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CA 02693807 2010-01-13
WO 2009/037398 PCT/FR2008/001062
Composition alimentaire pour améliorer la digestibilité des lipides
alimentaires
La présente invention conceme le domaine de l'alimentation humaine ou animale
et plus particulièrement une composition alimentaire pour améliorer la
digestibilité des
lipides alimentaires comprenant un ou plusieurs lysophospholipides et/ou
phospholipides choisis parmi le lysophosphatidylinositol, l'acide
lysophosphatidique
oléique, la lysophosphatidylsérine, la lysophosphatidylcholine d'oeuf et la
phosphatidyléthanolamine DHA.
C'est aussi un des buts de la présente invention que de disposer d'un aliment
contenant la composition alimentaire selon l'invention.
L'invention a encore pour but un procédé pour améliorer la digestibilité des
lipides
alimentaires.
Le processus de digestion/absorption est complexe mais extrêmement efficace
chez le sujet sain avec 98% d'absorption des triglycérides ingérés, 20-60%
pour le
cholestérol et 50-80%, 80-90% et 50% respectivement, pour les vitamines D, A
et E.
Chez les sujets présentant une diminution physiologique de la fonction
gastrique
(vieillissement), pancréatique (réversible chez le nouveau-né à terme ou
prématuré, ou
irréversible dans le vieillissement), ou une insuffisance pancréatique
d'origine
pathologique (pancréatite chronique, mucoviscidose), la biodisponibilité des
lipides est
par contre très réduite. Les principales causes sont une quantité insuffisante
et/ou une
mauvaise activité des lipases endogènes, ainsi qu'une mauvaise absorption liée
à un
défaut de phospholipides et de sels biliaires.
Chez le nouveau-né, l'immaturité pancréatique conduit à une sécrétion en
lipase
pancréatique et en ions bicarbonates non optimales, et la digestion des
lipides dans le
duodénum est très réduite du fait d'un manque de lipase et du pH acide du
milieu.
D'autre part, l'immaturité hépatique conduit à une sécrétion insuffisante en
sels
biliaires utiles pour la digestion mais aussi pour l'absorption des lipides
(concentration
duodénales en sels biliaires : 2 à 3,5 mM). Toutefois, une lipase présente
dans le lait
matemel, la lipase sels biliaires dépendante ou BSSL, compense l'absence ou la
faible
activité de lipase pancréatique si le nouveau-né est nourri avec le lait de sa
mère.
Dans le cas de la mucoviscidose, la destruction irréversible du pancréas
conduit à
une absence totale de sécrétion de lipases et d'ions bicarbonate pancréatiques
avec un
pH très acide du milieu duodénal ce qui altère, du fait de leur précipitation,
la fonction
des sels biliaires sécrétés néanmoins en quantité quasi normale sauf si il
existe une
atteinte hépatique associée.
Le même cas de figure est observé dans le cas des pancréatites chroniques. Il
est
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à noter cependant que si les taux de lipase pancréatique sont très faibles
chez les
nouveau-nés et dans les cas d'insuffisance pancréatique d'origine
pathologique, la
lipase gastrique est secrétée en quantité identique ou supérieure aux sujets
sains.
Jusqu'à présent les approches visant à corriger les problèmes de mauvaise
digestion des lipides alimentaires chez les sujets souffrant de mucoviscidose
ou de
pancréatite chronique ont aboutit à la mise en place d'une supplémentation en
enzymes
lipolytiques d'origine porcine le plus souvent.
Les suppléments enzymatiques à base de poudre de pancréas de porc ne sont
pas toujours efficaces pour plusieurs raisons : 1) destruction des enzymes
lors de leur
passage dans l'estomac à cause du pH acide ; 2) problème de délitement dans le
cas
des préparations gastro-protégées car les microsphères ne se solubilisent qu'à
pH
supérieur à 5,5, pH qui n'est pas toujours atteint dans le duodénum ; 3) pH
intraduodénal non favorable à une action optimaie de la lipase pancréatique ;
4) effets
secondaires tels que la destruction de la muqueuse colique suite à
l'administration de
doses trop fortes de supplément enzymatique.
Pour résoudre une partie de ces problèmes, des anti-acides peuvent être
administrés en parallèle aux patients ce qui permet de protéger les
suppléments
enzymatiques sensibles à la dégradation et d'obtenir un pH intraduodénal plus
adéquat ;
dans cet ordre d'idée, des recommandations bien précises quant aux doses
d'administration maximales de suppléments ont été définies (dose de lipase
pancréatique fixée à 4000 IU/g de lipides ingérés sans excéder 10000
IU/kgrour). De
plus, des ions bicarbonate sont rajoutés dans certaines préparations
enzymatiques afin
de créer un microenvironnement de pH adéquat à l'activité des enzymes
(pancrelipase,
Pancrecarb, Digestive Care, Bethlehem, PA, USA) ce qui permet de réduire d'un
tiers la
stéathorrée.
De nouvelles sources de lipases soit microbienne (Aftu-135, Altus
Pharmaceuticals, Cambridge, MA, USA), soit gastrique d'origine canine
recombinante
(Merispase, Meristem, Clermont-Ferrand, France), ont été très récemment
testées chez
des sujets atteints de mucoviscidose.
La lipase microbienne permet d'augmenter l'absorption des lipides de + 21 à +
33
% suite à l'administration de 25 000 à 100 000 unités par repas.
