une teneur plus élevée en acide lactique produit. De plus, les teneurs en sucres du lupin étaient diminuées, notamment celles du raffinose, du stachyose et du verbascose, sucres impliqués dans certains troubles digestifs. De même, la teneur en hexanal généralement associé à une flaveur indésirable était fortement réduite après fermentation. ConclusionIl est apparu que les souches coopéraient entre elles. Ainsi, les souches hydrolysant les protéines favorisaient la croissance des souches non protéolytiques, en leur fournissant peptides et acides aminés libres. Enfin, la fermentation des matrices mixtes a permis de moduler les cinétiques d’hydrolyse des protéines lors de la phase de digestion gastrique in vitro. Ces travaux illustrent une démarche de conception de communauté bactérienne qui peut être, transférable à d’autres matrices, mixtes ou non pour aider à diversifier les aliments fermentés à base de légumineuses.

En dehors des aspects écologiques, l’augmentation de la part des produits végétaux dans notre alimentation peut contribuer à prévenir les risques pour la santé associés à une consommation excessive d'aliments d'origine animale. De plus, les produits végétaux notamment les légumineuses sont riches en protéines (24-28%), en fibres alimentaires (12-31%) et en micro-constituants et pauvres en lipides (̴ 2%), et présentent, de ce fait, un réel intérêt pour l’alimentation humaine, en particulier celle des séniors. En effet, au cours du vieillissement, il est nécessaire de contrôler la consommation de graisses saturées, d’améliorer l'apport en micro-constituants et en fibres et d’optimiser la qualité des apports protéiques. Cependant, les légumineuses comme la plupart des sources végétales sont composées de protéines déficientes en certains acides aminés essentiels, notamment les acides aminés soufrés. Les protéines de légumineuses présentent un profil en acides aminés essentiels complémentaire à celui du blé. L’association blé-légumineuses permet ainsi d’améliorer l’équilibre en acides aminés essentiels. Il a été démontré dans la littérature que l’incorporation de la farine de fèverole à hauteur de 35 à 70% dans les pâtes alimentaires permet d’obtenir un profil équilibré en acides aminés essentiels par rapport aux besoins de l’organisme mais aussi d’augmenter la teneur en protéines des pâtes sèches (de 13 à 17-20%). Le premier objectif de notre travail était de produire des pâtes alimentaires caractérisées par une composition optimale en acides aminés essentiels en associant de la semoule de blé avec des farines de légumineuses (soit de la fèverole, de la lentille ou du pois) à un ratio blé/légumineuse d’environ (30/70). La composition en acides aminés essentiels de ces pâtes alimentaires a été étudiée et comparée au profil recommandé par l’Anses (2007).Outre la composition en acides aminés essentiels, la digestibilité des protéines est un paramètredéterminant de sa valeur nutritionnelle. Ce paramètre peut varier en fonction de la structure du réseauprotéique. Le second objectif de notre travail était d’évaluer les modifications structurales du réseauprotéique à l’échelle moléculaire induites par l’incorporation des différentes farines de légumineuses dans les pâtes alimentaires et leurs répercussions sur la digestibilité in vitro des protéines. Enfin, l’effet de la consommation de ces pâtes alimentaires mixtes sur le métabolisme protéique des rats âgés a été étudié en comparaison avec des protéines animales de référence (caséine et lactosérum).Les résultats montrent que toutes les pâtes alimentaires mixtes produites répondent aux besoins en acides aminés essentiels tels que définis pour le sujet adulte sain. De plus, nous avons montré que la différence de la structure protéique des pâtes produites pourrait influencer leurs digestibilités in vitro et in vivo. En effet, la pâte mixte blé/fèverole plus riche en protéines liées par des interactions faibles (électrostatiques, hydrophobes et hydrophiles) présentait une meilleure digestibilité protéique in vitro et in vivo que la pâte mixte blé/lentille plus riche en pont covalents de type disulfure. Chez le rat âgé, l’utilisation nette des protéines ainsi que la synthèse protéique musculaire suite à la consommation des pâtes aux légumineuses étaient équivalentes à celles de la caséine. Cependant, la consommation de lactosérum était caractérisée par une utilisation nette des protéines et une synthèse protéique musculaire 43 et 50% plus élevées que les pâtes aux légumineuses en relation avec l’effet anabolique important du lactosérum, notamment sa richesse en leucine et la rapidité de son assimilation.Ces pâtes alimentaires mixtes blé-légumineuses, riches en protéines et équilibrées en acides aminésessentiels permettent d’optimiser l’apport protéique chez les rats âgés. Elles pourraient être proposéescomme une alternative possible à des protéines animales destinées aux personnes âgées.

