Bioaccumulation et biodisponibilité de vitamines liposolubles et de lutéine dans les larves de mouche soldat noire (Hermetia Illucens).

Bioaccumulation and bioavailability of fat-soluble vitamins and lutein in black soldier fly (Hermetia Illucens) larvae.

• Auteur / Autrice : Lisa Morand-Laffargue
• Direction : Patrick Borel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie-Santé - Spécialité Pathologie Vasculaire et Nutrition
• Date : Soutenance le 27/10/2023
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la vie et de la santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche en cardiovasculaire et nutrition (C2VN)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Micronutriments et maladies métaboliques (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Entreprise : BioMiMetiC (Avignon)
• Jury : Président / Présidente : Christine Morand
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Patrick Borel, Sylvie Avallone, Erwan Engel, Jean-Michel Lecerf
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sylvie Avallone, Erwan Engel

Mots clés

Mots clés contrôlés

Hermetia illucens

Biodisponibilité

Déchets -- Gestion intégrée

Entomoculture

Mots clés libres

Alimentation humaine

Vitamines

Alimentation animale

Insectes

Bioaccumulation

Biodisponibilité

Human food

Vitamins

Animal feed

Insects

Bioaccumulation

Bioavailability

Résumé

La forte croissance démographique, la diminution des ressources naturelles, sans oublier le dérèglement climatique, poussent l’industrie agroalimentaire à proposer de nouvelles alternatives durables à la production d’aliments pour l’Homme et les animaux d’élevage. Les insectes pourraient devenir l’une de ces alternatives, notamment la mouche soldat noire (Hermetia Illucens) dont les larves peuvent par exemple se développer sur une très grande variété de co-produits végétaux de l’industrie agroalimentaire. Ceux-ci peuvent être riches en vitamines et caroténoïdes et pourraient être utilisés en tant que substrat d’élevage afin d’enrichir les larves en ces composés et les valoriser. Le premier objectif était de quantifier la bioaccumulation de vitamines liposolubles (provitamine A et vitamine E) et de lutéine dans les larves de mouche soldat noire (LMSN). Dans un second temps, l’objectif était d’estimer la biodisponibilité des micronutriments bioaccumulés dans les LMSN car celle-ci est un facteur clé pour estimer l’apport réel en micronutriments d’un aliment. La biodisponibilité a été estimée grâce à une méthode de digestion in vitro, couplée à un modèle de culture cellulaire intestinale Caco-2. Selon les substrats et les micronutriments, la quantité de micronutriments biodisponible dans les LMSN pouvait être plus importante que celle mesurée dans les substrats. Pour compléter ces résultats, une étude menée chez un animal modèle, la gerbille, a montré que le β-carotène bioaccumulé dans les LMSN était biodisponible et capable d’améliorer un statut déficient en vitamine A. Nous avons enfin mis au point une méthode visant à obtenir des LMSN riches en vitamine D2. Ces travaux ont permis de démontrer que, en plus d’être une source reconnue de protéines et de lipides, les LMSN pourraient aussi être des sources de provitamine A, de vitamine E et de vitamine D, qui plus est durables, pour l’alimentation animale et, indirectement, pour l’alimentation humaine.

Strong population growth, decreasing natural resources and climate change are urging the food industry to provide new sustainable alternatives for food and feed. Insects could become one of these alternatives, in particular the black soldier fly (Hermetia Illucens) whose larvae can develop on a very wide variety of plant co-products from the agri-food industry. These can be rich in vitamins and carotenoids, and could be used as rearing substrates to enrich larvae with these compounds and enhance their value. The first objective of this thesis was to quantify the bioaccumulation of fat-soluble vitamins (provitamin A and vitamin E) and lutein in black soldier fly larvae (BSFL). The second objective was to estimate the bioavailability of micronutrients bioaccumulated in BSFL, as bioavailability is a key factor in estimating the actual micronutrient intake of a food. Bioavailability was estimated using an in-vitro digestion method, coupled with a Caco-2 intestinal cell culture model. Depending on the substrates, the final quantity of micronutrients provided by BSFL could be greater than that provided by the substrates. To complete these results, a study conducted on an animal model, the gerbil, showed that β-carotene bioaccumulated in BSFL was bioavailable and capable of improving vitamin A deficiency status. Finally, we developed a method to obtain vitamin D2-rich BSFL. This work has shown that, in addition to being a recognized source of proteins and lipids, BSFL could also be sustainable sources of provitamin A, vitamin E and vitamin D for animal feed and, indirectly, for human consumption.