Equilibre Calcium-Protéines dans le Lait Supplémenté en Calcium lors d un Cycle de ph
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- Tristan Carbonneau
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1 Equilibre Calcium-Protéines dans le Lait Supplémenté en Calcium lors d un Cycle de ph Lætitia CANABADY-ROCHELLE Laboratoire de Sciences et Génie Alimentaires, ENSAIA, INPL, Nancy Encadrants : Sylvie BANON et Christian SANCHEZ Introduction Projet Industriel Effet nutritionnel du Calcium Croissance (constitution du tissu osseux) Lactation Ostéoporose Principale source de calcium d origine animale : Lait de vache et produits laitiers dérivés Etude INCA : Volatier et al., 2000 apport quotidien en calcium insuffisant pour certains groupes de populations Intolérance au lactose, allergénicité aux protéines du lait de vache Déficience en Calcium : Enjeu de santé mondiale 1
2 Introduction Projet Industriel Effet nutritionnel du Calcium Croissance (constitution du tissu osseux) Lactation Ostéoporose Principale source de calcium d origine animale : Lait de vache et produits laitiers dérivés Etude INCA : Volatier et al., 2000 apport quotidien en calcium insuffisant pour certains groupes de populations Intolérance au lactose, allergénicité aux protéines du lait de vache Développement d un lait de soja supplémenté en calcium : source de calcium d origine végétale dépourvue de lactose Introduction Objectifs du Programme de Recherche Etude comparative du comportement du calcium dans le lait de vache et dans le lait de soja Optimisation des interactions protéines de soja-calcium pour minimiser la sédimentation du calcium dans le lait de soja 2
3 Influence de la en sel de Calcium sur les Equilibres Calcium-Protéines du Lait durant un Cycle de ph Distribution du calcium dans le lait de vache Bibliographie Calcium + Ionized Calcium Complexed Calcium Aggregats Proteiques Phase insoluble et/ou Sediments nn Figure 1. Schéma de la répartition du calcium dans du lait de vache non supplémenté 3
4 Matériel et Méthodes Matériel et Méthodes Electrodes à ph, Turbidité et Calcium ionisé Collecteur de données Prélèvements Ultracentrifugation g 1H 4 C Ultrafiltrat de Lait (Phase soluble du lait) Lait Ecrémé Figure 2. Schéma expérimental pour l étude cinétique du comportement du calcium lors d un cycle de ph 4
5 Matériel et Méthodes Electrodes à ph, Turbidité et Calcium ionisé Collecteur de données Prélèvements Ultracentrifugation g 1H 4 C Ultrafiltrat de Lait (Phase soluble du lait) Lait Ecrémé Sel de Calcium ajouté: CaCl 2 ou calcium naturel du lait Concentration en sel de calcium: 25 mmoles/kg de lait Figure 2. Schéma expérimental pour l étude cinétique du comportement du calcium lors d un cycle de ph Matériel et Méthodes Electrodes à ph, Turbidité et Calcium ionisé Collecteur de données Prélèvements Ultracentrifugation g 1H 4 C Ultrafiltrat de Lait (Phase soluble du lait) Lait Ecrémé Sel de Calcium ajouté: CaCl 2 ou calcium naturel du lait Concentration en sel de calcium: 25 mmoles/kg de lait ph (mv) Turbidité* (NTU) Figure 2. Schéma expérimental pour l étude cinétique du comportement du calcium lors d un cycle de ph 5
6 Matériel et Méthodes Temps T 0 T 1 T 2 T 3 T 4 5 min 2 heures ph 5.5 Stabilisation des sondes HCl 1N 1ml/min 1-2 heuress Alcalinisation NaOH 1N 1 ml/min 1-2 heures ph 6.65 Supplementation en Calcium Fin du cycle de ph Figure 3. Cinétique de l expérience (T Exp. = 4 C) A T 1, T 2, T 3 and T 4, 20 ml d échantillon prélevés et ultracentrifugés. Phase soluble du lait analysée par SDS-PAGE. Résultats et Discussion 6