Résumé; Effects of different dietary selenium sources on antioxidant status and oxidative stress-related parameters in rainbow trout juveniles fed plant ingredients. 18. ISFNF International Symposium on Fish Nutrition and Feeding "40 years of research in fish nutrition"

The positive influence of animal-based protein supplementation during muscle-damaging exercise has been widely studied. However, the effects of plant-based proteins remain unclear and require further clarification. This study investigated the protective role of oat protein against exercise induced muscle damage (EIMD), subsequent inflammation, and loss of performance induced by downhill running. Subjects consumed either oat protein (25 g protein) or a placebo for 14 days prior to a downhill running test and then for 4 days thereafter. Treatments with oat protein for 19 days markedly alleviated eccentric exercise induced skeletal muscle soreness, and reduced the elevation of plasma IL-6 concentrations and serum creatine kinase, myoglobin and C reactive protein contents. In addition, oat protein supplementation significantly inhibited limb edema following damaging exercise, and the adverse effects on muscle strength, knee-joint range of motion, and vertical jump performance were lessened. Furthermore, the administration of oat protein facilitated recovery from exhaustive downhill running in this study. These findings demonstrated that oat protein supplementation has the potential to alleviate the negative effects of eccentric exercise in untrained young males.

International audience; The effects of replacing fishmeal and fish oil with a plant-based diet were studied in juvenile (10g) and ongrowing (250-350g) rainbow trout from first-feeding. Feed-related differences in the intestinal and hepatic transcriptome were examined in juveniles after 7 months of feeding at 7ÊC. Based on microarray results obtained for juveniles, the expression of selected genes related to lipid, cholesterol and energy metabolisms, was assessed by RTqPCR in ongrowing trout after 6 additional months of feeding at 17ÊC. Plasma glucose and cholesterol, lipid content and fatty acid profile of whole body were analyzed at both stages. After 7 months at 7ÊC, all juveniles reached the same body weight (10g), while at 13 months ongrowing fish fed the totally plant-based diet exhibited lower body weight (234 vs 330- 337g). Body lipid content was higher in juveniles fed the totally plant-based diet (13.2 vs 9.4±9.9%), and plasma cholesterol was about 2-times lower in trout fed the plant-based diets at both stages. Fatty acid profile mirrored that of the respective diet, with low proportions of long-chain n-3 polyunsaturated fatty acids in fish fed plant-based diets. Genes involved in protein catabolism, carbohydrate metabolism and trafficking were down-regulated in the intestines of juveniles fed the plant-based diets. This was not true for ongrowing fish. Genes involved in lipid and cholesterol metabolisms were up-regulated in the livers of fish fed plant-based diets for both stages. In this study, feeding trout a totally plant-based diet from first-feeding affect a relatively low proportion of metabolism-related genes. In the longer term, when fish were reared at a higher temperature, only some of these changes were maintained (i.e. up-regulation of lipid/cholesterol metabolism). Although the plant-based diets tested in this study had no major deficiencies, small adjustments in the feed-formula are needed to further optimize growth performance while sparing marine resources.

