• Langue : Français, Anglais
• Discipline : Biotechnologies agroalimentaires, sciences de l'aliment, physiologie
• Identifiant : 2022ULILR028
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 19/07/2022

Résumé en langue originale

En plus d'être une source de nutriments essentiels à notre organisme, les protéines alimentaires participent à la régulation de l'homéostasie énergétique. Dans un contexte épidémique d'obésité, de surconsommation alimentaire, et donc de raréfaction des ressources, la caractérisation du rôle des protéines sur la santé devient cruciale. De manière générale, les protéines sont connues pour réduire la prise alimentaire, en stimulant la satiété, et améliorer l'homéostasie du glucose, mais très peu d'études se sont intéressées à comparer les effets de l'origine protéique sur ces phénomènes. L'objectif de cette thèse est de comparer des protéines, de sources alimentaires différentes, sur certains mécanismes impliqués dans la régulation périphérique de la prise alimentaire. Ainsi des protéines d'origines animales ou végétales ont été sélectionnées : l'hémoglobine bovine, les caséines, l'ovalbumine, le lactosérum, la gélatine de poisson, les protéines de pois et de gluten. Ces protéines ont d'abord été étudiées et comparées in vivo chez le rat. Une première étude utilisant des cages métaboliques a permis de déterminer l'effet sur la prise alimentaire à court terme, la dépense énergétique, le coefficient d'échange gazeux, et l'activité locomotrice. Une seconde étude a permis d'étudier l'effet des protéines sur la régulation de l'absorption intestinale du glucose, sur la modulation de la sécrétion des hormones intestinales et sur l'inhibition de l'activité de la DPP-IV (Dipeptidyl peptidase IV) et une troisième étude, a été réaliser pour déterminer l'effet des protéines sur l'homéostasie glucidique. En parallèle, des études fonctionnelles complémentaires ont été menées ex vivo sur des parties d'intestin de rat et in vitro sur différents modèles cellulaires intestinaux. Les protéines ont alors été digérées à l'aide d'un protocole de digestion gastrointestinal statique adapté à la digestion de protéines seules. Les résultats obtenus mettent globalement en évidence un effet de la source protéique sur l'homéostasie énergétique via des actions différentes sur les marqueurs étudiés. Ce travail met également en évidence, pour la première fois, qu'un apport aigu en protéines pourrait améliorer la tolérance au glucose en inhibant son absorption par l'intestin. En effet, les digestats protéiques ont été capables de diminuer l'absorption intestinale du glucose in vitro et ex vivo et l'ingestion aiguë de caséines et de gélatine de poisson a permis d'améliorer la tolérance au glucose chez le rat sans effet significatif sur la sécrétion d'insuline. L'ensemble de ces études, ont permis de mettre en évidence l'importance des protéines dans les mécanismes de régulation de l'homéostasie énergétique par leurs interactions sur des marqueurs du métabolisme glucidique et de la prise alimentaire qui sont tous les deux très étroitement liés. Les protéines, dépendamment de leur origine modulent plus ou moins la sécrétion des hormones satiétogène et pancréatique, l'activité de la DPP-IV et l'absorption intestinale du glucose.

Résumé traduit

In addition to being a source of essential nutrients for our body, dietary proteins participate in the regulation of energy homeostasis. In a context of obesity epidemic and food overconsumption, the characterization of the role of proteins on health becomes crucial. In general, proteins are known to reduce food intake by stimulating satiety and improving glucose homeostasis, but very few studies have focused on comparing the effects of protein origin on these phenomena. The objective of this work is to compare proteins of different origins on certain homeostasis mechanisms involved in the peripheral regulation of food intake and glucose metabolism. Proteins from various sources of animal or plant origin were thus selected: bovine hemoglobin, caseins, ovalbumin, whey, fish gelatin, peas and gluten. These proteins were first studied and compared in vivo in rats. A first study using metabolic cages determined the effect of proteins on short-term food intake, energy expenditure, gas exchange coefficient, and locomotor activity. A second study investigated the effect of proteins on the regulation of intestinal glucose absorption, on the modulation of the secretion of intestinal hormones and on the inhibition of the DPP-IV (Dipeptidyl peptidase IV) activity and a third study was carried out to determine the effect of proteins on glucose homeostasis.. In parallel, complementary functional studies were carried out ex vivo on parts of rat intestine and in vitro on different intestinal cell models. The proteins were then digested using a static gastrointestinal digestion protocol suitable for the digestion of proteins alone. The results obtained globally highlight an effect of the protein source on energy homeostasis via different action on the followed markers. This work also highlights, for the first time, that an acute protein intake could improve glucose tolerance by inhibiting its absorption by the intestine. Indeed, protein digests were able to decrease intestinal glucose absorption in vitro and ex vivo and acute ingestion of fish casein and gelatine improved glucose tolerance in rats without significant effect on insulin secretion. All of these studies have highlighted the importance of proteins in the mechanisms for regulating energy homeostasis through their interactions on markers of glucose metabolism and food intake, which are both very closely linked. Proteins, depending on their origin, modulate more or less the secretion of satietogenic and pancreatic hormones, the activity of DPP-IV and the intestinal glucose absorption.