BE1019755A3 - Compositions contenant des melanges de fibres fermentescibles. - Google Patents

Description

Compositions contenant des mélanges de fibres fermentescibles Domaine de l’invention

La présente invention concerne des compositions comprenant des fibres fermentescibles pour prévenir, réduire et/ou traiter l'inflammation. Plus particulièrement, la présente invention concerne des combinaisons synergiques de fibres fermentescibles linéaires et ramifiées pour moduler la réaction inflammatoire des animaux et des humains après une provocation immunitaire.

Contexte de l’invention L’inflammation est une réaction biologique complexe à des stimuli nocifs tels que des pathogènes, des cellules endommagées ou des produits irritants. La réaction inflammatoire est une tentative du corps de rétablir et préserver l’homéostasie après invasion par un agent infectieux, une provocation par l’antigène oii un dommage physique, chimique ou traumatique. L’inflammation localisée se situe dans une région spécifique et peut se manifester par différents symptômes, notamment rougeur, gonflement, chaleur et douleur. Tandis que la réaction inflammatoire est généralement considérée comme une réaction saine à une lésion, le système immunitaire peut présenter une réaction physiologique indésirable s’il n’est pas correctement régulé. Dans ce cas, le système immunitaire normalement protecteur du corps endommage son propre tissu en traitant le tissu sain comme s’il était infecté ou anormal. En variante, en cas de lésion, la réaction inflammatoire peut être disproportionnée par rapport à la menace causant la lésion. Si tel est le cas, la réaction inflammatoire peut causer plus de dégâts au corps que ne l’aurait fait l’agent lui-même.

Il s’est avéré que la réaction inflammatoire était en partie composée d’une expression accrue des cytokines pro-inflammatoires et des cytokines anti-inflammatoires. Les cytokines sont des protéines biologiquement actives de faible masse moléculaire impliquées dans la coordination des réactions immunologiques et inflammatoires et dans la communication entre les populations de cellules immunitaires spécifiques. Plusieurs types de cellules produisent des cytokines pendant les réactions inflammatoires, notamment des neutrophiles, des monocytes et des lymphocytes. Il existe plusieurs mécanismes par le biais desquels les cytokines produites au niveau des sites inflammatoires influencent la réaction inflammatoire. Cependant, si une réaction inflammatoire n’est pas contrée avec succès par les cytokines anti-inflammatoires, une inflammation systémique incontrôlée peut se produire. Contrairement à l’inflammation localisée, l’inflammation systémique se diffuse dans le corps. Ce type d’inflammation peut inclure l’inflammation localisée au niveau de sites spécifiques, mais peut également être associé aux symptômes généraux de « grippe », notamment la fièvre, les frissons, la fatigue ou la perte d’énergie, les maux de tête, la perte d’appétit et les courbatures. L’inflammation systémique peut provoquer la dégradation, le catabolisme et l’hypermétabolisme des protéines. En conséquence, la structure et la fonction des organes essentiels, tels que le muscle, le cœur, le système immunitaire et le foie, peuvent être compromises et peuvent contribuer à la défaillance polyviscérale et à la mortalité.

Bien que d’extraordinaires progrès aient été réalisés en matière de compréhension des mécanismes d’inflammation systémique, le taux de mortalité dû à ce trouble reste trop élevé pour être acceptable.

Il demeure par conséquent nécessaire de développer des compositions ayant de meilleures activités physiologiques et/ou pharmacologiques et/ou thérapeutiques pour la prévention et/ou le traitement de l’inflammation. Un des objectifs de la présente invention est donc de résoudre ou d’améliorer au moins un des inconvénients de l’art antérieur, ou de proposer une alternative utile.

Résumé de l’invention

Les présents inventeurs ont découvert avec étonnement que l’inuline et l’arabinoxylane, en particulier une combinaison d’inuline et d’arabinoxylane partiellement hydrolysé (AXOS) réduisait, prévenait et/ou traitait de manière synergique l’inflammation, en particulier l’inflammation systémique.

Par conséquent, la présente invention concerne une composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane pour réduire, traiter et/ou prévenir l’inflammation, en particulier l’inflammation systémique. En particulier, la présente invention concerne une composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane pour une utilisation visant à réduire, prévenir et/ou traiter l’inflammation, dans laquelle ledit arabinoxylane est de l'arabinoxylane partiellement hydrolysé et dans laquelle le rapport de ladite inuline audit arabinoxylane et/ou audit arabinoxylane partiellement hydrolysé est compris entre 65 %/35 % en poids et 90 %/10 % en poids.

Les présents inventeurs ont découvert que la présente composition atténuait de manière synergique dans le même temps l’augmentation des cytokines pro-inflammatoires (telles que TNF-α, IL-1/?, IL-8, IL-12, IFN-y) et la suppression des cytokines anti-inflammatoires (telles que IL-10, IL-4, IL-13), après des stimuli nocifs tels qu’une provocation avec des lipopolysaccharides (LPS). La présente composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane ou AXOS présente, par conséquent, l’avantage d’améliorer la résistance au stress, à l’inflammation et/ou à la provocation immunitaire chez les humains et les animaux. Ainsi, la présente invention concerne également une composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane et/ou de l’arabinoxylane partiellement hydrolysé pour atténuer dans le même temps l’augmentation (élévation) des cytokines pro-inflammatoires et la suppression des cytokines anti-inflammatoires après une provocation avec des LPS. En particulier, la présente invention concerne également une composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane pour une utilisation visant à atténuer à la fois l’augmentation (élévation) des cytokines pro-inflammatoires et la suppression des cytokines anti-inflammatoires après une provocation avec des LPS, dans laquelle ledit arabinoxylane est de l’arabinoxylane partiellement hydrolysé et dans laquelle le rapport de ladite inuline audit arabinoxylane et/ou audit arabinoxylane partiellement hydrolysé est compris entre 65 %/35 % en poids et 90 %/10 % en poids.

La présente composition s’est également révélée réduire la concentration de LPS dans le sang et peut, par conséquent, être utilisée pour réduire les concentrations ou taux de LPS dans le sang. Les LPS peuvent contribuer à l’initiation et au développement de l’inflammation, de la résistance à l’insuline et/ou du stockage des graisses. Par conséquent, la présente invention offre la possibilité de lutter contre l’obésité, le syndrome métabolique et/ou le diabète de type 2. Ainsi, la présente invention concerne également une composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane et/ou de l’AXOS pour prévenir, traiter et/ou atténuer l’obésité, le syndrome métabolique et/ou le diabète de type 2. En particulier, la présente invention concerne également une composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane et/ou de l’AXOS pour une utilisation dans la prévention, le traitement et/ou l’atténuation de l’obésité, du syndrome métabolique et/ou du diabète de type 2, dans laquelle ledit arabinoxylane est de l’arabinoxylane partiellement hydrolysé et dans laquelle le rapport de ladite inuline audit arabinoxylane et/ou audit arabinoxylane partiellement hydrolysé est compris entre 65 %/35 % en poids et 90 %/10 % en poids.

Un autre aspect de l’invention concerne également une composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane, dans laquelle le rapport inuline/arabinoxylane est compris entre 65 %/35 % en poids et 95 %/5 % en poids. En particulier, la présente invention concerne également une composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane et/ou de l’arabinoxylane partiellement hydrolysé, dans laquelle le rapport de ladite inuline audit arabinoxylane et/ou audit arabinoxylane partiellement hydrolysé est compris entre 65 %/35 % en poids et 90 %/10 % en poids. La présente invention concerne également l’utilisation de ladite composition comme prébiotique.

La présente invention englobe également un aliment, une boisson ou un complément alimentaire comprenant entre 0,1 et 10 g d’une composition selon la présente invention par portion dudit aliment, de ladite boisson ou dudit complément alimentaire.

La présente invention envisage également l’utilisation d’une composition selon la présente invention comme additif alimentaire dans la production d’un aliment, d’une boisson ou d’un complément alimentaire, qui comprend entre 0,1 et 10 g de ladite composition par portion dudit aliment, de ladite boisson ou dudit complément alimentaire.

Description des figures

Les Figures 1A à 1E représentent des graphiques illustrant l’effet de la maltodextrine (placebo), de l’AXOS et d’un mélange de 75 % d’inuline et de 25 % d’AXOS selon le mode de réalisation de l’invention sur les caractéristiques de fermentation et inflammatoires : où la Figure 1A montre l’effet sur les quantités d’acétate, de propionate et de butyrate, exprimées en pmol/g de matière fécale sèche, des différences statistiques entre les groupes : * p=0,01, ** p<0,001 ; où la Figure 1B montre l’effet sur les taux d IgA sécrétoires fécales, exprimés en pg/ml d’eau fécale ; où la Figure 1C montre l’effet sur l’expression relative des cytokines pro-inflammatoires, des différences statistiques entre les groupes: * p=0,045 ; où la Figure 1D montre l’effet sur l’expression relative des cytokines anti-inflammatoires, des différences statistiques entre les groupes : ** p=0,01 ; et où la Figure 1E montre l’effet sur les LPS circulatoires, exprimés en UE/ml, des différences statistiques entre les groupes : p=0,03.

Les Figures 2A à 2E représentent des graphiques illustrant l’effet de l’inuline, de IAXOS et de diverses compositions comprenant de l’inuline et de l’AXOS selon les modes de réalisation de l’invention sur différentes caractéristiques de fermentation in vitro : où la Figure 2A montre l’effet sur la demi-vie de la production de gaz asymptotique (T/2), exprimée en h ; où la Figure 2B montre l’effet sur les AGCC totaux, exprimé en mM/g de matière sèche ; où la Figure 2C montre l’effet sur l’acétate, exprimé en mM/g de matière sèche ; où la Figure 2D montre l’effet sur le propionate, exprimé en mM/g de matière sèche ; et où la Figure 2E montre l’effet sur le butyrate, exprimé en mM/g de matière sèche. Les différences statistiques significatives sont indiquées comme suit : (*) 0,05<p<0,1 en fonction de l'inuline, * p<0,05 en fonction de l’inuline, ** p<0,01 en fonction de l’inuline, (&) 0,05<p<0,1 en fonction de l’AXOS, & p<0,05 en fonction de l’AXOS, && p<0,01 en fonction de l’AXOS.

Les Figures 3A et 3B représentent les profils de masse moléculaire par HPSEC d’échantillons d’AXOS utilisés dans l’Exemple 1 (Figure 3A) et l’Exemple 2 (Figure 3B). La colonne est une SUPELCO G-3000. Les volumes d’élution des étalons de dextrane ayant une masse moléculaire de 1 000 Da, 5 000 Da, 12 000 Da et 50 000 Da (ce dernier étalon ne concerne que la Figure 3B) sont indiqués par un symbole « X » de droite à gauche.

Les Figures 4A à 4H représentent des graphiques illustrant les effets de l’inuline, de l’AXOS et d’un mélange de 80 % d’inuline et de 20 % d’AXOS selon le mode de réalisation de l’invention sur les caractéristiques inflammatoires chez un modèle d’animal : où la Figure 4A montre l’effet sur l’évolution du poids des animaux, exprimé en g ; où la Figure 4B montre l’effet sur le poids corporel final des animaux, exprimé en g ; où la Figure 4C montre l’effet sur la masse de tissu adipeux sous-cutané, exprimée en g/100 g de masse totale ; où la Figure 4D montre l’effet sur la masse de tissu adipeux viscéral, exprimée en g/100 g de masse totale; où la Figure 4E montre l’effet sur le poids du muscle jambier antérieur, exprimé en g/100 g de poids total ; où la Figure 4F montre l’effet sur le poids du muscle soléaire, exprimé en g/100 g de poids total, où la Figure 4G montre l’effet sur le taux de leptine dans le sang à jeun, exprimé en ng/ml, où la Figure 4H montre l’effet sur le taux de protéines C réactives à haute sensibilité (CRP-hs), exprimé en mg/l. Dans toutes les Figures 4A à 4H, « SH » désigne des rats ayant subi un simulacre d’opération, « OVX » désigne des rats ovariectomisés, « base » désigne un régime alimentaire de base, « test » désigne un régime alimentaire obésogénique de test, « AXOS » désigne une préparation contenant 7,5 % d’AXOS, « inuline » désigne une préparation contenant 7,5 % d’inuline et « AXOS + inuline » une préparation contenant 5,625 % d’inuline et 1,875 % d’AXOS. Sur chaque Figure, les groupes ayant la même lettre ne sont pas significativement différents (sur la base d’un seuil de signification statistique de p < 0,05).

