Dr Jean Michel ANTOINE Expert Nutrition Centre de Recherche Danone

1. Les aliments fonctionnels enrichis : Un bienfait pour la santé ?Objectifs d’un produit utilisant les probiotiques ?Quels sont les effets d'un tel produit sur une personne en bonne santé ?Quels sont les liens entre Industrie et Recherche ?Probiotiques: auxiliaires de Santé ou de prévention ? Dr Jean Michel ANTOINE Expert Nutrition Centre de Recherche Danone Montpellier 28 Janvier 2008 Association Env'AgroTech

2. Palaiseau – France Apporter la Santé au plus grand nombre par l’alimentation

3. Elie Metchnikoff 1907 Les Bulgares vivent mieux que les Parisiens. Serait-ce le yoghourt qui protège les Bulgares ? Comme les microbes de l’intestin dépendent des aliments que nous mangeons, il est possible de modifier la flore de notre corps et de remplacer les mauvais microbes par des microbes utiles.

4. La Fermentation crée un nouveau produit Autres activités Biochimiques, enzymatiques (chou !): Production de vitamines, ( bénéfices Nutrition) Messagers Biologiques (bénéfices Santé)... creation Arômes Texture Coagulation des Proteines

5. Definition d’un Probiotique Probiotiques = EffetsET Survie Effet sans survie OU Survie sans effet Ce n’est pas un probiotique Les Probiotiques sont les vitamines du XXIème siècle

6. Objectifs d’un produit utilisant les probiotiques ? Apporter un Bénéfice - Santé Par un aliment bon à manger

7. Le ferment apporte aussi ses métabolites • L ’effet d ’un produit probiotique repose sur le substrat, le micro-organisme, la fermentation,les produits de fermentation. Métabolites thermostables Métabolites thermolabiles EFFETS VARIABLES SELON LES SOUCHES & LE PROCESS FERMENTVIVANT LAIT

8. Les Probiotiques ont aussi leurs spécificités selon l’espèce et la souche…et le dressage ! Deux souches de L. casei ont des effets différents Même Espèce, différentes fonctions Tous les chiens ne sont pas fait pour la même tache • Chien de traineau • Résiste au froid • Pieds solides • Bonne endurance • Vit en meute • Chien de Recherche • Bon odorat • Obéissant • Attentif • Chien de garde • Musclé • Aboie fort • Courageux • Solitaire Gardien

9. Activia à 14 jour de durée de vie 8 Activia à 24 jours de durée de vie 7 Produit n°2 à 14 jours de durée de vie 6 5 4 Log 10 Bifidobacteria/g Dans l’estomac 3 2 1 0 30 60 90 Time (minutes) Bifidus animalis, la souche d’Activia,survit dans l’estomac de l’homme(Berrada N. et al., 1991) **Product n°2 est un produit du marche avec une autre souche de Bifidus

10. Spécificité du milieu de culture La capacité de détoxifier un cancérigène de bactéries lactiques cultivées dans un milieu de culture (MRS) ou dans le lait. I.Q. Cancérigènes fabriqués lors des barbecues E. Tavan Bordeaux

11. Comment marchent les Probiotiques ? Probiotiques Microfloreintestinale Tube Digestif Paroi intestinale Améliore/régularise des fonctions du corps Améliore des fonctions associées à la réduction de facteurs de risques de maladies.

12. Yoghourt et Actimel (L casei DN-114 001) améliorent la composition de la flore intestinale Lait gélifié Yoghourt simple Actimel Proportion d’enfant avec plus de 6 log10 cfu/g de lactobacilles avant pendant et après Actimel Guérin-Danan C. et al: Am J Clin Nut. 1998;67:111-7 Prise de Produit J 30 J 38 J 15 J -8 Dans le groupe Actimel, le pourcentage d’enfant avec un taux suffisant de lactobacilles augmente significativement

13. Comment marchent les Probiotiques ? Probiotiques Microfloreintestinale Tube Digestif Paroi intestinale Améliore/régularise des fonctions du corps Améliore des functions associées à la réduction de facteurs de risques de maladies.

14. Les Fonctions de l’Intestin SYSTEMES DE DEFENSE REPONSE IMMUNITAIRE METABOLISM DU CHOLESTEROL DIGESTION DU LACTOSE TRANSIT INTESTINAL REGULARITE BARRIERE EPITHELIALE DETOXIFICATION FERMENTATION DU COLON METABOLISME CELLULAIRE Un PROBIOTIQUE à la capacité de moduler et d’optimiser une (ou +) de ce grand nombre de fonctions

15. Le Yoghurt : Traditionnellement un lait que chacun peut digérer Lactobacillus bulgaricus 0.01 mm Streptococcusthermophilus

16. digestion du Lactose Lactose Activité Lactase G + Gl + G-Gl G-Gl G-Gl

17. Lactosemal-digestion Lactose Activité Lactase H² G-Gl G-Gl G-Gl G-Gl 80 % des adultes ne digèrent plus le lactose du lait, sauf les Européens du Nord.