Ce numéro est constitué d’articles issus du colloque « Alimentation périnatale, alimentation des séniors: spécificités, impact du microbiote », organisé le 28 mars 2018 à Paris.; National audience; OPTIFEL was dedicated to the definition, elaboration and validation of attractive foods for seniors, based on fruit and vegetables. To conciliate the pleasure of eating with nutritional aims to palliate malnutrition of seniors, OPTIFEL used an integrative approach. It took into account seniors’s nutritional needs but also preferences for taste, types of fruit and vegetables or modes of preparation. Their capacities for taste discrimination, eating capability, especially as related to food texture, size of portions and ease of opening of packaging were also factored in the products. The sustainability of the modes of distribution was evaluated. Selected products concepts were elaborated using traditional and innovative food processing technologies. Savoury products were enriched in proteins (enriched soups, culinary aids and vegetable purees), while sweet products were enriched in vitamins, minerals and fibers (smoothies, apple desserts, healthy confectionary and apple wedges with watermelon texture). These products were characterized for their safety during storage and reheating as well as preservation of the nutritional value of the enrichments. Hedonic rating by autonomous seniors was used to select the best recipes and products for trials in elderly people living at home and eating in community services or at home receiving meals-on-wheels in nursing homes.; Le projet OPTIFEL (projet européen FP7) avait pour ambition de concevoir des produits innovants à base de fruits et légumes pour l’alimentation des personnes âgées en perte d’autonomie. Les étapes du projet: 1) identifier les besoins et les souhaits des seniors ; ces attentes ont été résumées sous forme de lignes directrices et d’un calculateur nutritionnel ; 2) imaginer des produits répondant à ces attentes, optimisés en termes de composition nutritionnelle mais surtout de goût et de texture pour qu’ils soient consommés avec plaisir, imaginer des emballages adaptés ; 3) les élaborer en utilisant les technologies adaptées et innovantes, et vérifier qu’ils remplissent les caractéristiques hédoniques, nutritionnelles et de sécurité attendues ; 4) les faire valider par des personnes âgées autonomes, fragiles ou dépendantes, en prenant en compte satisfaction exprimée et consommation effective. Différents types de produits ont été élaborés : smoothies, compotes, bouchées (sucrées ou salées), purées, aides culinaires et soupes enrichies en protéines végétales ou vitamines et minéraux, panier personnalisé pour portage. L’incorporation de « produits OPTIFEL » dans un repas permet une augmentation significative de la consommation calorique et protéique par rapport aux produits génériques.

Le projet OPTIFEL (projet européen FP7) avait pour ambition de concevoir des produits innovants à base de fruits et légumes pour l’alimentation des personnes âgées en perte d’autonomie. Les étapes du projet: 1) identifier les besoins et les souhaits des seniors ; ces attentes ont été résumées sous forme de lignes directrices et d’un calculateur nutritionnel ; 2) imaginer des produits répondant à ces attentes, optimisés en termes de composition nutritionnelle mais surtout de goût et de texture pour qu’ils soient consommés avec plaisir, imaginer des emballages adaptés ; 3) les élaborer en utilisant les technologies adaptées et innovantes, et vérifier qu’ils remplissent les caractéristiques hédoniques, nutritionnelles et de sécurité attendues ; 4) les faire valider par des personnes âgées autonomes, fragiles ou dépendantes, en prenant en compte satisfaction exprimée et consommation effective. Différents types de produits ont été élaborés : smoothies, compotes, bouchées (sucrées ou salées), purées, aides culinaires et soupes enrichies en protéines végétales ou vitamines et minéraux, panier personnalisé pour portage. L’incorporation de « produits OPTIFEL » dans un repas permet une augmentation significative de la consommation calorique et protéique par rapport aux produits génériques., OPTIFEL was dedicated to the definition, elaboration and validation of attractive foods for seniors, based on fruit and vegetables. To conciliate the pleasure of eating with nutritional aims to palliate malnutrition of seniors, OPTIFEL used an integrative approach. It took into account seniors’s nutritional needs but also preferences for taste, types of fruit and vegetables or modes of preparation. Their capacities for taste discrimination, eating capability, especially as related to food texture, size of portions and ease of opening of packaging were also factored in the products. The sustainability of the modes of distribution was evaluated. Selected products concepts were elaborated using traditional and innovative food processing technologies. Savoury products were enriched in proteins (enriched soups, culinary aids and vegetable purees), while sweet products were enriched in vitamins, minerals and fibers (smoothies, apple desserts, healthy confectionary and apple wedges with watermelon texture). These products were characterized for their safety during storage and reheating as well as preservation of the nutritional value of the enrichments. Hedonic rating by autonomous seniors was used to select the best recipes and products for trials in elderly people living at home and eating in community services or at home receiving meals-on-wheels in nursing homes.