La Figure 5A représente un Chromatogramme d’une chromatographie d’échange d’anions à pH élevé avec détection ampérométrique par impulsion (HPAEC-PAD) de l’échantillon d’AXOS utilisé dans l’Exemple 4, effectuée avec une ligne Dionex DX500 utilisant une colonne CarboPAc PA100 et une précolonne CarboPAc PA100.

La Figure 5B représente un Chromatogramme d’une chromatographie d’exclusion diffusion haute performance (HPSEC) de l’échantillon d’AXOS utilisé dans l’Exemple 4. La colonne est une colonne de chromatographie d’exclusion diffusion KS-804 (8,0 x 300 mm) équipée d’une précolonne KS-G (6,0 50 mm). Les volumes d’élution des étalons de pullulane ayant des masses moléculaires de 788 000, 404 000, 212 000, 112 000, 47 300, 22 800, 11 800 et 5 900 daltons et de stachyose (667 daltons), de maltotriose (504 daltons), de saccharose (342 daltons) et de glucose (180 daltons) sont indiqués par un symbole « + » de gauche à droite, soit dans l’ordre décroissant de masse moléculaire.

La ligne pointillée séparant la surface sous la courbe en 2 parties égales détermine le DP moyen ~6.

Description de l’invention

La présente invention est à présent décrite plus en détail. Dans les paragraphes suivants, différents aspects de l'invention sont définis plus en détail. Sauf indication contraire, chaque aspect ainsi défini peut être combiné à un quelconque autre aspect. En particulier, toute caractéristique indiquée comme étant préférée ou avantageuse peut être combinée à une quelconque autre caractéristique indiquée comme étant préférée ou avantageuse.

Ainsi, la présente invention concerne une composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane pour réduire, prévenir et/ou traiter l’inflammation. Dans un mode de réalisation, ladite inflammation est l’inflammation systémique. La présente invention concerne préférablement une composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane, dans laquelle ledit arabinoxylane est de l’arabinoxylane partiellement hydrolysé et dans laquelle le rapport de ladite inuline audit arabinoxylane et/ou à l’arabinoxylane partiellement hydrolysé est compris entre 65 %/35 % en poids et 90 %/10 % en poids, pour une utilisation visant à réduire, prévenir et/ou traiter l’inflammation.

Toute référence à « un mode de réalisation » dans cette description signifie qu’une particularité, structure ou caractéristique particulière décrite en rapport au mode de réalisation est incluse dans au moins un mode de réalisation de la présente invention. Ainsi, l’utilisation de l’expression « dans un mode de réalisation » à plusieurs endroits de cette description est inutile car elle désigne le même mode de réalisation. En outre, les particularités, structures ou caractéristiques particulières peuvent être combinées d’une quelconque manière appropriée, comme le ferait naturellement l'homme du métier à la lecture de cette description, dans un ou plusieurs modes de réalisation. Par ailleurs, bien que certains modes de réalisation décrits ici incluent certaines mais pas d’autres particularités inclues dans d’autres modes de réalisation, les combinaisons des particularités de différents modes de réalisation sont destinées à faire partie du domaine d’application de l’invention, et forment différents modes de réalisation, comme le comprendrait l’homme du métier.

Telles qu’elles sont utilisées dans la description et les revendications jointes, les formes au singulier « une » et « la » incluent plusieurs référents, sauf indication contraire. À titre d’exemple, un « oligosaccharide d’arabinoxylane » désigne un oligosaccharide d’arabinoxylane ou plus d’un oligosaccharide d’arabinoxylane.

Tels qu’ils sont utilisés ici, les termes « environ » et « approximativement », lorsqu’ils désignent une valeur mesurable telle qu’un paramètre, une quantité, une durée et similaires, visent à englober les variations de et à partir de la valeur spécifiée, en particulier des variations de +/-10 % ou moins, de préférence de +1-5 % ou moins, plus préférablement de +/-1 % ou moins, et encore plus préférablement de +/-0,1 % ou moins, de et à partir de la valeur spécifiée, dans la mesure où ces variations sont appropriées à la réalisation de l’invention décrite. Il faut comprendre que la valeur à laquelle le modificateur « environ » ou « approximativement » fait référence est également spécifiquement, et de préférence, décrite.

Tel qu’il est utilisé ici, le terme « monosaccharide » désigne une unité de sucre simple qui est le bloc constructeur des oligo- et polysaccharides. Des exemples non restrictifs de monosaccharides incluent le glucose, le fructose, le xylose, l’arabinose, le galactose, le mannose et similaires.

Tel qu’il est utilisé ici, le terme « glucide » désigne un polyhydroxyaldéhyde (aldose) ou une cétone (cétose) ou une substance qui produit une ou plusieurs de ces substances par hydrolyse.

Tels qu’ils sont utilisés ici, les termes « degré de polymérisation » ou « (DP) » désignent le nombre de résidus de monosaccharides présents dans un oligo- ou polysaccharide. Le paramètre degré moyen de polymérisation est également souvent utilisé. Le degré de polymérisation est une mesure de la masse moléculaire (MW). Le DP peut être calculé sous forme de rapport de la MW totale du polymère ou de l’oligomère à la MW des motifs répétés.

Le degré moyen de polymérisation (DP moy) d’un mélange polydispersé d’oligo- ou de polysaccharides est la moyenne du degré de polymérisation (DP) de toutes les molécules présentes dans ce mélange de saccharides. Le degré moyen de polymérisation peut être calculé sur la base du nombre de molécules pour chaque DP : DPn moy (1) (ou degré moyen de polymérisation en nombre), ou sur la base de la masse des molécules pour chaque DP : DPW moy (2). Dans la présente demande de brevet, sauf indication contraire, le degré moyen de polymérisation est considéré comme étant le DPn moy et peut être calculé comme il est décrit ici.

(1) Le DPn moyen peut être déterminé sous forme de nombre total de moles de monomères après hydrolyse complète divisé par le nombre de moles présentes dans le mélange avant hydrolyse. Par exemple, pour l’arabinoxylane, le nombre de moles de monomères peut être calculé sous forme de masse d’arabinoxylane divisée par 132 (masse moléculaire de résidus de xylose et d’arabinose). Le nombre de moles avant hydrolyse peut être déterminé par le nombre d’extrémités réductrices de xylose, comme il est expliqué dans Courtin et al, 2000 (Courtin et al. 2000. J. Chromatography A866, 97-104). Pour l’inuline native ou pour l’oligofructose synthétisé par voie enzymatique à partir du saccharose, le DPn moy peut être calculé en divisant la quantité totale de glucose et de fructose (après hydrolyse) par la quantité totale de glucose (après hydrolyse) de cette inuline. Pour l’inuline partiellement hydrolysée, le DPn moy peut être calculé d’après les résultats de la chromatographie d’échange d’anions haute performance avec analyse de détection ampérométrique par impulsion (HPAEC-PAD ou Dionex).

(2) Des exemples de procédés d’analyse appropriés pour la détermination du DPn moy sont décrits dans la littérature, notamment, par exemple, dans ΙΈΡ 1 758 470 joint au présent document à titre de référence.

Tel qu’il est utilisé ici, le terme « polysaccharide » désigne un glucide composé d’un grand nombre (DP > 20) de monosaccharides liés par des liaisons glycosidiques. Des exemples non restrictifs de polysaccharides naturellement présents sont les polysaccharides des parois de cellules végétales tels que la cellulose, les pectines, les arabinanes/arabanes, les arabinoxylanes, les xylanes, les arabinogalactanes, les xyloglucanes, les bêta-glucanes ou d’autres polysaccharides tels que les amidons, les galactomannanes, les mannanes, les arabinogalactanes et les fructanes.

Tel qu’il est utilisé ici, le terme « oligosaccharide » désigne un glucide composé d’un nombre délimité de monosaccharides liés par des liaisons glycosidiques ; le DP est généralement compris entre 2 et 20. Des exemples non restrictifs d’oligosaccharides naturellement présents sont le saccharose, le cellobiose, le raffinose, les xylooligosaccharides, les fructo-oligosaccharides et les galacto-oligosaccharides.

Tel qu’il est utilisé ici, le terme « fibres fermentescibles » désigne un mélange d’oligosaccharides non digestibles et/ou de polysaccharides non digestibles, c’est-à-dire qui échappent à la digestion et/ou l’absorption dans le tractus digestif supérieur des humains, principalement en raison de la configuration de leurs liaisons osidiques. Ils arrivent ainsi dans le gros intestin où ils peuvent être partiellement ou totalement fermentés par la microflore endogène. Ce procédé de fermentation produit des gaz et/ou des acides gras à chaîne courte tels que, par exemple, l’acétate, le propionate et le butyrate.

Tel qu’il est utilisé ici, le terme « céréales » désigne les plantes céréalières comprenant entre autres le blé, l’avoine, le seigle, l’orge, le sorgho, le maïs, le riz, le millet et le triticale.

Tel qu’il est utilisé ici, le terme « prébiotique » désigne un ingrédient alimentaire non digestible qui exerce un impact positif sur l’hôte en stimulant de façon sélective la croissance et/ou activité d’une bactérie ou d’un nombre limité de bactéries dans le côlon, et améliore ainsi la santé de l’hôte. (Gibson & Roberfroid, 1995, J Nutr 125, 1401-1412.).

Tel qu’il est utilisé ici, le terme « effet prébiotique » désigne la stimulation sélective de la croissance et/ou activité d’une bactérie ou d’un nombre limité de bactéries dans le côlon, améliorant ainsi la santé de l’hôte. Un exemple d’un marqueur approprié pour un effet prébiotique est la stimulation sélective des bifidobactéries et/ou des lactobacilles. Des exemples non restrictifs de l’amélioration de la santé d’un individu comprennent la déconstipation, l’amélioration du transit intestinal, l’amélioration de l’absorption minérale, l’amélioration du métabolisme lipidique et/ou l’amélioration de la satiété. Dans le contexte des deux dernières définitions, « hôte » doit être compris comme désignant un humain ou un animal.

Le terme « hôte », « individu » ou « sujet », tel qu’il est utilisé ici, comprend entre autres un sujet, un patient, une cible, un hôte ou receveur, indépendamment du fait que l'individu est un humain ou un animal autre que l’humain, y compris une espèce aviaire. Le terme « hôte », « individu » ou « sujet » comprend, par conséquent, un humain, un primate autre que l’humain (par exemple, gorille, ouistiti, singe d’Afrique), un animal d’élevage (par exemple, mouton, vache, cochon, cheval, âne, chèvre), un animal de laboratoire (par exemple, rat, lapin, cochon d’Inde, hamster), un animal de compagnie (par exemple, chien, chat), un animal sauvage captif (par exemple, renard, cerf, gibier) et une espèce aviaire, notamment les oiseaux de basse-cour (par exemple, poulets, canards, oies, dindes). Cependant, l’individu préféré est un humain. Toutefois, dans la mesure où la présente invention s’étend à un modèle d’animal, l’individu peut être une souris, un rat, un cochon, un mouton, un primate autre que l’humain ou un autre animal autre que l’humain.

Tel qu’il est utilisé ici, le terme « additif alimentaire » désigne un ingrédient, additif, composant ou complément approprié à une incorporation dans les aliments pour humains ou animaux.

Tel qu’il est utilisé ici, le terme « additif alimentaire fonctionnel » désigne un ingrédient, un additif, un composant ou un complément approprié à une incorporation dans les aliments pour hommes ou animaux conférant un bénéfice technique, nutritionnel et/ou sanitaire à l’hôte tel que, par exemple, un effet prébiotique et/ou un autre bénéfice nutritionnel/sanitaire étroitement lié à la stimulation sélective de certaines bactéries du côlon, notamment pour la déconstipation, l’amélioration du transit intestinal, l’amélioration de l’absorption minérale, l’amélioration du métabolisme lipidique et l’amélioration de la régulation de la glycémie/insulinémie, ou l’amélioration de la satiété. L’ « additif alimentaire fonctionnel » peut être ajouté dans différents types d’aliments tels que, mais sans s’y limiter, les aliments fonctionnels, les aliments diététiques et les compléments alimentaires.