18. Impact sur une fonction LE LACTOSE DU LAIT N’EST PAS ABSORBE LACTOSE NON DIGERE

19. Impact sur une fonction LACTOSE NON DIGERE

20. Spécificité d’espèces Lait Martini M.C.et al.: Am. J. Clin. Nutr. 1991; 54: 1041-6

21. Importance des Ferments VIVANTS

22. Les Fonctions de l’Intestin SYSTEMES DE DEFENSE REPONSE IMMUNITAIRE METABOLISM DU CHOLESTEROL DIGESTION DU LACTOSE TRANSIT INTESTINAL REGULARITE BARRIERE EPITHELIALE DETOXIFICATION FERMENTATION DU COLON METABOLISME CELLULAIRE Un PROBIOTIQUE à la capacité de moduler et d’optimiser une (ou +) de ce grand nombre de fonctions

23. Autre ferment, autre fonction:Transit digestif Bifidobacterium DN-173 010

24. 6 4 2 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 Améliorer les transits lents 200 seniors à domicile , 3 Activia/j sur 15 j. Avant l ’étude population Antoine J.M., et al., Biomed. Environ. Sc. 2001; 14: 160-2 Temps de Transit (h) Meance S., et al. Microb. Ecol. Health Dis. 2001, 13: 217-22

25. 6 4 2 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 10,0 7,5 5,0 2,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 80 75 Améliorer les transits lents 200 seniors à domicile , 3 Activia/j sur 15 j. Avant l ’étude population Antoine J.M., et al., Biomed. Environ. Sc. 2001; 14: 160-2 Après 15 jours de prise Meance S., et al. Microb. Ecol. Health Dis. 2001, 13: 217-22 population Temps de Transit (h)

26. Douleur pendant la selle 300 femmes Avec inconfort 100 femmes sans inconfort P< 0.05 Echelle subjective de douleur Début Après Activia Après Contrôle

27. Les Fonctions de l’Intestin SYSTEMES DE DEFENSE REPONSE IMMUNITAIRE METABOLISM DU CHOLESTEROL DIGESTION DU LACTOSE TRANSIT INTESTINAL REGULARITE BARRIERE EPITHELIALE DETOXIFICATION FERMENTATION DU COLON METABOLISME CELLULAIRE Un PROBIOTIQUE à la capacité de moduler et d’optimiser une (ou +) de ce grand nombre de fonctions

28. Etude Grippe chez les Seniors • Recruté dans une cohorte existante qui suit des seniors vivant à domicile en Italie (Pordenone - Friuli - Pr. Turchet). • 360 volontaires recrutés • > 60 ans (m: 68.2 + 6) - Autonome et vivant à leur domicile- Consommateurs de produits laitiers. • Randomisé en 2 groupes • Soit Actimel x 2/jour • Soit leur diète habituelle en excluant les produis laitiers fermentés. • Pendant 3 semaines.

29. Même fréquence d’infections groupe Contrôle groupeActimel P > 0.66Pas de différence Turchet P. et al. J. Nutr. Health Aging 2003; 7:75-7

30. Grippe plus courte avec Actimel 7 P<0.01 8.7 Turchet P. et al. J. Nutr. Health Aging 2003; 7:75-7

31. Actimel renforce les défenses naturelles d’étudiants (128 étudiants pendant examens) Lymphocytes Les sentinelles sanguines Natural Killer Les nettoyeurs sanguins Marcos A. et al. Eur. J. Nutr. 2004;43:381-9

32. L’effet est plus fort sur les monocytes “mous” Para D. et al. J. Nutr. Health Aging 2004;8:208-11 Burst oxydatif au début Amélioration de la capacité de burst oxydatif des monocytes après la prise d’Actimel ‘en % de la valeur de départ)

33. Quels sont les effets d'un tel produit sur une personne en bonne santé ? Compenser, rétablir une fonction amoindrie, ou particulièrement sollicitée dans la vie usuelle Physiologie

34. Quels sont les liens Industrie – Recherche ?

35. Escalier de construction d’un dossier FOCUS : MANAGER L’INNOVATION SANTE  Commencer avec le consommateur - Finir avec le consommateur Visualisation du bénéfice Dossier scientifique Etudes scientifiques E.F.S.A Produit R. C. T.,Explicatif Ingrédients actifs Pilote,SensorielUsine Marqueurs scientifiques Ferment,Plantes,…. Bénéfice consommateur Couleurs,PelletsQual. Vie,Confort Transit,Confort

