Rangées de graines.. © Inra, Elena Schweitzer © Fotolia

Nos résultats

Sommaire
  1. Introduction
  2. Impact des traitements thermiques sur la digestion du lait maternel chez le nourrisson prématuré
  3. La manière dont les protéines s’agrègent lors d’un traitement thermique module leur capacité sensibilisante
  4. Accroître la survie des probiotiques au séchage en stimulant leur adaptation aux stress
  5. Le pouvoir adhésif deLactococcus lactis: une histoire tirée par les « pili » ?
  6. Quand les biopolymères s'assemblent : un jeu d'énergie et d'entropie.
  7. Toute la digestion gastro-intestinale dans un laboratoire sur puce : le microdigesteur
  8. Dis, comment une goutte de lait devient-elle un grain de poudre ?
  9. Recherches et Innovations 2016 - Pour l'Aliment et les Bioproduits
  10. 13 minutes pour tout savoir sur la qualité des fromages et des recherches qu'elle implique
  11. Un nouveau procédé pour le bio-raffinage du végétal
  12. La membrane bactérienne sous la lumière UV du synchrotron SOLEIL
  13. L’ingénierie inverse ou la machine à remonter… le pain !
  14. Chimie verte : Améliorer la production de lipides chez la levure
  15. Des vins de qualité à teneur réduite en alcool acceptés par le consommateur
  16. Impact des procédés de fractionnement sur la distribution des mycotoxines dans le blé dur
  17. Pâtes aux légumineuses : comment la formule et le procédé confèrent à l’aliment ses qualités nutritionnelles
  18. Contrôler le brunissement des vins blancs par la sélection raisonnée de levures
  19. Des bactéries lactiques pour réduire l’allergénicité de certaines protéines du lait
  20. Eliminer les biofilms avec un détergent enzymatique : une alternative aux traitements à base de soude
  21. Néo-enzymes à façon pour la conception de vaccins antibactériens
  22. RMN : une méthode non destructive pour identifier et quantifier les molécules phosphorées
  23. Marché des viandes transformées : vers une méthode de référence ?
  24. Modélisation mécanique multi-échelle : de l’échelle nanométrique aux propriétés macroscopiques de la mie de pain
  25. Minimoulin : 500 g pour apprécier la valeur meunière des blés
  26. Production microbienne de lipides à usages énergétiques ou chimiques
  27. L'acide férulique, acteur discret mais universel de la construction des parois lignifiées
  28. Eco-conception de matériaux à base de co-produits du bois
  29. L'analyse des composés volatils pourrait permettre d'authentifier le système de production des poulets
  30. Des nanoparticules comme marqueurs de biopolymères en microscopie
  31. Pasteurisation, UHT, microfiltration... Tous les traitements n'ont pas le même impact sur la qualité nutritionnelle du lait
  32. Des rayons X pour caractériser les couches accumulées lors des opérations de filtration
  33. L'intégration des connaissances expertes appliquées à l'affinage des camemberts
  34. Maîtriser la perte de masse des fromages pendant l'affinage
  35. La mémoire de l'amidon
  36. Recherches et innovations 2015 - Pour l'Aliment et les Bioproduits
  37. Comportement des micelles de caséine lors de la filtration du lait
  38. Nouvelle enzyme de dégradation des pectines
  39. Digestion du nourrisson : un modèle permet d’étudier les allergènes alimentaires
  40. Digestion des protéines carnées
  41. Des émulsions modèles de la digestion révèlent l’effet protecteur des polyphénols
  42. Perception de l’astringence : un nouvel éclairage grâce à la spectrométrie de masse
  43. Hautes pressions : Nouvelles voies d'utilisation et de valorisation sur les aliments emballés
  44. Fours à injection de vapeur d’eau : jusqu'à 12% d’économie d’énergie
  45. Nouvelle méthode d’analyse rapide de la qualité des tomates et des abricots
  46. Jambon de Bayonne : des marqueurs de texture et d’arôme pour maîtriser la qualité
  47. Suraccumulation de lipides chez la levure S. cerevisiae : vers une production de biocarburants à usage aéronautique
  48. Fractionner la ventilation des hâloirs de fromagerie : 50% d’économie d’énergie
  49. Connaître la structure de l'amidon pour maîtriser ses applications
  50. L’IRM pondérée en diffusion : un outil générique pour la micro-imagerie des lipides dans les matrices alimentaires