Tel qu’il est utilisé ici, le terme « arabinoxylane » désigne un mélange de polysaccharides et/ou d’oligosaccharides d’unités de xylose liées par des liaisons bêta (1-4). Les unités de xylose peuvent être substituées à différents degrés en 0-2 et/ou 0-3 par des unités d'arabinose. Les arabinoxylanes sont donc des fibres ramifiées. De l’acide férulique, du galactose et/ou de l’acide glucuronique peuvent également être présents dans la structure. L'arabinoxylane est également classé comme une hémicellulose.

Dans un mode de réalisation, ledit arabinoxylane peut comprendre ou être constitué de produits issus de l’hydrolyse partielle de l’arabinoxylane, appelés ici arabinoxylane partiellement hydrolysé. Tels qu’ils sont utilisés ici, les termes « arabinoxylane partiellement hydrolysé » ou « (AXOS) » désignent un mélange de poly- et/ou d'oligosaccharides d'unités de xylose liées par des liaison bêta (1-4) et substitués à différents degrés en 0-2 et/ou 0-3 par des unités d'arabinose. De l’acide férulique, du galactose et/ou de l’acide glucuronique peuvent également être présents dans la structure. Le terme « arabinoxylane partiellement hydrolysé » est destiné à avoir la même signification que « AXOS ». Les deux termes sont utilisés ici de manière interchangeable.

Des procédés appropriés de préparation et d’hydrolyse partielle de l’arabinoxylane en arabinoxylane partiellement hydrolysé comprennent l’hydrolyse partielle de l’arabinoxylane par traitement chimique (par exemple, en utilisant des acides ou des agents alcalins), enzymatique, physique (chaleur, pression) ou mécanique (broyage à boulets, broyage par voie humide), avant ou après élimination (le cas échéant) et purification supplémentaire (élimination de la plupart des protéines, cendres et autres impuretés, ...) par des techniques standard connues de l’homme du métier, afin d'obtenir un produit contenant au moins 50 % (calculés en multipliant 0,88 par la somme de la teneur en arabinose et en xylose après hydrolyse acide complète) de l’arabinoxylane partiellement hydrolysé sur la matière sèche. Le produit fini peut être un liquide ou une poudre. Dans un mode de réalisation, ledit arabinoxylane est partiellement hydrolysé par l’endoxylanase sous des conditions appropriées.

Tel qu’il est utilisé ici, le terme « degré de substitution » pour l’arabinoxylane désigne le rapport des sous-unités d’arabinose aux sous-unités de xylose dans l’arabinoxylane et/ou l’arabinoxylane partiellement hydrolysé. Le terme « degré de substitution » pour l’arabinoxylane est utilisé de manière interchangeable avec « rapport A/X » ou « rapport arabinose/xylose ». Le rapport A/X peut être calculé en mesurant, par CLHP, la teneur en arabinose et en xylose dans l’échantillon d’arabinoxylane analysé, après hydrolyse complète de l’arabinoxylane sous acide fluorhydrique ou acide sulfurique chaud (par exemple : une concentration d’acide sulfurique 1 M pendant 1 heure à 100 °C).

Tel qu’il est utilisé ici, le terme « inuline » désigne un mélange d’oligo- et/ou polysaccharides de fructose pouvant avoir un glucose terminal. Les inulines appartiennent à la classe des fibres connues sous le nom de fructanes. Dans un mode de réalisation, l’inuline peut être représentée, selon l’unité de glucide terminal, par les formules générales GFn et Fm, où G représente une unité de glucose, F représente une unité de fructose, n est un nombre entier représentant le nombre d’unités de fructose liées à l’unité de glucose terminal, et m est un nombre entier représentant le nombre d’unités de fructose liées les unes aux autres dans la chaîne glucidique. Les inulines utilisables dans la présente invention englobent les inulines ayant un glucose terminal, qui sont également appelées alpha-D-glucopyranosyl-[bêta-D-fructofuranosyl](n-1 )-D-fructofuranosides, ainsi que les inulines sans glucose, qui sont également appelées bêta-D-fructopyranosyl-[D-fructofuranosyl](n-1)-D-fructofuranosides. Les inulines utilisables dans la présente invention peuvent également inclure les produits issus de l’hydrolyse des inulines tels que les oligofructoses, qui sont des oligomères de fructose ayant un degré de polymérisation (DP) de <20. Elles peuvent également englober les oligomères de fructose se terminant par un glucose terminal ayant un DP de 3 à 5 et synthétisés à partir du saccharose. Les chaînes oligosaccharidiques appropriées de l’inuline d’origine végétale utilisables dans l’invention peuvent avoir un degré de polymérisation (DP) allant de 3 à environ 100. L’inuline peut être un produit liquide ou pulvérulent.

Tel qu’il est utilisé ici, le terme « acides gras à chaîne courte » ou « AGCC » désigne un sous-groupe d’acides gras ayant des queues aliphatiques de moins de six atomes de carbone. Ils comprennent, mais sans s’y limiter, l’acide acétique, l’acide propionique, l’acide isobutyrique, l’acide butyrique, l’acide isovalérique, l’acide valérique, l’acide caproïque, l’acide lactique et l’acide succinique.

Tel qu’il est utilisé ici, le terme « inflammation » désigne la réaction biologique complexe des tissus vasculaires à des stimuli nocifs, notamment des pathogènes, des cellules endommagées ou des produits irritants. L’inflammation peut être aiguë ou chronique.

L’inflammation aiguë est la réaction initiale du corps à des stimuli nocifs et est le résultat du mouvement accru du plasma et des leucocytes du sang dans les tissus lésés. Une série d’événements biochimiques se propage et produit la réaction inflammatoire, impliquant le système vasculaire local, le système immunitaire et diverses cellules dans le tissu lésé. L’inflammation prolongée, connue sous le nom d’inflammation chronique, entraîne un remaniement progressif du type de cellules présentes sur le site d’inflammation et se caractérise par une destruction et une cicatrisation simultanées du tissu résultant du processus inflammatoire. Bien que les processus impliqués soient identiques à l’inflammation locale ou tissulaire, I’ « inflammation systémique » ou « IS » ne se limite pas à un tissu particulier mais implique l’endothélium et d’autres systèmes d’organes. L’inflammation systémique est le résultat de la libération de cytokines proinflammatoires provenant des cellules immunitaires et de l’activation chronique du système immunitaire inné. Tel qu'il est utilisé ici, le terme « systémique » désigne l'affection de l'ensemble du corps. Selon la présente invention, les troubles associés à l’inflammation systémique sont choisis dans le groupe comprenant la résistance à l’insuline ; l’athérosclérose, la cardiopathie ischémique, les accidents vasculaires cérébraux; le syndrome métabolique ; l’obésité ; le diabète de type 2 ; les maladies autoimmunes telles que la polyarthrite rhumatoïde et le lupus ; les maladies allergiques telles que la rhinite allergique, la conjonctivite allergique, l’asthme, l’eczéma, l’urticaire, la dermite de contact, la réaction allergique systémique (anaphylaxie); les infections telles que les infections rénales ou vésicales, l’infection de la vésicule biliaire, l’amygdalite chronique, la maladie diverticulaire ; les processus infectieux ou parasitaires aigus ou chroniques (à l'exception des processus infectieux ou parasitaires intestinaux), notamment l’infection virale, bactérienne ou fongique ; la sepsie Gram négative, le choc induit par l’endotoxine, le syndrome de réaction inflammatoire systémique (SRIS) ou le syndrome de défaillance multiviscérale. Dans un mode de réalisation, ladite inflammation systémique est causée par des troubles choisis dans le groupe comprenant les processus infectieux ou parasitaires aigus ou chroniques, notamment l’infection virale, bactérienne ou fongique ; la sepsie Gram négative, le choc induit par l’endotoxine. Dans un mode de réalisation préféré, ladite inflammation systémique est causée par des troubles choisis parmi la résistance à l’insuline, l’obésité, le syndrome métabolique et/ou le diabète de type 2, de préférence l’obésité.

Un exemple d’inflammation locale (en opposition à l’infection systémique) est l’inflammation gastro-intestinale, notamment la diarrhée, l’affection abdominale inflammatoire, la maladie de Crohn, l’entérocolite, la rectocolite hémorragique, la colite allergique, le syndrome du côlon irritable, la pochite, la colite post-infectieuse, la diarrhée associée à Clostridium difficile, la diarrhée associée à Rotavirus ou la diarrhée postinfectieuse, ou la maladie diarrhéique due à un agent infectieux tel qu’E. coli.

Tel qu’il est utilisé ici, le terme « lipopolysaccharide » (LPS) est un composant de la paroi cellulaire de bactéries Gram négatives, qui peut être responsable de l’initiation d’une série d’événements successifs hautement complexes entraînant l’endommagement de plusieurs organes, notamment le foie et le poumon. Les LPS peuvent contribuer à l’initiation et au développement de l’inflammation, de la résistance à l’insuline et du stockage des graisses.

Telle qu’elle est utilisée ici, l’expression « % » désigne le « % en poids exprimé sur la matière sèche ». Le % peut être calculé sur la composition totale selon la présente invention. En variante, le % peut être calculé d’après le rapport entre deux composés ou plus d’un mélange.

La présente invention concerne une composition comprenant de l'inuline et de l'arabinoxylane et son utilisation pour prévenir, réduire et/ou traiter l'inflammation, par exemple l'inflammation systémique. Tel qu’il est utilisé ici, le terme « comprenant » signifie que la composition contient au moins de l’inuline et de l’arabinoxylane. Des composés, ingrédients et produits supplémentaires peuvent ou non être présents dans cette composition. Des exemples non restrictifs d’ingrédients supplémentaires comprennent d’autres fibres fermentescibles, glucides, protéines, graisses, minéraux et vitamines. Dans un mode de réalisation particulier, la composition de la présente invention peut également comprendre des peptides d’arabinogalactane.

En tant que telle, l’invention englobe également une composition constituée d’inuline et d'arabinoxylane et son utilisation pour prévenir, réduire et/ou traiter l'inflammation, de préférence l'inflammation systémique. De préférence, la présente composition est utilisée pour prévenir, réduire et/ou traiter l’inflammation systémique. Par conséquent, la présente invention concerne également l’utilisation d’une composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane pour la préparation d’un aliment ou d'un médicament pour prévenir, réduire et/ou traiter l’inflammation, de préférence pour prévenir, réduire et/ou traiter l’inflammation systémique. La présente invention concerne également un procédé pour prévenir, réduire et/ou traiter l’inflammation ou l’inflammation systémique comprenant l’administration d’une quantité physiologiquement ou thérapeutiquement efficace d’une composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane chez un individu en ayant besoin.

Tel qu’il est utilisé ici, le terme « quantité thérapeutiquement efficace » de ladite composition décrite ci-dessus désigne la quantité de ladite composition requise pour obtenir l'effet thérapeutique et/ou prophylactique souhaité. Les quantités efficaces peuvent être mesurées et exprimées en g/jour.

Tel qu’il est utilisé ici, le terme « quantité physiologiquement efficace » de ladite composition décrite ci-dessus désigne la quantité de ladite composition requise pour obtenir l'effet physiologique souhaité. Les quantités efficaces peuvent être mesurées et exprimées en g/jour.

Les inventeurs ont découvert avec étonnement que l’inuline et l’arabinoxylane exerçaient des effets synergiques sur la réduction, la prévention et/ou le traitement de l’inflammation en particulier de l’inflammation systémique. Dans un mode de réalisation particulier, la présente invention propose une composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane, dans laquelle ladite inuline et ledit arabinoxylane sont présents en quantités synergiques. Dans un mode de réalisation, les troubles associés à l’inflammation systémique sont choisis dans le groupe comprenant les processus infectieux ou parasitaires aigus ou chroniques, notamment l’infection virale, bactérienne ou fongique ; la sepsie Gram négative, et le choc induit par l’endotoxine. Dans un autre mode de réalisation, les troubles associés à l’inflammation systémique sont choisis dans le groupe comprenant la résistance à l'insuline, l'obésité, le syndrome métabolique et/ou le diabète de type 2. Par conséquent, les compositions offrent aux animaux et aux humains la possibilité de mieux résister au stress, à l’inflammation et/ou à la provocation immunitaire. En particulier, les présents inventeurs ont découvert qu’une composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane atténuait de façon synergique à la fois l’augmentation des cytokines proinflammatoires (telles que TNF-σ, IL-1,5, IL-8, IL-12, IFN-y) et la suppression des cytokines anti-inflammatoires (telles que IL-10, IL-4, IL-13), après une provocation avec des LPS. La provocation avec des LPS peut être le résultat de certaines bactéries Gram négatives qui sont naturellement présentes dans l’intestin ou qui sont introduites à un certain moment et provoquent une infection. En variante, l’origine des LPS peut être externe, par exemple l’ingestion d’aliments contaminés. Tandis que les LPS locaux (c’est-à-dire, dans l’intestin) ou systémiques (c’est-à-dire, dans le sang) suppriment les cytokines anti-inflammatoires et favorisent les cytokines pro-inflammatoires, les présentes compositions inversent au moins partiellement cette situation ou empêchent au moins partiellement cette situation.