7 Résultats et Discussion Variation du Calcium ionisé ( ) vs temps Concentration en calcium ionisé (M) T 1 T Controle Lait supplementé en CaCl 2 Lait supplementé en Milk Ca T 3 Temps (heures) T 1 = Fin de la stabilisation des sondes; T 2 = Fin de l équilibre en calcium T 3 = Fin de l acidification T 4 = Fin de l alcalinisation Figure 4. Concentration en calcium ionisé (M) en fonction du temps (heures) T4 Résultats et Discussion Variation de la Turbidité (τ) vs temps T 1 T 2 T 3 T 4 Turbidité (NTU) T 1 = Fin de la stabilisation des sondes; T 2 = Fin de l équilibre en calcium T 3 = Fin de l acidification T 4 = Fin de l alcalinisation Controle Lait supplementé en CaCl 2 Lait supplementé en Milk Calcium Temps (heures) Figure 5. Turbidité (NTU) en fonction du temps (heures) 7
8 Résultats et Discussion Electrophorèses des T 1 = Fin de la stabilisation des sondes; T 2 = Fin de l équilibre en calcium T 3 = Fin de l acidification T 4 = Fin de l alcalinisation Controle Lait MC Controle Lait CC MW T 1 T 2 T 3 T 4 T 1 T 2 T 3 T 4 MW T 1 T 2 T 3 T 4 T 1 T 2 T 3 T 4 30 kda Figure 6. SDS-PAGE effectuée sur les ultrafiltrats de lait écrémé et des laits supplémentés en calcium (CaCl 2 ou Milk Ca) Conclusion et Perspectives 8
9 Lait non supplémenté soumis à un cycle de ph (ph Min = 5.5) Conclusion Lait non supplémenté soumis à un cycle de ph T 2 T 3 9
10 Lait non supplémenté soumis à un cycle de ph T 2 T 3 Conclusion Lait non supplémenté soumis à un cycle de ph T 2 T 3 10
11 Lait non supplémenté soumis à un cycle de ph Alcalinisation T 3 T 4 Ca complexé Aggregats Proteiques Alcalinisation Conclusion Lait non supplémenté soumis à un cycle de ph Alcalinisation T 3 T 4 Endogeneous Calcium + Ionized Calcium Ca complexé Aggregats Proteiques Complexed Calcium Alcalinisation 11
12 Lait supplémenté en Milk Calcium soumis à un cycle de ph (ph Min = 5.5) Aggregats protéiques Conclusion Lait supplémenté en Milk Calcium soumis à un cycle de ph Supplementation T 1 T 2 en Milk Ca 12
13 Lait supplémenté en Milk Calcium soumis à un cycle de ph T 2 T 3 Phase soluble en Milk Ca Conclusion Lait supplémenté en Milk Calcium soumis à un cycle de ph T 2 T 3 Phase soluble en Milk Ca 13
14 Lait supplémenté en Milk Calcium soumis à un cycle de ph T 2 T 3 Phase soluble en Milk Ca Conclusion Lait supplémenté en Milk Calcium soumis à un cycle de ph Alcalinisation T 3 T 4 Ca complexé Aggregats Proteiques en Milk Ca Alcalinisation 14
15 Lait supplémenté en Milk Calcium soumis à un cycle de ph Alcalinisation T 3 T 4 Ca complexé Aggregats Proteiques en Milk Ca Alcalinisation Conclusion Lait supplémenté en CaCl 2 soumis à un cycle de ph (ph Min = 5.5) 15
16 Lait supplémenté en CaCl 2 soumis à un cycle de ph T 1 T 2 en CaCl 2 Conclusion Lait supplémenté en CaCl 2 soumis à un cycle de ph T 1 T 2 en CaCl 2 16
17 Lait supplémenté en CaCl 2 soumis à un cycle de ph T 1 T 2 en CaCl 2 Conclusion Lait supplémenté en CaCl 2 soumis à un cycle de ph T 2 T 3 en CaCl 2 17
18 Lait supplémenté en CaCl 2 soumis à un cycle de ph T 2 T 3 en CaCl 2 Lait supplémenté en CaCl 2 soumis à un cycle de ph Alcalinisation T 3 T 4 en CaCl 2 Alcalinisation 18
19 Perspectives Application de cette méthodologie dans l étude des interactions calcium-protéines dans le lait de soja Utilisation de techniques plus spécifiques pour cette seconde étude: ITC, Mastersizer Développement d une boisson lactée à base de soja supplémentée en calcium et stable au cours du temps Merci de Votre Attention 19
20 Installation expérimentale 20
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