  51. Caractérisation d’un gène majeur de la biosynthèse des anthocyanes dans la baie de raisin
  52. Nouveaux détecteurs d’activités enzymatiques à base de nanocouches semi-réflectives de biopolymères
  53. Vers la connaissance de la structure de la micelle de caséine
  54. Le chauffage du lait semble favoriser le développement de l’allergie chez les nourrissons
  55. Mieux comprendre le pouvoir moussant des protéines en étudiant leur comportement aux interfaces eau-air
  56. Nouveau modèle d’organisation en 3D de la membrane de globules gras du lait
  57. Comment les protéines alimentaires s’auto-assemblent en objets micrométriques
  58. Une nouvelle méthode de séparation permet de déterminer la structure complète de biopolymères
  59. Intérêt des métabolites volatils des produits carnés pour révéler les contaminations des animaux d’élevage aux micropolluants environnementaux
  60. SensinMouth quand le goût fait sens
  61. Un logiciel d’aide au choix d’un emballage pour la filière Fruits et Légumes frais construit sur une démarche d’ingénierie des connaissances
  62. SOLEIL nous éclaire sur la structure des protéines stabilisatrices des réserves lipidiques de plantes oléagineuses
  63. Un zoom sur le processus d’assemblage multi-échelle des protéines 
  64. Maîtrise du séchage de produits laitiers infantiles par la prise en compte des interactions eau-constituants
  65. Maîtriser l’acidité du vin par un procédé électro-membranaire : une nouvelle pratique œnologique autorisée en Europe et dans les pays viticoles du nouveau monde
  66. Stratégies de réduction du taux de sodium dans les aliments
  67. Pour une meilleure persistance de Lactococcus lactis dans le tractus digestif
  68. L’allergie alimentaire au blé : une histoire d’épitopes
  69. Des essais sur un modèle de souris allergiques révèlent le fort potentiel allergisant d’un procédé alimentaire : la désamidation du gluten de blé
  70. Protéger les lipides omega-3 de l’oxydation : le rôle clé des émulsifiants
  71. Quel impact de la cuisson sur la qualité des viandes ? Des images aux modèles mathématiques.
  72. Comment améliorer le pouvoir moussant des protéines ?
  73. Une cellule d’observation sous cisaillement de gels, mousses, pâtes et autres systèmes complexes
  74. Vers une compréhension des mécanismes impliqués dans la synthèse de tanins astringents
  75. Fractionnement du lait : des procédés membranaires éco-performants
  76. Qualité des vins : de l'oxygène un peu, beaucoup, ... pas du tout ?
  77. Obtenir des émulsions très stables sans tensioactifs grâce à des nanocristaux de polysaccharides issus de la biomasse.
  78. Découverte de nouvelles enzymes de dégradation des polysaccharides végétaux dans le microbiome intestinal humain
  79. La cutine de la peau des tomates pour de nouveaux polymères
  80. La texture des fruits : phénotypage et chémotypage de déterminants histologiques et pariétaux
  81. Simulation de la fragmentation orale d'aliments céréaliers fragiles ... Scrountch !
  82. La déglutition, un carrefour physiologique clé pour libérer les arômes 
  83. Un nouveau procédé de cuisson des viandes sous dioxyde de carbone pour réduire l'apparition de composés indésirables
  84. Dénaturation thermique des protéines musculaires par microspectroscopie FT IR localisée couplée au rayonnement synchrotron
  85. Des résines époxy biosourcées, sans bisphénol A, à partir de polyphénols naturels
  86. Structure d'un colloïde naturel : la micelle de caséine du lait
  87. Identification d'une souche d'Aspergillus qui améliore de 20% le rendement en glucose de la biomasse en conditions industrielles
  88. Une enzyme impliquée dans la polymérisation de la cutine
  89. Une farine de blé dur adaptée à la fabrication de baguettes traditionnelles
  90. Le virtuel pour guider la construction d’enzymes « sur mesure »
  91. Jusqu’où est-il possible de réduire la teneur en sel dans les charcuteries cuites ?
  92. Diffusion des molécules organiques dans les matériaux polymères : retour sur les lois connues
  93. Mousse intelligente : différentes manières de détruire une mousse sur demande !
  94. La Datte, riche en tanins et pourtant ni amère ni astringente
  95. Réduire la teneur en sel des aliments
  96. Recherches et innovations 2014