L'administration de
lipase gastrique recombinante seule (600 mg/j) permet d'augmenter le taux
d'absorption
des lipides, qui passe alors de 28% sans supplément à 50% ; ce taux
d'absorption est
augmenté de +17% quand la lipase gastrique recombinante est administrée en
association avec des extraits pancréatiques chez 7 des 11 patients étudiés.
Les résultats obtenus sont très variables du fait des grandes différences
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physiologiques interindividuelles. Pour améliorer l'absorption des lipides
chez les
insuffisants pancréatiques, la posologie et le type de supplément efficaces à
prescrire ne
peuvent être déterminés qu'en connaissant les réels besoins des patients.
Chez les nouveau-nés nourris avec des substituts de lait matemel,
l'utilisation d'un
supplément enzymatique à base de lipase de lait matemel (BSSL) est envisagée
par
certains auteurs.
Cette nouvelle génération de suppléments enzymatiques n'est encore qu'à
l'essai
et n'est donc pas encore opérationnelle, malgré des avancées très
prometteuses.
Le développement de stratégies aitematives doit donc être mené en parallèle. A
cet égard, par exemple, dans le cas de la mucoviscidose la prescription
d'extraits
pancréatiques fait partie des prescriptions bien précises recommandées par la
Haute
Autorité de Santé. Cependant, l'utilisation de tels extraits n'est pas sans
poser de
problèmes en terme d'adéquation entre le moment de la prise des suppléments et
la
digestion des lipides du repas [Schall et col., J. Pediatr. Gastroenterol.
Nutr. 2006 ; 43:
651-9].
En effet, parmi les problèmes que l'on peut signaler, figure le fait général
que l'on
ne peut pas associer les extraits pancréatiques sources d'enzymes lipolytiques
avec les
aliments sources de lipides sans initier une lipolyse non voulue des lipides
conduisant à
un produit dégradé impropre à la consommation.
On comprend donc que l'on recherche toujours des solutions plus adaptées pour
améliorer la digestibilité des lipides alimentaires chez des sujets le
nécessitant.
C'est un des buts de la présente invention que de foumir un moyen simple et
efficace pour améliorer la digestibilité des lipides, qui surmontent les
problèmes des
solutions de l'art antérieur. Les phospholipides alimentaires, et sécrétés de
façon
endogène, pourraient jouer un rôle important dans la digestibilité des lipides
alimentaires
[Favé et col., Cellular and Molecular Biology 2004 ;50(7) : 815-31] et dans
leur
absorption [Tso P. In Physiology of the Gastrointestinal tract, Jonhson LR
(ed), Raven
Press, New York, 1994, pp 1867-1908].
Les inventeurs ont étudié différents mélanges de phospholipides mais aussi de
lysophospholipides afin de préciser la nature et le mélange de ces molécules
les plus
aptes à améliorer la digestibilité des lipides alimentaires. De façon
inattendue, les
lysophospholipides, qui ne sont présents qu'à l'état de traces dans les
phospholipides
alimentaires ou sécrétés, sont bien plus efficaces à améliorer la lipolyse des
lipides.
Parmi les différentes molécules testées les inventeurs ont mis en évidence les
propriétés tout à fait particulières du lysophosphatidylinositol, de l'acide
lysophosphatidique oléique, de la lysophosphatidylsérine, de la
lysophosphatidylcholine
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d'oeuf et de la phosphatidyléthanolamine DHA dans leurs capacités à permettre
une
bonne émulsification des lipides mais également à favoriser la lipolyse des
émulsions
qui les contiennent.
En particulier, de façon totalement inattendue, en présence des composés de
l'invention des émulsions lipidiques normalement très peu hydrolysables par
des lipases
gastriques peu actives présentent des taux d'hydrolyse tout à fait comparables
à ceux
mesurés en présence de lipase gastrique humaine native présentant une activité
normale c'est-à-dire une activité comparable à celle de la majorité de la
population
présentant une digestion normale.
C'est sur la base de ces résultats que les inventeurs proposent l'utilisation
du
lysophosphatidylinositol, de l'acide lysophosphatidique oléique, de la
lysophosphatidylsérine, de la lysophosphatidylcholine d'oeuf et de la
phosphatidyléthanolamine DHA pour la préparation d'une composition alimentaire
destinée à améliorer la digestibilité des lipides.
Comme présenté dans les exemples, l'étude de l'impact de très nombreux
phospholipides naturels et de lysophospholipides sur l'efficacité de la
lipolyse dans un
modèle in vitro proche des conditions physiologiques a permis de mettre en
évidence les
propriétés tout à fait particulières du lysophosphatidylinositol, de l'acide
lysophosphatidique oléique, de la lysophosphatidylsérine, de la
lysophosphatidylcholine
d'oeuf et de la phosphatidyléthanolamine DHA dans leurs capacités à permettre
d'une
part une bonne émulsification des lipides mais également à favoriser leur
lipolyse.
Ainsi le lysophosphatidylinositol, l'acide lysophosphatidique oléique, la
lysophosphatidylsérine, la lysophosphatidylcholine d'oeuf et la
phosphatidyléthanolamine DHA non seulement permettent à l'émulsion lipidique
de
présenter la structure la plus apte à être hydrolysée mais également rendent
pleinement
fonctionnelles des lipases gastriques quasiment inactives.