Tel qu’utilisé ici, le terme « synergisme » ou « synergie » désigne deux agents ou plus, travaillant ensemble pour produire un résultat qui ne peut être obtenu par l’un quelconque des agents individuellement. Ce terme est utilisé pour décrire une situation dans laquelle différentes entités coopèrent de manière avantageuse de façon à obtenir un résultat final. Tels qu’ils sont utilisés ici, les termes « quantités synergiques » ou « quantités synergétiques » désignent des quantités d’inuline et d’arabinoxylane qui, ensemble, permettent d’obtenir un effet plus prononcé que chacun d’entre eux seul, ou permettent d’obtenir un effet plus important que pour la somme de chacun d’entre eux seul.

Les inventeurs ont également découvert qu’une composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane pouvait diminuer de manière synergique la concentration en LPS dans le sang et ainsi réduire l’inflammation systémique. La réduction de l’inflammation offre la possibilité de lutter contre, de prévenir, de réduire et/ou de traiter l’obésité, le syndrome métabolique et/ou le diabète de type 2. Par conséquent, l’invention concerne également une composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane pour la réduction, la prévention et/ou le traitement de l’obésité, du syndrome métabolique et/ou du diabète de type 2. La présente invention concerne également une composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane et/ou de l’AXOS pour une utilisation dans la prévention, le traitement et/ou l’atténuation de la résistance à l’insuline, de l’obésité, du syndrome métabolique et/ou du diabète de type 2, de préférence dans la prévention, le traitement et/ou l’atténuation de l’obésité, dans laquelle ledit arabinoxylane est de l’arabinoxylane partiellement hydrolysé et dans laquelle le rapport de ladite inuline audit arabinoxylane et/ou audit arabinoxylane partiellement hydrolysé est compris entre 65 %/35 % en poids et 90%/10% en poids. L’invention concerne également l’utilisation d’une composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane pour la préparation d’un aliment, d’un complément alimentaire ou d’un médicament pour réduire, traiter et/ou prévenir l’obésité, le syndrome métabolique et/ou le diabète de type 2. L’invention concerne également un procédé pour réduire, prévenir et/ou traiter l’obésité, le syndrome métabolique et/ou le diabète de type 2 comprenant l’administration d’une quantité physiologiquement ou thérapeutiquement efficace d’une composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane chez un individu en ayant besoin.

Les inventeurs ont également découvert qu’une composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane, en particulier de l’inuline et de l’arabinoxylane dans un rapport inuline/arabinoxylane compris entre 65 %/35 % en poids et 95 %/5 % en poids, préférablement compris entre 65 %/35 % en poids et 90 %/10 % en poids, stimule de manière synergique la production d’acides gras à chaîne courte (AGCC), en particulier de propionate et de butyrate. Les inventeurs ont également découvert qu’une composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane, en particulier de l’inuline et de l’arabinoxylane dans un rapport inuline/arabinoxylane compris entre 65 %/35 % en poids et 95 %/5 % en poids, préférablement compris entre 65 %/35 % en poids et 90 %/10 % en poids, réduit de manière synergique la masse de tissu adipeux. Par conséquent, la présente invention concerne également la composition en tant que telle ainsi que I utilisation d’une composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane comme additif alimentaire, additif fonctionnel et/ou prébiotique.

Dans un mode de réalisation, l’arabinoxylane utilisable dans la présente invention peut comprendre de l’arabinoxylane partiellement hydrolysé. Le DP moyen en nombre d arabinoxylane approprié et/ou d’arabinoxylane partiellement hydrolysé utilisable dans la présente composition est de préférence inférieur à 50, par exemple entre 2 et 50, par exemple entre 5 et 50, par exemple entre 2 et 40, par exemple entre 5 et 40, par exemple entre 2 et 30, par exemple entre 5 et 30, par exemple entre 10 et 30, par exemple entre 15 et 30, par exemple entre 20 et 30, par exemple entre 2 et 20, par exemple entre 5 et 20, par exemple entre 5 et 15, par exemple entre 2 et 15. Dans un autre mode de réalisation, le DP moyen en nombre d’arabinoxylane approprié utilisable dans la présente composition est de préférence compris entre 5 et 40 et encore plus préférablement entre 20 et 40.

Dans un mode de réalisation, l’arabinoxylane utilisable dans la présente invention contient plus de 10 % en poids de molécules ayant un DP > 100.

Dans un mode de réalisation préféré, l’arabinoxylane et/ou l’arabinoxylane partiellement hydrolysé utilisable dans la présente composition a une masse moléculaire moyenne (MW) inférieure à 400 kilodaltons (kDa), par exemple entre 400 daltons (Da) et 400 kDa, par exemple entre 400 Da et 300 kDa, par exemple entre 400 Da et 200 kDa, par exemple entre 400 Da et 7 kDa, et par exemple entre 400 Da et 4 kDa.

Dans un mode de réalisation particulier, l’arabinoxylane et/ou l’arabinoxylane partiellement hydrolysé utilisable dans la présente composition a un degré moyen de substitution d’au moins 0,05, par exemple 0,06, 0,07, 0,08, 0,09, 0,10, 0,11, 0,12, 0,13, 0,14, 0,15, 0,16, 0,17, 0,18, 0,19, de préférence d’au moins 0,2, par exemple au moins 0,3, par exemple au moins 0,4, par exemple au moins 0,5, par exemple entre 0,5 et 0,9, par exemple d’au moins 0,6, par exemple entre 0,1 et 1,2, par exemple entre 0,1 et 0,9, par exemple entre 0,2 et 0,9, par exemple entre 0,2 et 0,5, par exemple entre 0,25 et 0,35.

Dans un mode de réalisation particulier, l’inuline utilisable dans la présente composition a un DP moyen en nombre inférieur à 50, par exemple entre 2 et 50, par exemple entre 2 et 40, par exemple entre 2 et 30, par exemple entre 5 et 30, par exemple entre 5 et 20, par exemple entre 5 et 15 et par exemple d’environ 10.

Dans un mode de réalisation particulier, la présente composition comprend au moins 65 % en poids d’inuline, par exemple au moins 70 % en poids, par exemple au moins 80 % en poids, par exemple au moins 90 % en poids, par exemple 73 % en poids, par exemple au moins 74 % en poids et par exemple environ 75 % en poids.

Dans un mode de réalisation particulier, la présente composition comprend au moins 5 % en poids d arabinoxylane et/ou d’arabinoxylane partiellement hydrolysé, par exemple au moins 10 % en poids d’arabinoxylane et/ou d’arabinoxylane partiellement hydrolysé, par exemple au moins 15% en poids d’arabinoxylane et/ou d’arabinoxylane partiellement hydrolysé, par exemple au moins 20 % en poids d’arabinoxylane et/ou d’arabinoxylane partiellement hydrolysé, par exemple au moins 30 % en poids d’arabinoxylane et/ou d’arabinoxylane partiellement hydrolysé, par exemple environ 35 % en poids d’arabinoxylane et/ou d’arabinoxylane partiellement hydrolysé, par exemple au moins 23 % en poids d’arabinoxylane et/ou d’arabinoxylane partiellement hydrolysé et par exemple environ 25 % en poids d'arabinoxylane et/ou d’arabinoxylane partiellement hydrolysé.

Dans un autre mode de réalisation, le rapport de l’inuline à l’arabinoxylane et/ou à I arabinoxylane partiellement hydrogéné dans la présente composition peut être compris entre 65 %/35 % en poids et 90 %/10 % en poids, par exemple entre 65 %/35 % en poids et 85 %/15 % en poids, par exemple entre 70 %/30 % en poids et 80 %/20 % en poids, par exemple entre 73 %/27 % en poids et 77 %/23 % en poids, par exemple environ 80 %/20 % en poids et par exemple environ 75 %/25 % en poids.

Dans un mode de réalisation, l’inuline utilisable dans la composition peut provenir ou être isolée ou obtenue à partir d’une source naturelle d’inuline connue à cette date, ou peut être synthétisée par voie enzymatique à partir du saccharose, ou peut être de l’inuline disponible dans le commerce. Dans un mode de réalisation, l’inuline provient de, ou est isolée à partir d’aunée hélène, de pissenlit, de dahlia, d’igname sauvage, d’artichaut, de topinambour, de chicorée, de dolique bulbeux, de bardane, d’oignon, d’ail, d’agave, de poire de terre, de banane, de poireau, d’asperge ou de quamash. Dans un mode de réalisation, l’inuline est une fibre (majoritairement linéaire). De préférence, l’inuline provient de, ou est isolée à partir de chicorée ou de topinambour. L’inuline commerciale appropriée pour une utilisation dans l’invention peut être choisie dans le groupe comprenant Fibruline® Instant, Fibruline® XL, Fibruline® DS, Fibruline® S2, Fibrulose® F97, ... (Cosucra-Groupe Warcoing, Belgique), Frutafit® IQ, Frutafit® HD, Frutafit® TEX,

Frutafit® CLR, Frutafit® L90, Frutafit® L85, ... (Sensus, Pays-Bas), Orafti® ST, Orafti® GR, Orafti® LGI, Orafti® HSI, Orafti® P95, Orafti® L85, Orafti® L60, Orafti® synergyl, Orafti® HP, ...(Beneo-Orafti, Belgique), Actilight® 950P, Actilight® 950S, Actilight® 850S, ...(Syral, France).

Dans un mode de réalisation préféré, l’inuline utilisable dans la composition provient de chicorée ou de topinambour et a un DP moyen compris entre 6 et 25.

Dans un mode de réalisation, ledit arabinoxylane et/ou arabinoxylane partiellement hydrolysé utilisable dans la composition peut provenir de, ou être isolé ou obtenu à partir d’une quelconque source naturelle d’arabinoxylane ou peut être de l’arabinoxylane disponible dans le commerce. Dans un mode de réalisation, ledit arabinoxylane et/ou arabinoxylane partiellement hydrolysé provient de, ou est isolé à partir de plantes, de préférence de céréales ou de pois. Par exemple, l’arabinoxylane approprié et/ou l’arabinoxylane partiellement hydrolysé peut provenir de, ou être isolé de blé, de seigle, d’orge, de mais, de pois ou d’avoine, et de préférence, ledit arabinoxylane et/ou arabinoxylane partiellement hydrolysé provient de, ou est isolé à partir de blé. Par exemple, ledit arabinoxylane et/ou arabinoxylane partiellement hydrolysé provient de, ou est isolé à partir de son de blé. Par exemple, ledit arabinoxylane et/ou arabinoxylane partiellement hydrolysé provient de, ou est isolé à partir de la fraction latérale d’un procédé de séparation de l’amidon et du gluten. Des produits commerciaux appropriés d’arabinoxylane partiellement hydrolysé utilisables dans l’invention peuvent être, par exemple, Opti’flor® (DF3 SAS, France) et Xylooligo® -95P (Suntory, Japon).

La composition selon la présente invention peut être utile pour conférer des bénéfices techniques, nutritionnels et/ou sanitaires à un individu en ayant besoin. Ladite composition peut être utilisée pour la stimulation sélective de la croissance et/ou de l'activité de la microflore gastro-intestinale. Dans un autre mode de réalisation, ladite composition peut également être utilisée pour déconstiper, gérer le poids, améliorer le transit intestinal, améliorer l’absorption minérale, améliorer le métabolisme lipidique et/ou améliorer la régulation de la glycémie/insulinémie. La présente composition peut également être utilisée pour réduire le risque de cardiopathie, de diabète de type 2, d’obésité et/ou de syndrome métabolique, pour effectuer l’immunomodulation, prévenir le cancer, avoir un impact positif sur l’encéphalopathie hépatique et réduire l’inflammation. La présente composition est également particulièrement utile pour améliorer la satiété.