International audience; Post-transcriptional regulation of gene expression plays a crucial role in many processes. In cells, it is mediated by diverse RNA-binding proteins. These proteins can influence mRNA stability, translation, and localization. The PUF protein family (Pumilio and FBF) is composed of RNA-binding proteins highly conserved among most eukaryotic organisms. Previous investigations indicated that they could be involved in many processes by binding corresponding motifs in the 3UTR or by interacting with other proteins. To date, most of the investigations on PUF proteins have been focused on Caenorhabditis elegans, Drosophila melanogaster, and Saccharomyces cerevisiae, while only a few have been conducted on Arabidopsis thaliana. The present article provides an overview of the PUF protein family. It addresses their RNA-binding motifs, biological functions, and post-transcriptional control mechanisms in Caenorhabditis elegans, Drosophila melanogaster, Saccharomyces cerevisiae, and Arabidopsis thaliana. These items of knowledge open onto new investigations into the relevance of PUF proteins in specific plant developmental processes.

Introduction et but de l’étude : L’impact environnemental et les risques pour la santé associés à la production et la consommation excessive de sources de protéines animales pourraient être limités par l’augmentation de la part des protéines végétales dans notre alimentation. Les protéines végétales sont parfois déficitaires en certains acides aminés (AA) essentiels. De ce fait, un mélange de protéines animales et végétales permettrait d’assurer une complémentarité en AA répondant aux besoins de l’organisme. L'objectif de cette étude était d'évaluer l'impact, sur la taille des protéines, de la formulation et des processus de transformation des gels laitiers enrichis en légumineuses et d’étudier leur efficacité surle métabolisme protéique chez le jeune rat.Matériel et méthodes : Trois gels ont été produits à partir de caséine et de globulines de fèverole soit 1) par acidification chimique avec de la glucono-δ-lactone (GDL) (A), 2) par fermentation lactique avec (FW) ou sans ajout de protéines de lactosérum (F). 30 rats mâles Wistar (1 mois, n = 10 par régime) ont reçu ces gels isoprotéiques et isocaloriques pendant 21 jours. L'évaluation du profil protéique des gels a été effectuée par SDS-PAGE. La composition corporelle des rats a été évaluée par EchoMRI. L'efficacité alimentaire a été déterminée grâce aux mesures du poids et de la consommation alimentaire. La digestibilité et la rétention protéiques ont été calculées grâce aux teneurs azotées fécales et urinaires. Lesrésultats ont été analysés par ANOVA. Résultats et Analyse statistique : L’hydrolyse protéique était la plus poussée au sein des gels fermentés. Une bande distincte à 100 kDa a été observée dans le profil protéique du gel acidifié avec GDL (A) qui n'existait ni dans le gel produit par fermentation (F) ni dans le gel fermenté contenant le lactosérum (FW). La consommation des gels (F et FW) induisait une plus forte augmentation de l’efficacité alimentaire (+50%, p

International audience

Les graines de légumineuses : un trésor nutritionnel. 4. Journée de conférences et d’échanges JCE2017

International audience; Rubber particle membranes from the Hevea latex contain predominantly two proteins, REF1 and SRPP1 involved in poly(cis-1,4-isoprene) synthesis or rubber quality. The repartition of both proteins on the small or large rubber particles seems to differ, but their role in the irreversible coagulation of the rubber particle is still unknown. In this study we highlighted the different modes of interactions of both recombinant proteins with different classes of lipids extracted from Hevea brasiliensis latex, and defined as phospholipids (PL), glycolipids (GL) and neutral lipids (NL). We combined two biophysical methods, polarization modulated-infrared reflection adsorption spectroscopy (PM-IRRAS) and ellipsometry to elucidate their interactions with monolayers of each class of lipids. REF1 and SRPP1 interactions with native lipids are clearly different; SRPP1 interacts mostly in surface with PL, GL or NL, without modification of its structure. In contrast REF1 inserts deeply in the lipid monolayers with all lipid classes. With NL, REF1 is even able to switch from α-helice conformation to β-sheet structure, as in its aggregated form (amyloid form). Interaction between REF1 and NL may therefore have a specific role in the irreversible coagulation of rubber particles