Dès lors, les inventeurs ont mis au point une composition alimentaire
utilisable soit
en parallèle de l'alimentation, soit en tant que composant d'au moins un
aliment pour
améliorer la digestibilité des lipides alimentaires.
Ainsi dans son premier objet, l'invention conceme l'utilisation du
lysophosphatidylinositol, de l'acide lysophosphatidique oléique, de la
lysophosphatidylsérine, de la lysophosphatidylcholine d'oeuf et de la
phosphatidyléthanolamine DHA comme ingrédients alimentaires utilisables comme
complément destiné à améliorer la digestibilité des lipides.
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Selon l'invention on entend par une amélioration de la digestibilité des
lipides
alimentaires, une augmentation du taux d'hydrolyse des lipides alimentaires
par rapport
au taux d'hydrolyse sans apport de la composition selon l'invention.
Les lysophospholipides et phospholipides utilisables selon l'invention peuvent
être
notamment des composés naturels ou synthétiques, préférentiellement naturels.
Par
synthétique, on entend selon l'invention que les lysophospholipides et
phospholipides
peuvent être synthétisés par voie chimique ou obtenus à partir d'un organisme
naturel
ledit organisme ayant été au préalable modifié de tel sorte qu'il produise
lesdits
lysophospholipides et phospholipides. Les lysophospholipides plus
particulièrement
peuvent être obtenus aussi par voie enzymatique ; plus spécifiquement encore
le
lysophosphatidylinositol peut être obtenu par action d'une phospholipase A2,
végétale,
bactérienne ou animale, sur le 1,2 Diacyl-sn-glycéro-3 phospho-(1-D myo-
inositol), ou
phospatidylinositol, bien représenté dans la fraction phospholipidique des
végétaux,
telles les graines de soja (Glycine max), ou bien animales (foie bovin par
exemple). La
lysophosphatidylcholine d'oeuf peut être obtenue par action de phospholipase
A2,
végétale, bactérienne ou animale sur des lécithines d'oeuf purifiées ou non.
Dans le
présent texte le terme lysophosphatidylcholine d'oeuf recouvre également les
molécules
homologues, c'est-à-dire les lysophosphatidylcholines qui en position
1(exteme) du
glycérol comportent 90% et plus d'acides palmitique et/ou stéarique. Ces
molécules
peuvent être obtenues par voie de synthèse chimique totale ou partielle et
également à
partir de (lyso)phospholipides animaux ou végétaux hydrogénés.
. Selon l'invention ils peuvent être purifiés ou partiellement purifiés. Par
partiellement purifié, on entend que les composés selon l'invention ont subi
au moins
une étape d'extraction à partir de leur source naturelle.
Selon l'invention, les lysophospholipides et phospholipides de l'invention
peuvent
être utilisés seuls ou en mélange. On entend par ces termes, qu'un
lysophospholipide
peut être utilisé seul, ou avec un ou plusieurs autres lysophospholipides
et/ou un
phospholipide ; de même, un phospholipide peut être utilisé seul, ou avec un
ou
plusieurs lysophospholipides.
Parmi les composés ci-dessus décrits, on retient plus particulièrement le
lysophosphatidylinositol et la lysophosphatidylcholine d'oeuf.
La présente invention conceme donc l'utilisation de lysophospholipides et/ou
phospholipides pour la préparation d'une composition alimentaire qui présente
les
avantages suivants :
- elle peut être utilisée tant en alimentation animale que humaine,
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- elle apporte les éléments nécessaires à une amélioration de l'hydrolyse des
lipides alimentaires,
- elle peut être utilisée en parallèle de l'alimentation, ou en tant que
composant
d'au moins un aliment,
- elle n'a ni odeur ni saveur particulière et n'apporte donc pas de goût
additionnel
non souhaité,
- elle est facile à utiliser,
- elle est utilisable à tous les âges de la vie, des nouveau-nés aux personnes
âgées, et chez les sujets sains ou présentant des affections cliniques
(troubles
gastriques, pancréatite chronique, mucoviscidose, troubles d'absorption des
lipides en
général).
Par composition alimentaire on entend dans la présente invention, une
composition destinée à être administrée à l'Homme ou à l'animal,
particulièrement par
voie orale, comme ingrédient et/ou complément alimentaire, donc pouvant être
utilisée
comme partie de l'alimentation joumalière normale ou assistée.
Ladite composition alimentaire peut se présenter sous forme pulvérulente, sous
forme de gélules, de comprimé ou autre forme solide pouvant éventuellement
comporter
une phase lipidique, aqueuse ou être en solution ou suspension buvable.
La composition selon l'invention peut se présenter sous forme pure ou en
mélange. Ainsi, elle peut comprendre d'autres composés compatibles avec
l'alimentation, choisis parmi des additifs alimentaires admissibles, des
excipients, des
acidifiants, des anti-agglomérants, des colorants, des arômes, des
édulcorants.
Avantageusement, la composition peut être utilisée en parallèle de
l'alimentation
ou en tant que composant d'au moins un aliment.
De façon avantageuse, la composition selon l'invention peut être consommée
lors
des repas, seule ou comme composant d'au moins un aliment. De façon
préférentielle
elle sera incorporée ou saupoudrée sur un aliment.