La composition selon l’invention peut être ajoutée dans un aliment, par exemple un aliment fonctionnel, un aliment diététique et/ou un complément alimentaire, comme additif alimentaire, en particulier un additif alimentaire fonctionnel. La présente invention concerne également un procédé de préparation d’un produit alimentaire, d’une boisson ou d un complément alimentaire, comprenant les étapes consistant à : (a) fournir une composition selon la présente invention et (b) formuler ladite composition dans un produit alimentaire, un aliment, une boisson ou un complément alimentaire.

La présente invention concerne également un produit alimentaire contenant la composition selon la présente invention, ainsi qu’un aliment contenant cette même composition, une boisson contenant cette même composition et un complément alimentaire contenant cette même composition.

La composition de l’invention peut être utilisée comme additif alimentaire dans la production d'un aliment ou d'une boisson, ou comme base pour un complément alimentaire. Dans un mode de réalisation, l’aliment, la boisson ou le complément comprend entre 0,1 et 10 g de la composition selon la présente invention par portion dudit aliment, de ladite boisson ou dudit complément. La présente invention concerne aussi l’aliment, la boisson ou le complément comprend entre 0,1 et 10 g de la composition selon la présente invention par portion dudit aliment, de ladite boisson ou dudit complément, pour une utilisation visant à réduire, prévenir et/ou traiter l’inflammation. Dans un mode de réalisation préféré, l’aliment, la boisson ou le complément comprend entre 0,5 et 5 g de la composition selon la présente invention par portion dudit aliment, de ladite boisson ou dudit complément. Dans un mode de réalisation encore davantage préféré, l’aliment, la boisson ou le complément comprend entre 1 et 4 g de la composition selon la présente invention par portion dudit aliment, de ladite boisson ou dudit complément.

Pour l’utilisation pharmaceutique, les compositions de l’invention peuvent être formulées sous la forme d’une préparation pharmaceutique comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane et/ou de l’arabinoxylane partiellement hydrolysé et au moins un support, diluant ou excipient et/ou adjuvant pharmaceutiquement acceptable, et facultativement un ou plusieurs autres composés pharmaceutiquement actifs. Une telle formulation peut se présenter sous une forme appropriée à l’administration par voie orale.

Dans un mode de réalisation, la présente composition peut facultativement être combinée à au moins un support pharmaceutiquement acceptable pour administration par voie orale. En cas de combinaison avec un support, le pourcentage en poids du support dans la composition totale peut être compris entre 1 et 85 %. Les supports types sont la nourriture et l’eau. Si une fibre soluble est utilisée, la combinaison d’un support aqueux et de la fibre sera une solution. Si une fibre insoluble est utilisée, la combinaison d’un support aqueux et de la fibre sera une suspension. Les compositions peuvent comprendre un diluant inerte ou un support alimentaire. Elles peuvent être enrobées dans des capsules de gélatine ou compressées sous forme de comprimés. Pour l’administration thérapeutique par voie orale, la composition peut être incorporée avec des excipients et utilisée sous la forme de comprimés, tablettes, suppositoires ou capsules. Des agents liants et/ou des adjuvants pharmaceutiquement compatibles peuvent être ajoutés à la composition. Les comprimés, pilules, capsules, tablettes et similaires peuvent contenir l'un quelconque des ingrédients suivants, ou des composés de nature similaire : un liant tel que la cellulose microcristalline, la gomme adragante ou la gélatine ; un excipient tel que l'amidon ou le lactose ; un délitant tel que l'acide alginique, Primogel ou l'amidon de maïs ; un lubrifiant tel que le stéarate de magnésium ou Sterotes ; un glissant tel que la silice colloïdale ; un édulcorant tel que le saccharose ou la saccharine ; ou un aromatisant tel que la menthe poivrée, le salicylate de méthyle ou l’arôme orange. Lorsque la forme pharmaceutique unitaire est une capsule, elle peut contenir, en plus de la substance de type ci-dessus, un support liquide tel qu'une huile fixe. En plus, les formes pharmaceutiques unitaires peuvent contenir bien d’autres substances qui modifient la forme physique de la dose unitaire, par exemple des enrobages de sucre, de gomme laque ou d’autres agents entériques. La composition peut être administrée sous la forme d’un composant d’un élixir, d’une suspension, d’un sirop, d’un cachet, d’une gomme à mâcher ou similaires. Un sirop peut contenir, en plus des composés actifs, du saccharose comme édulcorant et certains conservateurs, colorants et arômes. La composition peut également être mélangée avec d’autres substances actives qui ne gênent pas l’action souhaitée, ou avec des substances qui complètent l’action souhaitée.

Les préparations pharmaceutiques se présentent de préférence sous une forme pharmaceutique unitaire, et peuvent être adéquatement emballées, par exemple dans une boîte, un blister, un flacon, une bouteille, un sachet, une ampoule ou dans tout autre support ou récipient unidose ou multidose (qui peut être adéquatement étiqueté), facultativement avec une ou plusieurs notices contenant des informations sur le produit et/ou des instructions d’utilisation.

La présente composition est généralement administrée dans une quantité efficace qui, en cas d’administration appropriée, est suffisante pour obtenir l’effet physiologique, thérapeutique et/ou prophylactique souhaité chez l’individu chez qui elle est administrée. Il faut également comprendre que pour tout sujet particulier, des posologies spécifiques doivent être ajustées en fonction du temps selon les besoins individuels et le jugement professionnel de la personne administrant ou supervisant l’administration des compositions, et que les gammes de dosage indiquées ici sont uniquement données à titre d’exemple et ne sont pas destinées à limiter le domaine d’application ou la pratique de la composition.

L’invention est désormais illustrée à l’aide des exemples suivants, qui ne limitent en aucune façon le domaine d’application de l’invention.

Exemples

Exemple 1 : Effet d’une composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxvlane partiellement hydrolysé (AXOS) lors d’un essai clinique interventionnel 1. Matériel et procédés 1.1. Produits

Des maltodextrines (Glucidex 12DE, Roquette Frères, France) ont été utilisées comme placebo.

La source d’inuline utilisée dans cet essai était Fibruline® Instant (COSUCRA-Groupe Warcoing, Belgique), qui est une inuline de chicorée ayant un DP allant de 2 à 60 et un DP moyen (en nombre) d'environ 10. Fibruline® Instant était une poudre ayant une teneur en matière sèche de 96 % et contenait, sur la matière sèche, 90 % d’inuline.

La source d’AXOS utilisée dans cette expérience était Opti’flor® (DF3 SAS France) et a été obtenue par purification de la fraction latérale d’une usine produisant de l’amidon de blé en utilisant le décanteur à trois phases pour la séparation des deux fractions principales, l’amidon et le gluten. La fraction latérale a été purifiée pour éliminer une grande partie de l’amidon, des protéines, des minéraux et des graisses, l'arabinoxylane a été partiellement hydrolysé à l'aide d'une endoxylanase et le mélange réactionnel a été concentré et séché par atomisation. L’échantillon d’AXOS obtenu, une poudre, était caractérisé par une teneur en matière sèche de 95 %, une teneur en AXOS de 80 % (calculée en multipliant 0,88 par la somme de la teneur en arabinose et en xylose après hydrolyse acide complète) sur la matière sèche, un DP moyen d’environ 25 (calculé en divisant le DP par l'aire sous la courbe de distribution de masse moléculaire par chromatographie d'exclusion diffusion haute performance (HPSEC), par une ligne verticale, en deux parts égales) et un rapport A/X d'environ 0,75. 60 % de la masse moléculaire de l’échantillon d’AXOS étaient compris entre 1 000 et 40 000 Da, soit un DP compris entre 7 et environ 300.

1.2. Sujets

Soixante volontaires en bonne santé (26 hommes et 34 femmes), âgés en moyenne de 20+/-2 ans, ayant un poids stable et un indice de masse corporelle (IMC) compris entre 18.5 et 27 kg/m2 (21 en moyenne), ont participé à l’expérience. Les critères d’exclusion étaient une condition pathologique grave, une maladie gastro-intestinale, vésiculaire ou pancréatique, un traitement antibiotique ou laxatif pendant les 6 derniers mois précédant l'étude, une intervention chirurgicale intestinale pendant les 12 derniers mois précédant l'étude, une intolérance au jus d'orange, une diarrhée, une constipation ou une douleur abdominale chronique ou récurrente, une absorption régulière de médicaments connus pour affecter la fonction gastro-intestinale, pancréatique ou vasculaire, une gastroentérite récente, un diabète, une consommation régulière d’aliments ou de compléments alimentaires enrichis en pré- ou probiotiques pendant le mois précédant l'étude. Les sujets ont donné, par écrit, leur consentement éclairé au protocole, qui a été approuvé par le « Comité de protection des personnes Nord-Ouest-IV » en France.

1.3. Plan expérimental

Un essai randomisé parallèle à double insu comparatif avec placebo a été appliqué. Les volontaires ont été assignés au hasard aux trois groupes qui étaient homogènes en termes d’âge et d’IMC. Après une période de 2 semaines de stabilisation alimentaire, les volontaires ont ingéré chaque jour pendant 4 semaines deux portions d’un mélange de 1.5 g d’inuline, 0,5 g d’AXOS et 0,5 g de maltodextrines (groupe mélange inuline-AXOS), 2.5 g d’AXOS (groupe AXOS) ou 2,5 g de maltodextrines (group placebo), dispersés dans 125 ml de jus d’orange.

Des rapports alimentaires sur trois jours ont été réalisés au début et à la fin de la période d’intervention de quatre semaines afin de calculer l’apport total en calories, et l’apport en glucides, fibres, graisses et protéines.

1.4. Prélèvement de selles et de sang

Des échantillons de selles et de sang, prélevés à jeun, ont été collectés deux fois, le premier jour de la période d’intervention de quatre semaines, c'est-à-dire après 2 semaines de stabilisation alimentaire (V1), et après quatre semaines d’ingestion de produits (V2). Les échantillons de selles ont été prélevés dans des récipients en plastique et immédiatement stockés à 4 °C, pendant 12 h maximum avant l'extraction des AGCC et l’aliquote nécessaire pour les IgA-s a été stockée à -80 °C.

Des échantillons de sang veineux ont été immédiatement prélevés en vue d’analyses des cytokines et le reste des échantillons a été centrifugés et le plasma a été collecté et stocké à -80 °C.

1.5. Provocation ex vivo avec des LPS du sang total et expression des cytokines

Des aliquotes de 1 ml de sang hépariné dans des tubes contenant des billes ont été incubées avec 100 pl de solution LPS (0,2 ng/μΙ). Ces aliquotes ont été incubées pendant 6 et 24 h à 37 °C sous agitation modérée. Un duplicata d’un échantillon de sang du groupe placebo a été incubé sans LPS. Après 6 ou 24 h, selon la cinétique d’activation des cytokines, 0,5 ml d’échantillon de sang a été mélangé dans 1,3 ml de solution de RNAIater et extrait après 3 jours.

L extraction d’ARN a été effectuée en utilisant le kit sanguin Ribopure (Applied Biosystems) selon les consignes du fabricant. De l’ADN recombinant a été préparé avec 1 pg d’ARN, en utilisant le kit Quantitect Reverse Transcriptase (QIAGEN) selon les consignes du fabricant. L’expression des cytokines a été analysée, avec 200 ng d’ADN recombinant, par amplification par RT-PCR Sybr Green® selon les consignes du fabricant (Applied Biosystems), avec des amorces de gènes de TNF-alpha, IFN-gamma, IL-1-bêta, IL-2, IL-4, IL-5, IL-8, IL-10, IL-12 et IL-13. Les cycles d’amplification seuils ont été normalisés pour chaque échantillon vis-à-vis de GAPDH (gène domestique) et I expression relative a été exprimée sous forme de différence d’expression dans un échantillon provoqué avec LPS par rapport à l’expression dans un témoin (placebo) sans provocation avec LPS. Ces analyses ont été effectuées en utilisant le programme informatique REST-MCS version 2 (Pfaffl et al. 2001. Nucleic acids Research, 29, 2002-2007) et selon la formule : R = (E cible)ACpCible (M0YENNE tém0in “ M0YENNE échantillonV (E réf) ACpréf (MOYENNE témoin - MOYENNE échantillon) où R = expression relative, E cible = expression des cytokines, E réf = expression de GAPDH, ACpcible (MOYENNE témoin - MOYENNE échantillon) = différence d’amplification entre le témoin et l’échantillon pour la cytokine, ACpréf (MOYENNE témoin - MOYENNE échantillon) = différence d’amplification entre le témoin et l’échantillon pour la GAPDH.