Toute la digestion gastro-intestinale dans un laboratoire sur puce : le microdigesteur

Dans le tube digestif, les aliments subissent de nombreuses transformations permettant la libération des nutriments (acides gras, acides aminés, glucose…) et des micronutriments (vitamines, minéraux…) en vue de leur absorption. En laboratoire, les chercheurs tentent de reproduire ces phénomènes in vitro afin de les étudier, soit en simple éprouvette, soit dans des appareils reproduisant les flux et mélanges du tractus gastro-intestinal. Ces derniers sont bien plus réalistes, mais en contrepartie plus complexes, et nécessitent beaucoup de développements, d’entretiens, et d’analyses sur échantillons. De plus, ils sont généralement volumineux et très consommateurs de réactifs. Des études de routine sont ainsi difficilement envisageables avec de tels outils. L’objectif du développement d’un laboratoire sur puce était de trouver un compromis entre la complexité et le réalisme, en travaillant sur un aliment modèle et en passant de l’échelle du litre à celle du millilitre, mais en conservant les flux et mélanges associés aux fluides digestifs.

Mis à jour le 24/02/2016
Publié le 24/02/2016
Mots-clés :

Design du microdigesteur

Le laboratoire sur puce est basé sur la technologie de photolithographie pour la fabrication de canaux et de chambres microfluidiques en polydiméthylsiloxane (PDMS). Afin de permettre la manipulation de gouttes d’huile dans un milieu aqueux (et non l’inverse), un traitement des surfaces internes est nécessaire pour les rendre hydrophiles. Les gouttes sont générées au niveau d’une jonction où une huile (lipide) et une solution aqueuse de protéine se rencontrent à des débits déterminés, ce qui permet d’obtenir des gouttes de taille identique pour un ratio de débits donné. Les plus petites sont dirigées vers une chambre de digestion où elles restent bloquées dans des plots, chacun ne pouvant contenir qu’une seule goutte. L’observation de ces étapes se fait par microscopie, les circuits microfluidiques étant placés dans une boîte de Petri positionnée sur une platine chauffante.

Digestion des lipides et visualisation

Une fois les plots remplis, une température de 37 °C est établie dans la chambre. La digestion est réalisée avec des sucs modèles gastrique et intestinal à pH constant, contenant principalement des enzymes digestives (plus de la bile pour le suc intestinal). Ces sucs sont successivement mis en écoulement à travers la chambre pendant un certain temps, digérant les gouttes tout en générant un cisaillement autour d’elles. La digestion des lipides est suivie en direct par l’analyse de la diminution de la taille de plusieurs gouttes simultanément, à partir d’images prises à intervalle régulier par une caméra intégrée au microscope. La rapidité de l’outil a permis de réaliser un criblage de nombreux paramètres, démontrant entre autres que la cinétique de digestion dépend fortement du type d’huile.
Digestion intestinale d’une goutte d’huile d’olive au cours du temps. © UR BIA, BIA
Digestion intestinale d’une goutte d’huile d’olive au cours du temps © UR BIA, BIA
Le microdigesteur développé a maintenant vocation à étudier la libération des micronutriments lipophiles (vitamines liposolubles, caroténoïdes, stérols…) conjointement à la digestion des lipides, système pour lequel de nombreuses questions restent en suspens. Le rôle de la digestion des protéines aux interfaces sera déterminé par un criblage de différents types de protéines

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

En savoir plus

S. Marze, H. Algaba, M. Marquis, 2014, A microfluidic device to study the digestion of trapped lipid droplets, Food and Function 5, 1481-1488.

A propos de

Des chercheurs et équipes de recherche impliqués

Contacts : sebastien.marze@nantes.inra.fr ; melanie.marquis@nantes.inra.fr

UR BIA : En focalisant ses thématiques de recherches sur le déterminisme de la qualité des produits issus de l'agriculture, alimentaires ou non, ainsi que sur la valorisation de matières premières ou de co-produits, l’unité BIA, composante du département CEPIA (Caractérisation et Elaboration des Produits Issus de l'Agriculture), a pour ambition d’apporter des éléments de réponse aux grands enjeux sociétaux (transitions alimentaires, chimie verte, systèmes alimentaires durables, ...) en se focalisant plus particulièrement sur 3 enjeux :
- la maîtrise de la qualité des plantes de grande culture pour satisfaire les divers usages (alimentaire ou non) dans un contexte d’agriculture durable et de changement climatique
- le développement d’aliments fonctionnels et de matériaux bio-sourcés dans une perspective d’éco-conception
- l’amélioration de la valeur «santé» des aliments en prenant en compte l’optimisation de l’équilibre bénéfices-risques