Dans la pratique, les aliments peuvent être des aliments simples ou composés,
et
peuvent être présentés sous toutes les formes habituelles connues en
alimentation
humaine et animale, normale ou assistée.
Par aliment, on entend au sens de la présente invention, tout aliment pouvant
être
ingéré, seul ou accompagné, solide, en morceaux, mixé ou liquide, cru ou cuit,
préparé
ou non, de quelque façon que ce soit, comme par exemple et sans limitation,
les
viandes et produits à base de viande, les produits de la mer et d'eau douce,
les produits
à base de protéines texturées, les produits à base d'hydrolysat de protéines
animales ou
végétales, le lait et les produits laitiers, y compris les substituts de
laits, les oeufs et les
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ovoproduits, les fruits et légumes, les céréales et les produits à base de
céréales, les
féculents comme les pâtes et le riz, les huiles, les vinaigres et condiments,
les sauces et
graisses comestibles, les produits sucrés, les confitures, les gelées, les
compotes, la
pâte à tartiner, les confiseries, les conserves et semi-conserves, les soupes,
le café, le
thé, les boissons, la pâtisserie, le cacao, le chocolat, les glaces, les
substituts de repas,
les plats cuisinés et traiteurs frais, surgelés ou stérilisés, le pain et les
produits de la
panification.
Ainsi, la composition selon l'invention peut être un composant d'un aliment
sans en
perturber le goût et ne constitue pas une contrainte pour l'individu (humain
ou animal).
Elle ne rappelle pas la prise de médicaments.
La composition alimentaire selon l'invention n'a pas d'interaction avec les
autres
ingrédients. Elle résiste à la chaleur et au froid ainsi qu'aux variations de
température.
Elle peut être congelée ou au contraire chauffée sans perdre ses propriétés.
La quantité adéquate de composition alimentaire selon l'invention peut varier
en
fonction du besoin de l'individu ainsi qu'en fonction du nombre de prises,
seul ou en
complément d'aliment, qu'un individu déterminé mange au cours de la joumée,
sachant
que la quantité recommandée est d'environ 10 mg à 5 grammes de
lysophospholipide
et/ou de phospholipide pour une personne de 70kg, préférentiellement de 50 mg
à 2
grammes, et de manière particulièrement préférée de 200 mg à 800 mg. Les
différentes
quantités décrites précédemment correspondent aux quantités nécessaires pour
une
administration joumalière. Dans le cas où l'administration de la composition
selon
l'invention obéirait à une posologie différente, l'Homme du métier pourra
modifier sans
difficulté ces quantités pour les ajuster à ladite nouvelle posologie. A titre
d'exemple, une
composition selon l'invention destinée à une administration par demi joumée
comprendra les différents composants décrits précédemment dans une quantité
correspondant à la moitié des quantités décrites précédemment. La posologie
pourra
être également adaptée à la prise alimentaire en matières grasses ainsi qu'au
poids de
l'individu.
La composition selon l'invention peut être utilisée chez les mammifères, plus
précisément chez l'homme. Elle peut être administrée ou consommée par les
adultes,
les enfants et les nouveau-nés. Elle est notamment adaptée pour des sujets
souffrant de
mauvaise digestion et/ou de mauvaise absorption et/ou désirant accroître leur
confort
digestif. Les populations concemées sont :
- la population générale recherchant un confort digestif (sportifs, femmes
enceintes, etc) ;
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- les sujets normaux au cours de certaines phases critiques de la vie :
nouveau-
nés prématurés ou nés à terme, seniors ;
- les sujets souffrant d'insuffisance pancréatique d'origine pathologique
recevant
ou pas de supplément enzymatique;
- les patients et animaux ayant subi des interventions chirurgicales du
tractus
digestif (gastrectomies partielles, résection intestinale, ablation d'une
partie du
pancréas, résection biliaire).
- les patients sous traitement antiacide entraînant une diminution de la
production de lipase gastrique.
- les sujets ou animaux présentant des activités lipolytiques diminuées du
fait de
polymorphismes génétiques ou d'une fragilité structurale d'une lipase
digestive.
De façon avantageuse, on peut, selon l'invention, préparer un aliment
incorporant
une quantité adéquate de la composition alimentaire à cet aliment.
C'est aussi un des buts de la présente invention que de disposer d'un aliment
supplémenté, caractérisé en ce qu'il contient au moins une composition
alimentaire
selon l'invention.
On peut ainsi selon l'invention préparer un plat traditionnel en incorporant,
par
exemple par saupoudrage, une quantité adéquate de composition alimentaire au
plat
traditionnel.
Selon un autre aspect, la présente invention conceme un procédé pour favoriser
la
digestibilité des lipides alimentaires qui consiste à administrer dans le tube
digestif, et
particulièrement oralement entre 10 mg et 5 grammes de lysophospholipide et/ou
de
phospholipide selon l'invention, éventuellement tous les jours, par personne,
préférentiellement de 50 mg à 2 grammes, et de manière particulièrement
préférée de
200 mg à 800 mg. Avantageusement, selon l'invention l'administration pourra
être
quotidienne.
La présente invention porte également sur un procédé pour préparer un aliment
supplémenté en composition alimentaire selon l'invention, caractérisé en ce
qu'il
comprend les étapes suivantes :
- on dispose d'un aliment,
- on incorpore une quantité adéquate de la composition alimentaire selon
l'invention.