Pour TNF-alpha et IL-10 uniquement, l'expression a été mesurée à V1 et V2. Pour toutes les autres cytokines, l’expression a été mesurée uniquement à V2.

1.6. Analyses biochimiques

Les concentrations en acides gras à chaîne courte (AGCC) des échantillons de selles ont été analysées après extraction d’eau des échantillons de selles (2 g dans 5 ml d’eau déionisée), centrifugation (4 500 g, 5 min) et acidification (acide sulfurique 2 M) du surnageant à un pH de 2, en utilisant la chromatographie en phase gazeuse (GC ; Hewlett Packard 5890-FID). Le GC était équipé d’une colonne garnie d’acides gras libres (FFAP

WCOT CP 7614 (SGE Analytical Science), 25 m x 0,53 mm ; épaisseur du film de 1 pm) et d’un détecteur à ionisation de flamme. De l’azote a été utilisé comme gaz vecteur avec un ΔΡ de 5 psi. La température de l’injecteur et la température du détecteur ont été fixées à 240 et 280 °C, respectivement. Les concentrations en AGCC ont été calculées d’après les étalons de concentrations connues des différents acides. De la 4-méthyl-2-hydroxy-pentanone a été utilisée comme étalon interne. Les AGCC étaient exprimés en pg/g de matière sèche de l’échantillon de selles.

Les concentrations en IgA sécrétoires fécales dans les échantillons de selles prélevés après 4 semaines d’ingestion de produits ont été mesurées avec un kit ELISA ((slgA ELISA Kit K8870, Immunodiagnostik) après rinçage avec un tampon selon les consignes du fabricant. Les valeurs étaient exprimées en pg/ml d’eau fécale.

Les concentrations en LPS dans les échantillons de sang prélevés après 4 semaines d’ingestion de produits ont été mesurées par le test LAL chromogénique HIT302 (Hycult) selon les consignes du fabricant, après dilution 1/5 dans de l’eau dépourvue d’endotoxine et après 5 min d’incubation à 75 °C pour dénaturer la protéine avant réaction. Les valeurs étaient exprimées en UE/ml.

1.7. Analyse des données

Des analyses statistiques univariées ont été effectuées en utilisant des tests non paramétriques tels que le test de Mann Whitney ou Wilcoxon ou un test Student paramétrique. Le test de corrélation de Pearson a été utilisé pour les analyses bivariées.

2. Résultats et discussion

Les rapports alimentaires sur trois jours ont montré que les trois groupes d’étude étaient homogènes en termes d’apports en macronutriments et que ces apports ne différaient pas significativement entre le début et la fin de la période d’intervention de quatre semaines. L’apport total en fibres, ne prenant pas en compte la teneur en fibres des produits de test, était de 12,21+/-3,18 g/jour pour le groupe placebo, 12,08+/-2,64 g/jour pour le groupe AXOS et 11,60 +/-3,44 g/jour pour le groupe mélange inuline-AXOS

Les concentrations en AGCC fécaux ont été affectées par les différents traitements (Figure 1 A). L’AXOS a induit une réduction des concentrations en acétate (p = 0,01) associée à une augmentation des concentrations en butyrate (p < 0,001), tandis que le mélange inuline-AXOS a significativement augmenté (p < 0,001) les concentrations en propionate et en butyrate, par comparaison avec le traitement placebo. Les AGCC totaux étaient 15 % plus élevés (p = 0,028) pour le groupe mélange inuline-AXOS que pour le groupe placebo. Pour le groupe AXOS et pour le groupe mélange inuline-AXOS, le profil des AGCC a subi une réduction des proportions d'acétate et une augmentation des proportions de propionate et en particulier du butyrate, par comparaison avec le groupe placebo.

Après quatre semaines d’ingestion de produits, les taux d’IgA sécrétoires fécales étaient stables pour le groupe AXOS et pratiquement 70 % plus élevés pour le groupe mélange inuline-AXOS que pour le groupe placebo (Figure 1B). Les IgA sécrétoires fécales sont des immunoglobulines sécrétées par la couche muqueuse intestinale et ces molécules sont des marqueurs d'une protection améliorée de la muqueuse du côlon contre les maladies infectieuses et les bactéries opportunistes.

Au terme des quatre semaines d’intervention (V2), des échantillons de sang ont été prélevés et le sang a été provoqué ex vivo avec des lipopolysaccharides (LPS). Les résultats de l’expression relative des cytokines pro-inflammatoires (TNF-alpha, IL-1-bêta, IL-8, IL-12, IFN-gamma) et des cytokines anti-inflammatoires (IL-10, IL-4, IL-13) sont indiqués sur les Figures 1C et 1D. Ces résultats ont montré que, comparé au groupe placebo, la stimulation des cytokines pro-inflammatoires par des LPS avait tendance à être atténuée pour le groupe AXOS et encore davantage pour le groupe mélange inuline-AXOS. L’atténuation de l’expression d’IL-1 -bêta a atteint une signification statistique (p = 0,045) uniquement pour le groupe mélange inuline-AXOS. Par ailleurs, l’expression relative de TNF-alpha a significativement diminué de 50% (p = 0,014) entre V1 et V2 dans le groupe mélange inuline-AXOS, ce qui n’était pas le cas pour le témoin (résultats non illustrés). En outré, la suppression des cytokines anti-inflammatoires par les LPS a également été atténuée pour les groupes fibre, en particulier pour le groupe mélange inuline-AXOS. Un effet très significatif (p = 0,01) a été observé pour IL-13 pour le groupe mélange inuline-AXOS. De plus, l’expression relative d’IL-10 a augmenté de 55% (p = 0,064) entre V1 et V2 dans le groupe mélange inuline-AXOS, ce qui n’était pas le cas pour les groupes témoin et AXOS (résultats non illustrés). IL-2 et IL-5 n’ont pas été modulés par provocation avec des LPS (résultats non illustrés). L’expression de TNF-alpha et IL-10 après une provocation avec des LPS et mesurée au début de la période d’intervention (V1) n’a montré aucune différence significative entre les trois groupes d’intervention à V1 (résultats non illustrés). En résumé, les résultats présents indiquent que le mélange d’inuline et d’AXOS peut contrer, au moins partiellement, la réaction inflammatoire après une provocation immunitaire (telle qu’avec des LPS).

Les résultats ont également indiqué (Figure 1E) que les LPS circulatoires dans les échantillons de sang des volontaires à la fin de la période d’intervention de quatre semaines (avant provocation avec des LPS) étaient 30 % moins élevés (p = 0,03) pour le groupe mélange inuline-AXOS que pour le groupe placebo. Les LPS sont des composants de la paroi cellulaire de bactéries Gram négatives, qui peuvent être responsables de l’initiation d’une série d’événements successifs hautement complexes entraînant l’endommagement de plusieurs organes, notamment le foie et le poumon. Les LPS peuvent contribuer à l’initiation et au développement de l’inflammation, de la résistance à l’insuline et du stockage des graisses. Les résultats obtenus indiquent ainsi une réduction significative du risque d’inflammation systémique et d’endotoxémie pour un mélange d’inuline et d’AXOS. Cet effet n’a pas été observé pour le groupe AXOS.

En conclusion, les taux significativement réduits de LPS circulatoires dans le sang, conjointement avec la modulation de l’équilibre des cytokines pro- et anti-inflammatoires après une provocation ex vivo avec des LPS, confirme le potentiel d’un mélange synergique comprenant de l’inuline et de l'AXOS pour réduire, prévenir et/ou traiter l'inflammation. La corroboration de l’effet anti-inflammatoire d’un tel mélange se traduit par une augmentation significative des concentrations en butyrate fécal et en IgA sécrétoires fécales.

Exemple 2 : Fermentation in vitro de différents mélanges d’inuline et d’AXOS 1. Matériel et procédés 1.1. Produits

La source d’inuline utilisée dans cette expérience était Fibruline® Instant (COSUCRA-Groupe Warcoing, Belgique), comme il est indiqué dans l’Exemple 1. La source d’AXOS utilisée dans cette expérience était Opti’flor® (DF3 SAS, France) et a été obtenue par purification de la fraction latérale d’une usine produisant de l’amidon de blé en utilisant le décanteur à trois phases pour la séparation des deux fractions principales, l’amidon et le gluten. La fraction latérale a été purifiée pour éliminer une grande partie de l’amidon, des protéines, des minéraux et des graisses, l'arabinoxylane a été partiellement hydrolysé à l'aide d'une endoxylanase et le mélange a été concentré et séché par atomisation. L’échantillon d’AXOS obtenu, une poudre, était caractérisé par une teneur en matière sèche de 96 %, une teneur en AXOS de 85 % (calculée en multipliant 0,88 par la somme de la teneur en arabinose et en xylose après hydrolyse acide complète) sur la matière sèche, un DP moyen d’environ 37 (calculé en divisant le DP par l'aire sous la courbe de distribution de masse moléculaire par chromatographie d'exclusion diffusion haute performance (HPSEC), par une ligne verticale, en deux parts égales) et un rapport A/X d'environ 0,75.

Les différentes substances de test étaient l’inuline, l’AXOS et trois mélanges d’inuline et d’AXOS dans des proportions en poids d’inuline/AXOS de 90 %/10 %, 75 %/25 % et 50 %/50 %.

1.2. Animaux

Une canule en silicone a été implantée dans le cæcum de quatre truies Landrace x Piétrain pesant au début 30 à 35 kg. Les animaux ont été abrités individuellement et nourris avec une moyenne de 2 kg de régime alimentaire commercial (« Aliment Porc 2 Régal », SCAR, Herve, Belgique) par jour. De l’eau potable a été fournie ad libitum. Le prélèvement des échantillons de cæcum a débuté après une période d’adaptation de 3 semaines.

1.3. Fermentation in vitro

Un modèle in vitro décrit par Bindelle et al (2007, Animal feed Science and Technology 132, 111-122) a été utilisé.

L’inoculum utilisé pour la fermentation était composé de deux éléments principaux : une solution tampon composée de sels et de minéraux (Menke, K.H., Steingass, H. 1988. Anim. Res. Dev. 28, 7-55) et le contenu du cæcum prélevé sur les cochons canulés. Le tampon a été conservé dans des conditions anaérobies par ébullition de C02 jusqu’à ce que les seringues soient remplies et le contenu du cæcum a été dilué 20 fois dans la solution tampon. Le contenu du cæcum a été prélevé au moyen d’un sac en plastique fixé à l’extrémité de la canule pendant environ 30 minutes. Le contenu a été mélangé avec 150 à 200 ml de solution tampon et le mélange a été filtré sur un filtre métallique (tamis à mailles de 250 pm) après pétrissage mécanique (Stomacher Lab-Blender 400, Seward Medical, Norfolk, Royaume-Uni) des sacs pendant 60 s.

Pour chaque série, trois échantillons de 200 mg de chaque substance de test ont été placés à l’extrémité d’une seringue en verre Kolbenprober de 100 ml. Les seringues ont ensuite été fermées et préchauffées pendant 24 h dans un incubateur à 39 °C. 30 ml d’inoculum ont ensuite été ajoutés dans les seringues. Le volume initial a été lu au moment de placer les seringues dans l’incubateur. Pour chaque série, trois seringues, contenant uniquement l’inoculum (témoins), ont été utilisées pour quantifier la production de gaz induite par l’inoculum en l’absence de substrat.

1.4. Cinétique de fermentation

Les volumes de gaz libérés dans les seringues ont été enregistrés chaque heure pendant les huit premières heures d’incubation, puis après 14, 24, 48, 72 et 96 heures. À l’occasion de chaque lecture, les seringues ont été réhomogénéisées par agitation. Le volume de gaz produit a été calculé en fonction de l’inoculum initial dans la seringue et de la quantité de produit de test ajouté dans la seringue. Ce volume a été corrigé en fonction de la quantité de gaz produite dans les seringues témoins, pour chaque lecture. La production corrigée de gaz a ensuite été exprimée en g de substance de test.

