Effets des produits d'oxydation de l'acide linoléique sur sa biohydrogénation ruminale

Effect of oxidation products of linoleic acid on its ruminal biohydrogenation

• Auteur / Autrice : Muhammad Kaleem
• Direction : Francis Enjalbert, Annabelle Meynadier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pathologie, Toxicologie, Génétique et Nutrition
• Date : Soutenance le 21/06/2013
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences écologiques, vétérinaires, agronomiques et bioingénieries (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : TANDEM (Tissus animaux, nutrition, digestion, écosystème et métabolisme)

Mots clés

Mots clés libres

Oxydation

Lipides

Hydroperoxydes

Aldéhydes

Oxypolymères

Acide linoléique

Biohydrogénation

Rumen

Lait

Acides gras trans

Oxidation

Lipids

Hydroperoxides

Aldehydes

Oxypolymers

Linoleic acid

Biohydrogenation

Rumen

Milk

Trans fatty acids

Résumé

La biohydrogénation (BH) ruminale des acides gras polyinsaturés (AGPI) est à l’origine de la production d’AG trans pouvant se retrouver dans les productions de ruminants, dont le lait. Parmi ceux-ci, les isomères t11 auraient des effets bénéfiques pour la santé des consommateurs alors que les isomères t10 sont potentiellement défavorables. En élevage, l’apport de graines oléagineuses dans la ration des vaches permet d’augmenter la teneur du lait en ces acides gras. Or ces graines sont souvent distribuées chauffées pour améliorer leur valeur nutritionnelle. Expérimentalement, les effets des graines chauffées sur les teneurs en isomères t11 dans le rumen ou le lait sont variables, mais généralement elles permettent une augmentation des isomères t11 et une protection des AGPI. Au contraire, des huiles très oxydées par chauffage diminuent fortement les isomères t11 et augmentent parfois les isomères t10. Les produits d’oxydation des lipides générés pendant le chauffage des graines ou des huiles pourraient être incriminés. Les objectifs de la présente étude étaient d’explorer les éventuels effets des produits d’oxydation du c9,c12-C18:2 sur sa BH ruminale. In vitro, la protection des AGPI dans des graines de soja chauffées a été liée aux aldéhydes et en particulier à l’hexanal. L’augmentation des isomères t11 a été observée avec un aldéhyde long et insaturé, le t2,t4-décadiénal, suite à une inhibition de la dernière étape de la BH. Cet effet était concomitant à une modification marquée de la communauté bactérienne du rumen induite par cet aldéhyde. Les hydroperoxydes issus du c9,c12-C18:2 sont le 13HPOD et le 9HPOD. L’augmentation des isomères t10 a systématiquement été reliée au 13HPOD dans nos différentes expérimentations. Aucun mécanisme d’action n’a pu être formellement démontré mais l’effet du 13HPOD s’exercerait plutôt sur le microbiote, car il ne module pas l’activité de la Δ9-isomérase. Quant à la diminution des isomères t11 observée avec les huiles chauffées, elle n’a pas pu être expliquée. Elle pourrait également être liée, au moins partiellement, aux 13HPOD et 9HPOD, capables d’inhiber la Δ12-isomérase. Des modifications des fermentations ruminales, sans altération mesurable de l’abondance, de la diversité ou de la structure de la communauté bactérienne, suggèrent aussi un effet des AGPI chauffés sur l’activité des bactéries.

Ruminal biohydrogenation (BH) of polyunsaturated fatty acids (PUFA) produces some trans FA which can be found in ruminant products. Among them, t11 isomers would be beneficial for human health while t10 isomers are potentially deleterious. In farms, addition of oilseeds to the diet of dairy cows increases these fatty acids in milk. Oilseeds are often heated before incorporation to cow’s diets, to enhance their nutritional value. Experiments investigating effects on t11 isomers content in rumen and milk of cows receiving heated oilseeds provided variable results, but they usually increased t11 isomers and protected PUFA from BH. On the contrary, highly oxidized oil decrease t11 isomers and sometimes increase t10 isomers. Lipid oxidation products generated during heating of oilseeds and oils could be incriminated. The objectives of the present study were to investigate the effects of c9,c12-C18:2 oxidation products on its BH. Protection of PUFA in heated soybeans was linked to aldehydes, mainly hexanal. An increase of t11 isomers was observed with a long and unsaturated aldehyde, the t2,t4-decadienal, due to an inhibition of the last BH step. This effect was concomitant with a modification of bacterial community by t2,t4-decadienal. Hydroperoxides formed during c9,c12-C18:2 heating are 13HPOD and 9HPOD. The increase of t10 isomers in all of our experimentations was systematically linked with 13HPOD. No definitive explanation about the mechanism of action could be proposed, but 13HPOD would most probably act on microbiote since it had no effect on Δ9-isomerase. Our experiments did not explain the decrease of t11 isomers observed with heated oils, which could, at least in part, be due to 13HPOD and 9HPOD, which were able to inhibit Δ12-isomerase Some modifications of ruminal fermentation without measurable alteration of bacterial community abundance, diversity or structure also suggest an action of heated PUFA on bacterial activity.