Selon ce procédé, l'incorporation de la composition selon l'invention peut
être
pratiquée par mélange ou saupoudrage de la composition selon l'invention avec
ou sur
l'aliment déjà préparé. Elle peut être réalisée par incorporation de la
composition selon
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l'invention au cours de la préparation de l'aliment. Elle peut être également
prise sous
forme de complément alimentaire au cours du repas.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront dans les exemples qui
suivent,
sans pour autant que ceux-ci ne constituent une quelconque limitation de
l'invention,
ainsi que dans les figures annexées dans lesquelles
- La Figure 1 présente le rendement de lipolyse gastrique d'émulsions de
trioléine, stabilisées par différents types de phospholipides (CT (contrôle),
AP, PC UP,
PC P/0, PC O/P, PC DHA/S, PC DHA, PI, PE DHA, PS, SM, LHO, LHS, LPAp, LPAo,
LPCO, LPCS, LPI, LPE, LPS) en présence du suc gastrique d'un sujet codifié BAK
;
- La Figure 2 présente les résultats obtenus dans des essais de lipolyse
gastrique d'émulsions de trioléine stabilisée par différents types de
phospholipides (CT
(contrôle), LPCO, LPCS, LPI, LPE, LPS) en présence de différents sucs
gastriques de
différents sujets (codes : BAK, FP, HJC et VO) ;
- La Figure 3 présente les résultats obtenus dans des essais de lipolyse
intestinale d'émulsions de trioléine, stabilisées par différents types de
phospholipides
(PC P/0 (contrôle), SM, LPI, LPCO, LPCS, LPE, LPS) dans les conditions
physiologiques normales en présence de lipase pancréatique purifiée ou de
pancréatine
(poudre de pancréas de porc) ;
- La Figure 4 présente les résultats obtenus dans des essais de lipolyse
intestinale d'émulsions de trioléine, stabilisées par différents types de
phospholipides
(PC P/0 (contrôle), PE DHA, SM, LPCO, LPCS, LPI, LPE) par la lipase BSSL
stimulée
par les sels biliaires dans les conditions normales ;
- La Figure 5 présente les résultats obtenus dans des essais de lipolyse
intestinale d'émulsions de trioléine, stabilisées par le LPI, par comparaison
avec PC
P/0, dans les conditions d'insuffisance pancréatique en présence de Lipase
pancréatique-colipase dépendante (lipase purifiée) à différents pH ;
- La Figure 6 présente les résultats obtenus dans des essais de lipolyse
intestinale d'émulsions de trioléine, stabilisées par différents types de
phospholipides
(PC P/O, PE DHA, SM, LPCO, LPCS, LPI, LPE) par la lipase stimulée par les sels
biliaires dans les conditions d'insuffisance pancréatique en présence d'un
mélange de
sels biliaires purs [Jarvenpaa et ai. Pediatrics 1983; 72: 677-683] ;
- La Figure 7 présente les résultats obtenus dans des essais de lipolyse
gastrique par différents sucs humains des émulsions PC P/0 et LPI en présence
de
lactose et de protéines de lait (émulsions complexes) ;
- La Figure 8 présente les résultats obtenus dans des essais de lipolyse
intestinale d'émulsions de trioléine, stabilisées par différents types de
phospholipides
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(PC P/O, LPI et SM), par la lipase pancréatique purifiée en présence de
lactose et de
protéines de lait (émulsions complexes), dans des conditions normales (A) ou
dans des
conditions d'insuffisance pancréatique (B) .
- La Figure 9 présente les résultats obtenus dans des essais de lipolyse
intestinale d'émulsions de trioléine, stabilisées par différents types de
phospholipides
(PC P/O, LPI), par la lipase stimulée par les sels biliaires (BSSL) en
présence de lactose
et de protéines de lait (émulsions complexes), dans des conditions normales
(A) ou
dans des conditions d'insuffisance pancréatique (B).
- La Figure 10 présente la relation entre l'amélioration du rendement de
lipolyse
gastnque par le LPI et l'état de dégradation de l'extrémité N-terminale de
lipases
gastriques purifiées (A) ou de sucs de différents sujets (B), par comparaison
avec le
contrôle CT et/ou PC P/O ;
- La Figure 11 présente les résultats obtenus dans des essais de lipolyse
intestinale d'émulsion de LPI par différentes lipases stimulées par les sels
biliaires (1 à
8) dans des conditions normales (A) ou dans des conditions d'insuffisance
pancréatique
(B), par comparaison avec le contrôle PC P/O ;
- La Figure 12 présente les effets de la dose de LPI sur le rendement de
lipolyse
gastrique de l'émulsion LHO pour deux sucs gastriques appartenant à deux
sujets
différents (sujets BAK et VF).