1.5. Acides gras à chaîne courte (AGCC)

Pour cette expérience, les seringues ont été préparées comme il est décrit ci-dessus. La fermentation de chaque substance de test a été arrêtée à demi-vie de la production de gaz asymptotique (T/2), estimée dans l’étape précédente. À T/2, les seringues ont été placées dans un bain de glace pendant au moins 20 min. Le contenu de chaque seringue a ensuite été prélevé dans un tube Falcon de 50 ml, les seringues ont été rincées avec 2 volumes de 50 ml d’eau déionisée et cette eau de rinçage a été ajoutée dans le tube Falcon. Le mélange a été centrifugé à 12 000 g pendant 20 min à 4 °C. 5 ml de surnageant de chaque seringue ont été extraits et cumulés par substance de test dans un tube Falcon de 15 ml. L’excès de surnageant a été jeté. Les échantillons de surnageant et de sédiment ont ensuite été congelés à -20 °C. L’analyse et le dosage des acides gras à chaîne courte dans le surnageant ont été effectuées par HPLC selon Bindelle et al (2007, Animal 18, 1126-1133). Les résultats ont été exprimés en mM/g de matière sèche de substance de test.

Les échantillons de sédiment ont été lyophilisés afin de déterminer la teneur en matière sèche non dégradée de chaque substance de test pour chaque échantillon.

1.6. Analyse des données

La production de gaz a été modélisée pour chaque seringue selon le modèle mathématique de France et al (1993. J. Theor. Biol. 163, 99-111). De cette manière, entre autres, T/2, exprimée en heures, a pu être calculée.

L’analyse statistique des paramètres a été effectuée par une analyse de variance et une classification des moyennes par la méthode des moindres carrés, en utilisant la procédure MIXED du logiciel SAS 8.02 (SAS Inc., Carry, NC, États-Unis).

2. Résultats et discussion

Un modèle in vitro décrit par Bindelle et al (2007, Animal feed Science and Technology 132, 111-122) a été utilisé pour évaluer la fermentation in vitro par les teneurs en inuline, AXOS et différents mélanges d’inuline et d’AXOS dans l’intestin de cochons.

Les résultats sont indiqués sur les Figures 2A à 2E. L’inuline et l’AXOS ainsi que les différents mélanges d’inuline-AXOS étaient tous bien fermentés (Figure 2A) et produisaient des AGCC. Lorsque l’inuline et l’AXOS ont été combinés dans des proportions en poids de 90 %/10 %, 75 %/25 % ou 50 %/50 % respectivement, les effets synergiques des trois mélanges sur la production d’AGCC (Figure 2B), et en particulier sur le propionate (Figure 2D) et le butyrate (Figure 2E) ont été obtenus.

Exemple 3 : Profils de distribution de masse moléculaire par HPSEC des échantillons d’AXOS utilisés dans les Exemples 1 et 2

Une HPSEC a été effectuée sur un système HPLC (HPLC Waters 2690 Alliance, Milford, États-Unis) équipé d’un mécanisme d’injection automatique. Toutes les préparations ont été dissoutes dans de l’eau distillée, filtrées et injectées (100 μΙ) sur une colonne par perméation de gel Progel-TSK Supelco G3000 (Sigma-Aldrich, St. Louis, États-Unis) (300 x 7,8 mm, gamme de séparation : 1 x 102 à 5 x 105 Da). L’élution a été réalisée avec une solution de NaN03 50 mM et de NaN3 à 0,05 % dans de l’eau distillée (0,7 ml/min ; 30 °C) et surveillée avec un détecteur d’indice de réfraction (Modèle 2410, Waters Corporation, Milford, États-Unis). Les marqueurs de masse moléculaire étaient les dextranes ayant une masse moléculaire de 1 000 Da, 5 000 Da, 12 000 Da et 50 000 Da (ce dernier étalon ne concerne que la Figure 3B). Les profils de distribution de masse moléculaire par HPSEC des échantillons d’AXOS sont indiqués sur les Figures 3A et 3B.

Exemple 4 : Effet d’une composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxvlane partiellement hvdrolvsé (AXOS) sur des rats souffrant d’inflammation systémique 1. Matériel et procédés 1.1. Produits

La préparation d’inuline utilisée dans cet essai était Fibruline® Instant (COSUCRA-Groupe Warcoing, Belgique), qui est une inuline de chicorée ayant un DP allant de 2 à 60 et un DP moyen (en nombre) d'environ 10. Fibruline® Instant était une poudre ayant une teneur en matière sèche de 96 % et contenait, sur la matière sèche, 90 % d’inuline.

La source d’AXOS utilisée dans cette expérience a été obtenue à partir de son de blé. Du son désamidonné a été mis en suspension dans de l’eau déminéralisée pour obtenir une teneur en matière sèche totale de 10 %. Puis l’ajustement du pH à 6,0 a été obtenu à l’aide d’acide sulfurique, l’hydrolyse partielle des arabinoxylanes a été obtenue dans un récipient thermostaté à 50 °C sous agitation continue pendant 15 heures après ajout d’une endoxylanase. Ensuite, l’enzyme a été inactivée en faisant bouillir la suspension pendant 5 minutes. Le surnageant contenant la matière solubilisée a ensuite été séparé par filtration puis clarifié par centrifugation. La déminéralisation de l’effluent clarifié a été obtenue sur deux échangeurs d’ions (cation fort/anion faible). Après concentration sous vide à pH 4,5, le sirop obtenu a été séché par lyophilisation. La préparation d’AXOS obtenue (une poudre) était caractérisé par une teneur en matière sèche de 96 %, une teneur en AXOS de 66 % (calculée en multipliant 0,88 par la somme de la teneur en arabinose et en xylose après hydrolyse acide complète) sur la matière sèche, un DP moyen d’environ 6 (calculé en divisant le DP par l'aire sous la courbe de distribution de masse moléculaire par chromatographie d'exclusion diffusion haute performance (HPSEC), par une ligne verticale, en deux parts égales) et un rapport A/X d'environ 0,38.

1.2. Choix du modèle d’animal et du régime alimentaire

Le modèle de rat ovariectomisé a été choisi comme modèle de carence hormonale physiologique (modélisation des modifications biologiques chez les femmes liées à la ménopause) ayant un impact sur le métabolisme lipidique, le stress oxydatif, l’état d’inflammation et la santé des os.

Afin d’induire d’autre perturbations métaboliques et l’inflammation systémique, un régime alimentaire obésogénique pro-inflammatoire de type Western a été utilisé.

1.3. Animaux et régimes alimentaires

Des rats femelles ont été répartis au hasard dans 9 groupes de 8 rats nourris avec l’un des régimes alimentaires semi-purifiés. Un régime alimentaire de base a été utilisé, ainsi qu’un régime alimentaire obésogénique pro-inflammatoire de type Western de test (Tableau 1) ayant (1) une forte teneur en lipides (15 %) avec un rapport des acides gras n-6/n-3 = 35 et 28 % d’acides gras saturés et ayant une teneur insuffisante en vitamine E (1/3 des besoins normaux) ; (2) 15 % de saccharose ; (3) 18 % de protéines (caséine) ; et (4) une carence relative en minéraux (0,5 % de calcium et 0,05 % de magnésium). La préparation d’inuline (7,5 %), la préparation d’AXOS (7,5 %) ou un mélange de préparations d’inuline (5,625%) et d’AXOS (1,875%) a été remplacé par une quantité égale d’amidon dans le régime alimentaire obésogénique de test.

Tableau 1 : composition des régimes alimentaires expérimentaux (en %)

*De l'amidon a été ajouté aux dépens d'autres composants, jusqu'à 100 % du régime alimentaire

Les rats ont soit subi un simulacre d’opération (SH) soit été chirurgicalement ovariectomisés (OVX), sous anesthésie avec 0,75 ml d’Imalgen 1000 (Merial, Lyon, France) par kg de poids corporel et 0,25 ml de Ventranquil 1 % (Ceva Santé Animale, Libourne, France) par kg de poids corporel, administrés par voie intrapéritonéale. Lors de la procédure d’opération simulée, les ovaires ont été extériorisés et remplacés pour créer un stress similaire à celui obtenu avec l'ovariectomie bilatérale.

1.4. Plan expérimental

Le plan expérimental a été effectué sur des rats Wistar âgés de 6 mois (8 par groupe) et l’expérience a été poursuivie pendant 3 mois. Les animaux ont été abrités individuellement dans des cages en fer, dans un module maintenu à 22 °C et soumis à des cycles nycthémères de 12 h/12 h. Ils avaient un accès libre à l’eau et la quantité quotidienne de nourriture distribuée était de 21 g, pour éviter la consommation excessive de nourriture consécutive à l'ovariectomie. L’étude a été menée conformément au Comité régional d’éthique (France).

L’efficacité de l’inuline et de l’AXOS, seul ou sous forme de mélange de 80 % d’inuline/20 % d’AXOS, a été testée sur des rats ovariectomisés nourris avec un régime alimentaire obésogénique de type Western (régime alimentaire « de test »).

Ces conditions expérimentales ont été comparées avec deux conditions de protection ou plus : (1) un régime alimentaire « de base » (riche en micronutriments et ayant un taux équilibré de macronutriments) et (2) des animaux ayant subi un simulacre d’opération.

La consommation de nourriture (refus) et la prise de poids ont été enregistrées régulièrement.

Lors du sacrifice (à la fin de la période d’intervention de 3 mois), les animaux mis à jeun pendant 12 h ont été anesthésiés par injection par voie intrapéritonéale, comme il est décrit précédemment. Le sang provenant de l’aorte abdominale a été prélevé soit sur du gel (activateur de coagulation, Sarstedt) soit dans des tubes EDTA et immédiatement centrifugé (4 °C, 5 min, 3 500 g). Les échantillons de sérum et de plasma ont ensuite été congelés à -20 °C jusqu’à ce qu’ils soient utilisés pour différentes analyses. Les tissus adipeux sous-cutanés et abdominaux, ainsi que les muscles (muscle jambier antérieur et muscle soléaire) ont été extraits et pesés.

1.5. Analyses biochimiques

Sur les animaux sacrifiés à la fin de l’étude (3 mois), la leptine de sérum a été analysée (kit LINCO RIA, Millipore SAS, Molsheim, France) et la protéine C réactive à haute sensibilité a été évaluée dans du plasma-EDTA sur un automate Konelab20 (Thermo Electro Corporation, Vantaa, Finlande), en utilisant une méthode colorimétrique.

1.6. Méthodes statistiques

Les résultats sont exprimés sous forme de moyennes ± SEM (erreur type sur la moyenne). La signification des différences entre les traitements a été déterminée par analyse ANOVA à deux facteurs (XLSTAT, Addinsoft) puis par un test de Fisher (LSD). Les valeurs étaient considérées significatives à p <0,05. Le test de corrélation (paramétrique) de Pearson a été utilisé pour analyser les éventuelles corrélations entre les paramètres.

2. Résultats et discussion

Comme prévu, la consommation de nourriture était significativement inférieure chez les animaux ayant subi un simulacre d’opération par comparaison aux animaux ovariectomisés (p < 0,0001). De la même manière, les animaux ayant subi un simulacre d’opération et ovariectomisés bénéficiant d’un régime alimentaire à haute teneur en lipides, ont moins consommé de nourriture que ceux sous régime de contrôle pendant les 10 premières semaines (p < 0,0001). La différence n’était pas significative à la fin de l’étude.

Le régime alimentaire obésogénique de test a permis d’obtenir un poids supérieur à celui obtenu avec le régime alimentaire de base, à la fois pour les rats ayant subi un simulacre d’opération et pour les rats ovariectomisés (Figure 4A). Tous les rats ovariectomisés ont pris plus de poids que les rats ayant subi un simulacre d’opération, ce qui indique que l'ovariectomie induit certaines modifications métaboliques. L’ajout d’AXOS et/ou d’inuline dans le régime alimentaire de test a réduit la prise de poids chez les rats ayant subi un simulacre d’opération et chez les rats ovariectomisés. La plus forte inhibition de prise de poids a été obtenue avec le mélange d’inuline et d’AXOS, bien que non significative chez les rats ovariectomisés à la fin de l'étude (Figure 4B).

