Mathilde CANCALON le 14 décembre 2023

Étude des mécanismes de l'oxydation lipidique et des antioxydants dans des matrices alimentaires complexes en vue d'améliorer leur stabilité et la bioaccessibilité des lipides : Exemple des préparations pour nourrissons et farines infantiles enrichies en acides gras polyinsaturés à longues chaînes

2020-2023

Ecole doctorale

ED GAIA

Résumé de la thèse

La diversification alimentaire, démarrant à partir de 4/6 mois, est une période clé du développement caractérisée par des besoins nutritionnels spécifiques couverts en majorité par le lait maternel et/ou les Préparations Pour Nourrissons (PPN) et l’introduction progressive d’aliments de complément tels que les Farines Infantiles (FI). Les lipides jouent un rôle crucial pendant cette période en tant que fournisseur principal d’énergie et vecteur d’acides gras essentiels et de leurs dérivés à longues chaînes contribuant au développement de l’enfant. Ces acides gras sont particulièrement sensibles à l’oxydation du fait de leurs multiples insaturations entraînant une perte de qualité nutritionnelle et la formation de composés potentiellement toxiques. L’oxydation lipidique est un mécanisme complexe multifactoriel difficile à prédire dans des aliments tels que les PPN et FI. L’objectif de ce projet était d’identifier des leviers physico-chimiques clés permettant d’optimiser le profil nutritionnel et la stabilité oxydative de systèmes dispersés représentatifs des PPN et FI enrichis en acides gras polyinsaturés (AGPI) tout en maintenant une bioaccessibilité acceptable des nutriments. Des tests de stockage allant de 20 jours à 9 mois à 25 ou 40°C ont été réalisés sur des systèmes modèles représentatifs des PPN et FI, déclinés en un panel de modalités selon des paramètres de formulation et structure. Les systèmes ayant démontré les meilleures propriétés de stabilité ont été soumis à un processus de digestion in vitro pour caractériser la bioaccessibilité des nutriments. Les résultats ont montré que la composition des PPN est homogène et acceptable alors que celle des FI est variable, avec des surdosages en oméga 6 et vitamines. Les mécanismes d’oxydation dans les PPN et FI sont tout d’abord marqués par des pertes en vitamines (A et E), les AGPI et leurs dérivés à longues chaines restent quant à eux, relativement stables. Les FI sont caractérisées par une cinétique de propagation de l’oxydation plus lente que les PPN. Alors que les paramètres de structures (ex. taille de gouttelettes ou particules, ordre d’ajout des tensioactifs) ont un effet limité, les paramètres de formulation (ex. composition des matières premières, nature des tensioactifs) ont un important potentiel dans la maitrise de la stabilité oxydative. L’introduction de caroténoïdes en présence de tocophérols conduit à une amélioration de la stabilité oxydative et de la vitamine A. Cet effet synergique est également observé en présence de sphyngomyéline dans les PPN. La bioaccessibilité des lipides et protéines s’est avérée relativement acceptable et peu matrice dépendante. Ces résultats ouvrent la voie à une meilleure vectorisation des AGPI à longues chaines et vitamines dans les aliments infantiles.

Lieu d'étude

Cirad Montpellier

Mots clés

Nutrition infantile, Oxydation des lipides, Antioxydants, Acides gras polyinsaturés, Digestion

Encadrement

JURY  

Rapporteurs :

Fernando LEAL-CALDERON, Professeur, CBMN, Bordeaux, France
Marie-Caroline MICHALSKI, Directrice de recherche, INRAE, Lyon, France

 

Examinateurs :

Amélie DEGLAIRE, Enseignant-chercheur, STLO, Rennes, France
Thierry DURAND, Professeur, IBMM, Montpellier, France
Charlotte JACOBSEN, Professeur, National Food Institute, Lyngby, Danemark
Jean-Charles MARTIN, Directeur de recherche, INRAE, Marseille, France

Membre invités:

Benjamin CHOQUE, Responsable Nutrition, SODIAAL, Rennes, France
Frédéric CARRIERE, Directeur de recherche, CNRS, Marseille, France

Financement de la thèse

CIRAD/INRAE