Exemple : Recherche de lysophospholipides et phospholipides améliorant la
biodisponibilité des lipides chez des suiets présentant des problèmes de
mauvaise
digestion et de mauvaise absorption
Matériels et Méthodes :
Composés testés : Les composés testés sont les suivants :
CT, mélange de phospholipides d'oeuf utilisé à titre de contrôle, contenant
PC, PE,
PS, PI et SM ;
AP, acide phosphatidique ;
PC L/P, linoléyl palmitoyl phosphatidylcholine ;
PC P/O, palmitoyl oléoyl phosphatidylcholine ;
PC O/P, oléoyl palmitoyl phophatidylcholine ;
PC DHA/S, DHA stéaroyl phosphatidyl choline ;
PC DHA, phosphatidylcholine d'origine aviaire enrichie en DHA ;
PI, phosphatidylinositoi ;
PE DHA, DHA phosphatidyléthanolamine ;
PS, phosphatidylsérine ;
SM, sphingomyéline ;
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LHO, mélange de phospholipides d'origine aviaire proche de la composition du
lait
matemel ;
LHS, mélange de phospholipides d'origine de soja proche de la composition du
lait
matemel ;
LPAp et LPAo, acides lysophosphatidiques palmitique ou oléique ;
LPCO, lysophosphatidylcholine d'oruf renfermant des acides palmitique et
stéarique à plus de 90% ;
LPCS, lysophosphatidylcholine de soja ;
LPI, fysophosphatidylinositol ;
LPE, lysophosphatidyléthanolamine ;
LPS, lysophosphatidylsérine.
Méthodes
Les composés ont été testés in vitro dans différentes conditions
expérimentales
pour leur capacité à favoriser l'action des trois enzymes lipolytiques
majeures du tractus
digestif, à savoir la lipase gastrique, la lipase pancréatique colipase
dépendante, la
lipase sels biliaires dépendante (BSSL), et leur isoformes et variants.
Différentes émulsions lipidiques ont été préparées par sonication d'un mélange
de
trioléine (TO) (98,7%), de cholestérol (0,5%) et de phospholipides (0,8%).
Les tests de lipolyse ont été réalisés in vitro dans des conditions mimant la
physiologie du tube digestif de l'homme sain ou présentant une insuffisance
pancréatique (IP).
La lipolyse gastrique en présence de lipase gastrique a été conduite avec des
lipases purifiées ou des sucs gastriques de différents sujets à pH 5,40, à 37
C pendant
60 minutes avec un rapport lipase gastrique (U/mL)/lipides (micromoles de TO)
de 2.
La lipolyse intestinale en présence de lipase pancréatique-colipase dépendante
(rapport molaire lipase/colipase 1/1) ou d'extrait pancréatique de porc
(pancréatine) a
été réalisée à pH 7 à 3, 37 C, pendant 15 minutes, avec un rapport lipase
pancréatique
(U/mL)/micromoles TO de 20, et en présence de bile de porc en quantité
suffisante pour
une concentration de 2 ou 8 mM en sels biliaires.
La lipolyse intestinale en présence de BSSL a été réalisée à pH 7, à 37 C,
pendant 15 minutes, en utilisant un rapport BSSL/TO proche du rapport trouvé
dans le
lait matemel, en présence de la bile de porc ou d'un mélange artificiel de
sels biliaires
(proche de la composition en sels biliaires du nouveau-né) en quantité
suffisante pour
une concentration de 2, 5 ou 8 mM en sels biliaires. Plusieurs variants de
BSSL ont été
testés, numérotés de 1 à 8.
La lipolyse par les trois principales lipases du tractus digestif a aussi été
testée en
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conditions plus complexes c'est à dire en présence d'émulsions lipidiques
additionnées
d'un mélange protéino-glucidique dans des proportions que l'on retrouve dans
l'alimentation normale ou assistée.
Exemple 1: Effet de différents phospholipides sur les trois principales
enzymes lipolytiques digestives du tractus gastro-intestinal dans les
conditions
du sujet sain.
- Lipase gastrique (Figures 1 et 2)
La Figure 1 présente le rendement de lipolyse gastrique d'émulsions de
trioléine,
stabilisées par différents types de phospholipides (CT (contrôle), AP, PC L/P,
PC P/O,
PC O/P, PC DHA/S, PC DHA, PI, PE DHA, PS, SM, LHO, LHS, LPAp, LPAo, LPCO,
LPCS, LPI, LPE, LPS) en présence du suc gastrique d'un sujet codifié BAK.
Les résultats des tests de digestion sont présentés à la Figure 1. Le
pourcentage
d'hydrolyse figure en ordonnée.
L'astérisque (*) souligne les rendements de lipolyse gastrique
significativement
différents de celui de l'émulsion CT. Moyenne SEM.
Ces résultats montrent que les rendements de lipolyse gastrique obtenus avec
LPAo, LPCO et LPI sont significativement plus élevés que celui obtenu avec le
contrôle.
La Figure 2 présente les résultats obtenus dans des essais de lipolyse
gastrique
d'émulsions de trioléine stabilisée par différents types de phospholipides (CT
(contrôle),
LPCO, LPCS, LPI, LPE, LPS) en présence de différents sucs gastriques de
différents
sujets (codes : BAK, FP, HJC et VO). Le pourcentage d'hydrolyse figure en
ordonnée.
L'astérisque (*) souligne les rendements de lipolyse gastrique
significativement
différents de celui de l'émulsion CT. Moyenne SEM.
Ces résultats montrent que le rendement de lipolyse gastrique obtenu avec LPI
et
LPCO est significativement plus élevé que celui obtenu avec le contrôle
indépendamment de l'origine du suc gastrique.
- Lipase pancréatique-colipase dépendante (Figure 3)
La Figure 3 présente les résultats obtenus dans des essais de lipolyse
intestinale
d'émulsions de trioléine, stabilisées par différents types de phospholipides
(PC P/O, SM,
LPI, LPCO, LPCS, LPE, LPS) dans les conditions physiologiques normales en
présence
de lipase pancréatique purifiée ou de pancréatine (poudre de pancréas de
porc). Le
pourcentage d'hydrolyse figure en ordonnée.