In wheat (Triticum spp.), the N content of leaves during the grain filling period (GFP) plays a key role in maintaining photosynthetic activity and determining the amount of N available for grain protein content (GPC). We documented flag N leaf resorption in durum wheat (Triticum turgidum L.) plants under a nonlimiting level of N in 2010 and under two different levels of N fertilization in 2011. During the GFP, we monitored changes in flag leaf N content by a nondestructive method based on near-infrared spectroscopy. The datasets were modeled for each plant; parameters were extracted and analyzed to determine which source of variation (genotype and/or N availability) predominated. Different genotypic profiles were highlighted opposing Ixos versus Primadur when comparing two different levels of N availability, with Ixos flag leaves being the most affected by a low level of N preanthesis. High postanthesis N availability delayed the beginning of N resorption (t0) and there was a strong negative correlation between t0 and the resorption duration. Delayed N resorption was associated with better grain yield components. A high proportion of the variation of grain yield per spike and GPC was explained by multiple linear regressions combining the width of the flag leaf and N dynamic parameters under the nonlimiting N availability. The negative correlation between yield and GPC may result from the initiation of N resorption during grain filling, potentially increasing yield if delayed or increasing GPC if occurring early.

Many problems have been identified following the attempts to incorporate vegetal proteins in our food. In particular, off-flavor, taste or texture have been highlighted as real barriers to the acceptability of plant products by consumers. The consumer himself is also an important determinant regarding the term "acceptability." So, in order to develop a new fermented product based on pea, two issues were studied: the product and the consumer. To understand the physico-chemical properties and the acceptability of pea protein-based fermented products, several factors have been investigated in successive stages such as culture, positive health and environmental claims, lactic acid bacteria strains and preparation processes. From the first sensory tests, it was clear that it will not be easy to convince consumers to buy the pea-based fermented product: French consumers did not accept products even in a lower concentration of pea (10%). Neither the familiarity to close products nor encouraging consumers to accept this type of food by transmitting positive messages about vegetal protein were efficient enough. Thus, a second series of studies was carried out in order to optimize the rheologic and organoleptic properties of these products. Best combination of 1- starter culture (S. thermophilus + Lb. bulgaricus) 2- raw material (pea globulin isolated in our laboratory) 3- preparation parameters (mixing both milk before heat treatment at 90 ° C) were selected to optimize the fermented products in terms of volatile compounds and peptide profiles, acidity and firmness. Finally, from the sensory point of view, a slight improvement in the acceptability was noticed. 20% of pea protein gave a product accepted by most of the consumers, and 40% of pea protein was assessed positively by some consumers and negatively by others, De nombreux problèmes ont été identifiés lors des tentatives d’incorporation de protéines végétales dans nos aliments. En particulier, les faux goûts, le goût et la texture ont été mis en évidence comme de véritables obstacles à l’acceptabilité des produits végétaux par les consommateurs. Le consommateur lui-même est aussi un déterminant important en ce qui concerne le terme « acceptabilité ». Donc, dans le but de développer un nouveau produit fermenté à base de protéines de pois deux volets ont été étudié : le produit et le consommateur. Afin de comprendre la physico-chimie et l’acceptabilité de produits fermentés à base de protéines de pois, plusieurs facteurs ont été étudiés dans des étapes successives tels que la culture, les allégations positives sur la santé et l’environnement, les cocktails de souches lactiques et les procédés de préparation. Dès les premiers tests sensoriels, il était clair qu’il ne serait pas facile de convaincre les consommateurs de consommer des produits fermentés à base de pois : les consommateurs français n’acceptent pas les produits même à une faible concentration de pois (10 %). Ni la familiarité pour un produit proche de nos produits étudiés, ni l’encouragement des consommateurs à accepter ce type d’aliment en passant des messages positifs sur les protéines végétales n’étaient assez efficaces. Ainsi, une deuxième série d’études a été réalisée afin d’optimiser les propriétés rhéologiques et organoleptiques de ces produits. La meilleure combinaison, 1- cocktail bactérien (S. thermophilus + Lb. bulgaricus) 2- matière première (globuline de pois isolée dans notre laboratoire) 3- paramètres de préparation (mélange des deux laits avant le traitement thermique à 90 °C) a été sélectionnée afin d’optimiser les produits fermentés en ce qui concerne l’acidité, la fermeté, les profils volatils et peptidiques. Enfin, du point de vue sensoriel, une légère amélioration de l’acceptabilité a été remarquée. 20 % de protéines de pois a donné un produit accepté par la plupart des consommateurs, et 40 % de protéines de pois a été évaluée positivement par certains consommateurs et négativement par d'autres.