Lors de l’analyse détaillée de la composition corporelle, plus particulièrement des tissus adipeux et musculaires, les différences sont devenues encore plus nettes, comme il est expliqué ci-après.

Le tissu adipeux est un organe endocrinien actif impliqué dans le syndrome métabolique et la régulation de l’inflammation. Deux différents types de tissu adipeux ont été analysés : le tissu adipeux sous-cutané et le tissu adipeux viscéral. Comme observé pour le poids total, le régime alimentaire obésogénique de test a donné un poids de tissu adipeux sous-cutané et viscéral supérieur à celui obtenu avec le régime alimentaire de base, à la fois pour les rats ayant subi un simulacre d’opération et pour les rats ovariectomisés (Figure 4C et 4D). L’ovariectomie en elle-même a significativement augmenté le tissu adipeux sous-cutané mais a eu moins d'impact sur le tissu adipeux viscéral. L’ajout d’inuline et d’AXOS (seul ou en combinaison) dans le régime alimentaire de test a réduit le poids du tissu adipeux sous-cutané et viscéral chez les rats ovariectomisés mais cette réduction est devenue statistiquement significative uniquement pour le mélange d’inuline et d’AXOS, obtenant des poids de tissu adipeux comparables à ceux obtenus avec le régime alimentaire de base. De plus, chez les rats ayant subi un simulacre d’opération, les fibres ajoutées dans le régime alimentaire de test ont significativement réduit les poids du tissu adipeux.

En outre, deux différents types de masse musculaire ont été analysés : le muscle jambier antérieur et le muscle soléaire. L’ovariectomie en elle-même n’a pas eu d’impact significatif sur la masse du muscle jambier antérieur, mais le régime alimentaire obésogénique a significativement réduit cette masse de muscle à la fois chez les rats ayant subi un simulacre d’opération et chez les rats ovariectomisés (Figure 4E). L’ajout d’inuline ou d’AXOS dans le régime alimentaire de test a augmenté la masse du muscle jambier antérieur par comparaison avec le régime alimentaire de test. Cependant, ces augmentations n’étaient pas statistiquement significatives. Seul le mélange d’inuline/AXOS a significativement augmenté la masse musculaire par comparaison avec le régime alimentaire de test, à la fois chez les rats ayant subi un simulacre d’opération et chez les rats ovariectomisés, rétablissant ainsi la masse musculaire obtenue avec le régime alimentaire de base plus protecteur (Figure 4E). Des observations similaires ont été faites pour la masse de muscle soléaire (Figure 4F), bien que le niveau de signification n'ait pas été atteint.

Les poids augmentés de tissu adipeux et les poids réduits de muscle résultant de l'ovariectomie et/ou du régime alimentaire obésogénique de test suggèrent une augmentation de l’état inflammatoire. La réduction observée du poids de tissu adipeux et l’augmentation concomitante du poids de muscle pour l’inuline, l’AXOS et en particulier le mélange d’inuline/AXOS peut indiquer un effet anti-inflammatoire de ces fibres.

La leptine est une adipokine essentielle impliquée dans la régulation de l’ingestion de nourriture et du poids corporel, mais à jeun, elle reflète principalement l’adiposité. Le taux de leptine analysé à jeun peut être considéré comme un marqueur de l’inflammation. Des taux élevés de leptine dans la circulation sanguine sont corrélés à une inflammation accrue chez les individus obèses présentant des complications cardiovasculaires.

Le régime alimentaire obésogénique de test a eu un impact considérable sur ce paramètre, en faisant plus que doubler le taux à la fois chez les rats ayant subi un simulacre d’opération et chez les rats ovariectomisés (Figure 4G). L’ovariectomie en elle-même a également augmenté les taux de leptine. L’ajout d’inuline dans le régime alimentaire de test n’a pas eu d’impact significatif sur le taux de leptine chez les rats ovariectomisés. Cependant, l’ajout d’AXOS, et en particulier du mélange d’inuline/AXOS, a significativement réduit les taux de leptine aux taux d’origine obtenus avec le régime alimentaire de base chez les rats ayant subi un simulacre d’opération. L’effet n’était pas significatif chez les rats ovariectomisés recevant le mélange d'inuline/AXOS. Les taux de leptine se sont révélés être fortement corrélés aux poids de tissu adipeux viscéral (R2 = 0,571 ; p<0,0001 lors du test de corrélation de Pearson), ce qui confirme son association avec l’adiposité globale du corps.

La protéine C réactive (CRP) est un marqueur de l’inflammation. Elle est synthétisée par ie foie. Les taux de sérum des marqueurs inflammatoires, en particulier de la CRP-hs à haute sensibilité, se sont avérés être d’importants indicateurs prévisionnels du risque accru de diabète de type 2 et de maladie cardiovasculaire, indépendamment des autres facteurs de risque traditionnels.

Comme il est indiqué sur la Figure 4H, le taux de CRP-hs n’a pas été significativement affecté ni par l'ovariectomie ni par le régime alimentaire obésogénique. L’ajout d’AXOS dans le régime alimentaire de test n’a pas modifié le taux de CRP-hs chez les animaux ayant subi un simulacre d’opération et chez les animaux ovariectomisés. L’ajout d’inuline seule ou en combinaison avec l’AXOS a significativement réduit le taux de CRP-hs dans les deux groupes, suggérant un effet anti-inflammatoire de cette fibre.

En conclusion, les fibres fermentescibles utilisées dans cette expérience, l’inuline et/ou l’AXOS, ont eu un impact positif sur les dépôts de tissu adipeux et sur l'état inflammatoire générés par un régime alimentaire obésogénique pro-inflammatoire et/ou une carence hormonale physiologique induisant inflammation et perturbations métaboliques. Le mélange d’inuline (80 %) et d’AXOS (20 %) a réduit de façon synergique le poids de tissu adipeux sous-cutané et viscéral, avec une réduction concomitante des taux de leptine et de CRP-hs, indiquant un effet anti-inflammatoire systémique d’un tel mélange.

Exemple 5 : Profil de distribution de masse moléculaire par HPAEC-PAD et HPSEC de l’échantillon d’AXOS utilisé dans l’Exemple 4

La chromatographie d’échange d’anions à pH élevé avec analyse de détection ampérométrique par impulsion HPAEC-PAD a été effectuée sur une ligne Dionex DX500 en utilisant une colonne CarboPAc PA100 et une précolonne CarboPAc PA100 toutes deux conservées à 30 °C. Le débit était de 1 ml/min. L’éluant était du NaOH 160 mM. Un gradient linéaire d’acétate de sodium allant de 0 à 500 mM a été appliqué pendant les 90 minutes du cycle. Les échantillons ont été dissous dans de l’eau (1 g/l) et filtrés sur 0,22 pm avant l’injection (25 pl).

Le profil obtenu par HPAEC-PAD indiqué sur la Figure 5A a révélé la présence d’oligomères. Les monomères ont été élués au cours des 4 premières minutes du cycle.

Une HPSEC (voir la Figure 5B) a été effectuée sur une ligne HPLC Waters incluant une pompe 515, un échantillonneur automatique 717 et un réfractomètre 2410 comme détecteur. La séparation a été effectuée en utilisant de l’eau pure comme phase mobile (1 ml/min) sur une colonne de chromatographie d’exclusion diffusion KS-804 (8,0 x 300 mm) équipée d’une précolonne KS-G (6,0 x 50 mm) (SHODEX, SHOWA DENKO EUROPE GmbH Konrad-Zuse-Platz,4-81829 Munich, Allemagne) toutes deux conservées à 70 °C, Toutes les préparations ont été dissoutes dans de l’eau distillée, filtrées et injectées (20 μΙ). L’étalonnage du temps de rétention a été effectué en utilisant l'étalon de pullulane P-82 (Shodex) contenant les marqueurs suivants 788 000, 404 000, 212 000, 112 000, 47 300, 22 800, 11 800 et 5 900 daltons et avec du stachyose (667 daltons), du maltotriose (504 daltons), du saccharose (342 daltons) et du glucose (180 daltons). Les temps de rétention correspondants sont représentés (symboles de croix) sur le graphique de gauche à droite dans l’ordre décroissant de masse moléculaire (Figure 5B). La ligne pointillée séparant la surface sous la courbe en 2 parties égales détermine le DP moyen ~6.

Claims (15)

1. Composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane pour une utilisation visant à réduire, prévenir et/ou traiter l’inflammation, dans laquelle ledit arabinoxylane est de I arabinoxylane partiellement hydrolysé et dans laquelle le rapport de ladite inuline audit arabinoxylane et/ou à l’arabinoxylane partiellement hydrolysé est compris entre 65 %/35 % en poids et 90 %/10 % en poids.

2. Composition selon la revendication 1, dans laquelle ladite inflammation est l’inflammation systémique.

3. Composition selon les revendications 1 ou 2, dans laquelle ladite inuline a un degré moyen de polymérisation en nombre inférieur à 50.

4. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle ledit arabinoxylane partiellement hydrolysé a un degré moyen de polymérisation en nombre inférieur à 50.

5. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la masse moléculaire moyenne dudit arabinoxylane et/ou arabinoxylane partiellement hydrolysé est comprise entre 400 Da et 400 kDa.

6. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle ledit arabinoxylane et/ou arabinoxylane partiellement hydrolysé a un rapport arabinose/xylose moyen d’au moins à 0,05.

7. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle ladite inuline est obtenue à partir d'une plante choisie dans le groupe comprenant l’aunée hélène, le pissenlit, le dahlia, l’igname sauvage, l’artichaut, le topinambour, la chicorée, le dolique bulbeux, la bardane, l’oignon, l’ail, l’agave, la poire de terre, la banane, le poireau, l’asperge, la quamash ou un mélange de ceux-ci.

8. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle ledit arabinoxylane est obtenu à partir de blé, de seigle, d’orge, de maïs, de pois, d’avoine ou d’un mélange de ceux-ci.

9. Composition selon l’une quelconque des revendications 2 à 8, dans laquelle ladite inflammation systémique est causée par des troubles choisis dans le groupe comprenant la résistance à l’insuline ; l’athérosclérose ; la cardiopathie ischémique ; les accidents vasculaires cérébraux; le syndrome métabolique ; l’obésité ; le diabète de type 2 ; les maladies auto-immunes telles que la polyarthrite rhumatoïde et le lupus ; les maladies allergiques telles que la rhinite allergique, la conjonctivite allergique, I asthme, I eczéma, l’urticaire, la dermite de contact, la réaction allergique systémique; les infections comprenant les infections rénales ou vésicales, l’infection de la vésicule biliaire, l’amygdalite chronique, la maladie diverticulaire ; les processus infectieux ou parasitaires aigus ou chroniques, notamment l’infection virale, bactérienne ou fongique ; la sepsie Gram négative ; le choc induit par l’endotoxine ; le syndrome de réaction inflammatoire systémique (SRIS) ou le syndrome de défaillance multiviscérale.

10. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle les troubles associés à l’inflammation systémique sont choisis dans le groupe comprenant les processus infectieux ou parasitaires aigus ou chroniques, notamment l’infection virale, bactérienne ou fongique ; la sepsie Gram négative ; le choc induit par l’endotoxine.

11. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle les troubles associés à I inflammation systémique sont choisis dans le groupe comprenant la résistance à l'insuline, l'obésité, le syndrome métabolique et/ou le diabète de type 2.

12. Composition selon la revendication 11, dans laquelle ledit trouble est l’obésité.

13. Composition comprenant de l’inuline et de l’arabinoxylane et/ou de l’arabinoxylane partiellement hydrolysé, dans laquelle le rapport de ladite inuline audit arabinoxylane et/ou audit arabinoxylane partiellement hydrolysé est compris entre 65 %/35 % en poids et 90 %/10 % en poids.

14. Aliment, boisson ou complément alimentaire comprenant entre 0,1 et 10 g d’une composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 13, par portion dudit aliment, de ladite boisson ou dudit complément alimentaire.

15. Utilisation d’une composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 13 comme additif alimentaire dans la production d’un aliment, d’une boisson ou d’un complément alimentaire, qui comprend entre 0,1 et 10 g de ladite composition par portion dudit aliment, de ladite boisson ou dudit complément alimentaire.