L'astérisque (*) souligne les rendements de lipolyse pancréatique
significativement
différents de celui obtenu avec l'émulsion PC P/0.
Ces résultats montrent que les rendements de lipolyse pancréatique obtenus
avec
deux formes de lipase pancréatique de porc (lipase pure ou poudre de pancréas)
sont
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significativement plus élevés en présence de LPI et de LPS que celui obtenu
avec PC
P/O.
- Lipase dépendante des sels biliaires (BSSL) (Figure 4)
La Figure 4 présente les résultats obtenus dans des essais de lipolyse
intestinale
d'émulsions de trioléine, stabilisées par différents types de phospholipides
(PC P/0
(contrôle), PE DHA, SM, LPCO, LPCS, LPI, LPE) par la lipase BSSL stimulée par
les
sels biliaires dans les conditions normales. Le pourcentage d'hydrolyse figure
en
ordonnée.
L'astérisque (*) souligne les rendements de lipolyse par la BSSL
significativement
différents de celui obtenu avec l'émulsion PC P/0.
Ces résultats montrent que les rendements de lipolyse par la BSSL obtenus avec
PE DHA, LPCO et LPI sont significativement plus élevés que celui obtenu avec
PC P/O.
Exemple 2 - Effet activateur du lysophosphatidylinositol (LPI) sur les
enzymes lipolytiques digestives du tractus intestinal dans les conditions
d'insuffisance pancréatique.
- Lipase pancréatique-colipase dépendante (Figure 5)
La Figure 5 présente les résultats obtenus dans des essais de lipolyse
intestinale
d'émulsions de trioléine, stabilisées par le LPI, par comparaison avec PC P/0,
dans les
conditions d'insuffisance pancréatique en présence de Lipase pancréatique-
colipase
dépendante (lipase purifiée) à différents pH. Le pourcentage d'hydrolyse
figure en
ordonnée.
Ces résultats montrent que les rendements de lipolyse pancréatique obtenus
avec
le LPI sont significativement plus élevés que ceux obtenus avec PC P/O pour
des
valeurs de pH intestinal classiquement trouvées chez les insuffisants
pancréatiques.
- Lipase dépendante des sels biliaires (BSSL) (Figure 6)
La Figure 6 présente les résultats obtenus dans des essais de lipolyse
intestinale
d'émulsions de trioléine, stabilisées par différents types de phospholipides
(PC P/O, PE
DHA, SM, LPCO, LPCS, LPI, LPE) par la lipase stimulée par les sels biliaires
dans les
conditions d'insuffisance pancréatique en présence d'un mélange de sels
biliaires purs
[Jarvenpaa et al. Pediatrics 1983; 72: 677-683]. Le pourcentage d'hydrolyse
figure en
ordonnée.
L'astérisque (*) souligne les valeurs significativement différentes de celle
obtenue
avec l'émulsion PC P/0.
Ces résultats montrent que les rendements de lipolyse par la BSSL obtenus avec
PE DHA, LPCO et LPI sont significativement plus élevés que ceux obtenus avec
PC
P/O.
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Exemple 3 - Effet activateur du lysophosphatidylinositol (LPI) sur les trois
principales enzymes lipolytiques digestives du tractus gastro-intestinal dans
les
conditions normales ou d'insuffisance pancréatique en présence d'un milieu
complexe (protéines, lipides et glucides alimentaires).
L'effet activateur de LPI est identique voire potentialisé en présence d'un
mélange
glucidoprotéique pour les trois lipases.
- Lipase gastrique (Figure 7)
La Figure 7 présente les résultats obtenus dans des essais de lipolyse
gastrique
par différents sucs humains des émulsions PC P/0 et LPI en présence de lactose
et de
protéines de lait (émulsions complexes). Le pourcentage d'hydrolyse figure en
ordonnée.
L'astérisque (*) indique un rendement de lipolyse gastrique significativement
différent de celui obtenu avec l'émulsion PC P/0.
Deux astérisques (**) indiquent le rendement de lipolyse gastrique
significativement différent de celui obtenu avec l'émulsion PC P/0 complexe.
Ces résultats montrent que les rendements de lipolyse gastrique obtenus avec
LPI
et LPI complexe sont significativement plus élevés comparativement à PC P/0 et
PC
P/O complexe indépendamment de l'origine du suc gastrique.
- Lipase pancréatique (Figure 8)
La Figure 8 présente les résultats obtenus dans des essais de lipolyse
intestinale
d'émulsions de trioléine, stabilisées par différents types de phospholipides
(PC P/O, LPI
et SM), par la lipase pancréatique purifiée en présence de lactose et de
protéines de lait
(émulsions complexes).
Les tests de digestion ont été réalisés à pH 7,00 avec de la lipase
pâncréatique de
porc purifiée en présence de concentrations de sels biliaires normale (8mM, A)
ou faible
(2 mM, insuffisance pancréatique, B). Le pourcentage d'hydrolyse figure en
ordonnée.
L'astérisque (*) indique une valeur significativement différente de celle
obtenue
sans lactose ni protéine.