36. Relations avec Recherche Extérieure FOCUS : MANAGER L’INNOVATION SANTE  Commencer avec le consommateur - Finir avec le consommateur Visualisation du bénéfice Dossier scientifique Scienceshumaines Etudes scientifiques Experts Produit C.R.O.ClinicienRecherche Ingrédients actifs Marqueurs scientifiques ExpertsPharmacoToxicol. Bénéfice consommateur ExpertsClinicienPhysiol. Scienceshumaines

37. L. casei est actif dans l’intestin humain Collaboration avec INRA Jouy en Josas-Pr Corthier Lactose operon Lactose operon lux gene PlacS PlacS PlacS lux lacS lacZ lacS lacZ

38. L. casei est actif dans l’intestin humain Collaboration avec INRA Jouy en Josas-Pr Corthier Lactose operon Lactose operon lux gene PlacS PlacS PlacS lux lacS lacZ lacS lacZ Comment ça marche ? lux gene inactif Pas de lumière Promoteur non activé

39. L. casei est actif dans l’intestin humain Collaboration avec INRA Jouy en Josas-Pr Corthier Lactose operon Lactose operon lux gene PlacS PlacS PlacS lux lacS lacZ lacS lacZ Comment ça marche ? lux gene Pas de lumière Promoteur inactivé inactivé Promoteur activé Lumière allumée activé

40. L. casei est actif dans l’intestin humain 10 3 9 2,5 8 2 7 Log10 µURL/ufc Ileum Log10 ufc/ g du contenu IG2 6 1,5 5 1 4 0,5 3 2 0 0 0,25 0,5 1 1,5 2 2,5 3 4 6 10 3 9 2,5 8 2 Colon Log10 µURL/ufc 7 Log10 ufc/ g du contenu cæcal 6 1,5 5 1 4 0,5 3 2,5 2 0 0 0,25 0,5 1 1,5 2 3 4 6 Temps après ingestion (heure)

41. Impact of Danone strains on intestinal gene expression B. animalis L. casei Define colonization density 10d after inoculation (CFU) Isolate RNA from ileum and colon Perform GeneChip analysis with Mu74A arrays Inoculate C57BL/6 mice Collaboration avec WASHU St Louis Pr J. Gordon

42. Different Probiotics Signatures B. animalis Ileum 10d-1 B. animalis Ileum 10d-2 Collaboration avec WASHU St Louis Pr J. Gordon L. casei Ileum 10d-2 L. casei Ileum 10d-1 Germ Free Ileum -1 Germ Free Ileum -2 196 genesinducedby L. casei 88 genesinducedby L. casei + B. animalis 99genesdownregulatedby L. casei + B. animalis 42 genesinducedby B. animalis Low High

43. Quels sont les liens Industrie – Recherche ? Sources de connaissances Collaborations Scientifiques Fonction d’Expertise - Audit

44. Probiotiques: auxiliaires de Santé ou de prévention ? International Life Science Institut FufosePassclaim www.ilsi.org

45. FUFOSE: From evidence based on markers for functional foods to types of claims relevant to them Consumption of functional food component Markers of targetfunction / biological response Markers of exposure to food component Enhanced target function TYPE A CLAIMS (enhanced function)

46. FUFOSE: From evidence based on markers for functional foods to types of claims relevant to them Consumption of functional food component Markers of targetfunction / biological response Markers of exposure to food component Markers of intermediate endpoint Reduced risk factorof disease Enhanced target function TYPE B CLAIMS (reduced risk of disease) TYPE A CLAIMS (enhanced function)

48. Objectifs d’un produit utilisant les probiotiques ?Bénéfice Santé spécifique – Bon à manger Quels sont les effets d'un tel produit sur une personne en bonne santé ?Rétablir une fonction à son optimum. Quels sont les liens entre Industrie et Recherche ?Dialogues et Partenariats Probiotiques: auxiliaires de Santé ou de prévention ?Ajouter de la vie aux annéesVitamines du XXIème Siècle

49. Merci ! Vos questions ?

50. 2 R = 0,9929 90 35 80 30 70 25 1BM (n=40) Transit time (h) R2= 0,9835 20 60 Transit time reduction (h) 2BM (n=38) 15 Logarithmic model 50 (MTT) 10 40 Logarithmic model 5 30 (STT) 0 0 1 2 3 BM start BM end 2* 4* 6* Servings/day Time (week) Effect of Activia: Summary Dose-effect of Activia on transit (summary of 2 studies) The effect is long lasting MTT STT * p<0.05 paired t test for baseline versus follow-up at 2, 4 and 6 weeks