Ces résultats montrent que les rendements de lipolyse pancréatique obtenus
avec
LPI complexe sont significativement plus élevés qu'avec PC P/O complexe en
présence
d'une faible concentration de sels biliaires.
- Lipase BSSL (Figure 9)
La Figure 9 présente les résultats obtenus dans des essais de lipolyse
intestinale
d'émulsions de trioléine, stabilisées par différents types de phospholipides
(PC P/O,
LPI), par la lipase stimulée par les sels biliaires (BSSL) en présence de
lactose et de
protéines de lait (émulsions complexes).
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Les tests de digestion ont été réalisés à pH 7,00 avec de la BSSL humaine de
porc purifiée en présence de concentrations de sels biliaires normale (8mM, A)
ou faible
(2 mM, insuffisance pancréatique, B). Le pourcentage d'hydrolyse figure en
ordonnée.
L'astérisque (*) indique une valeur significativement différente entre les
deux
phospholipides testés.
Ces résultats montrent que les rendements de lipolyse par la BSSL obtenus avec
le LPI et le LPI complexe sont significativement plus élevés que ceux obtenus
avec PC
P/O et PC P/0 complexe.
Exemple 4 - Effet activateur du lysophosphatidylinositol LPI sur différentes
formes de lipase gastrique humaine et sur différentes formes de BSSL
- Lipase gastrique (Figure 10)
La Figure 10 présente la relation entre l'amélioration du rendement de
lipolyse
gastrique par le LPI et l'état de dégradation de l'extrémité N-terminale de
lipases
gastriques purifiées (A) ou de sucs de différents sujets (B), par comparaison
avec le
contrôle CT et/ou PC P/0. Le pourcentage d'hydrolyse figure en ordonnée.
Les lipases gastriques utilisées présentent différents degrés de dégradation
de
leurs extrémités N-terminales (+), et le nombre de (+) en abscisse croît avec
l'importance de cette dégradation. Le LPI réactive la lipase gastrique
dégradée au
niveau de son N-terminal. Plus la lipase est dégradée et plus la réactivation
est
importante.
- BSSL (Figure 11)
La Figure 11 présente les résultats obtenus dans des essais de lipolyse
intestinale
d'émulsion de LPI par différentes lipases stimulées par les sels biliaires (1
à 8) dans des
conditions normales (A) ou dans des conditions d'insuffisance pancréatique
(B), par
comparaison avec le contrôle PC P/0. L'astérisque (*) indique un rendement de
lipolyse
significativement différent entre phospholipides. Le pourcentage d'hydrolyse
figure en
ordonnée.
L'effet activateur du LPI est vérifié pour différents variants de la BSSL mais
son
efficacité varie selon le type de BSSL dans des conditions normales (A) ou
d'insuffisance
pancréatique (B).
Exemple 5 - L'effet activateur de LPI est dose dépendant et semble optimai
pour une quantité faible soit 0,8% des lipides totaux.
La Figure 12 présente les effets de la dose de LPI sur le rendement de
lipolyse
gastrique de l'émulsion LHO pour deux sucs gastriques appartenant à deux
sujets
différents (sujets BAK et VF). Le pourcentage d'hydrolyse figure en ordonnée.
L'astérisque (*) indique une valeur significativement différente de celle de
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l'émulsion LHO (mélange de phospholipides dans les proportions retrouvées dans
le lait
matemel). Le chiffre entre parenthèse indique la proportion entre LHO et LPI.
La concentration totale des phospholipides est de 0,8% des lipides totaux.
Ces résultats montrent que les rendements de lipolyse gastrique augmentent
avec
des concentrations croissantes de LPI (0,1 ; 0,4 et 0, 8 % des lipides totaux)
et que
l'amplitude de l'augmentation en fonction des plus petites concentrations de
LPI est
dépendante du sujet (BAK versus VF)
Conclusion
L'étude de l'impact de différents tensioactifs naturels sur l'efficacité de la
lipolyse
dans un modèle in vitro proche des conditions physiologiques, a permis de
mettre en
évidence la capacité du LPI à favoriser la lipolyse des émulsions qui le
contiennent dans
les diverses conditions du tractus digestif (gastrique et duodénale)
représentatives à la
fois des conditions mimant différents types de repas et d'affections cliniques
(nouveau-
nés à terme, prématurés, pancréatite chronique, mucoviscidose, personnes
âgées).
En particulier, en présence de LPI des émulsions lipidiques normalement très
peu
hydrolysables par des lipases gastriques peu actives provenant de sujets
sécrétant une
forme de lipase gastrique partiellement dégradée, présentent des taux
d'hydrolyse tout à
fait comparables à ceux mesurés en présence de lipase gastrique humaine native
non
dégradée.
Ainsi le LPI permet à l'émulsion lipidique de présenter la structure la plus
apte à
être hydrolysée et rend pleinement fonctionnelle des lipases gastriques
quasiment
inactives du fait de la déplétion de certains acides aminés NH2 terminaux qui
ont été
décrits comme jouant un rôle important dans la fixation de l'enzyme à son
substrat
lipidique.
De façon aussi surprenante qu'intéressante, le LPI exerce toujours un effet
activateur, d'amplitude différente suivant le type de variant de BSSL.
De façon inattendue, le LPI est le meilleur activateur des trois principales
enzymes
de la lipolyse gastro-intestinale dans chacune des conditions testées.
Le LPCO apparaît comme la seconde molécule d'intérêt.
