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japonaisQuels sont les avantages de la levure bêta glucane en poudre?
Le bêta-glucane est le composant principal du polysaccharide de lA aparoi cellulaire de levure, qui est situé dans lA acouche la plus interne de la paroi cellulaire. C’est un polysaccharide structurel dont la fonctiSur lephysiologique principale est de maintenir la résistance mécanique de la paroi cellulaire Et etde permettre à la cellule de maintenir sa forme physiologique normale. Dans les années 1940, le Dr Louis Pillemer du Massachusetts Institute De laTechnology a découvert une substance dans la paroi cellulaire de la levure qui pourrait stimuler l’immunité [1]. En 1961, Drs. Diluzio Et etRiggi de l’université de TurSur leont déterminé que l’ingrédient actif dans la levure de glucane. En 1961, le Dr Diluzio Et etle Dr Riggi de l’université de Turdansont déterminé que l’ingrédient actif des polysaccharides de levure était le β-glucane [2].
La levure β-glucane est composée de glucose, avec une structure chimique dominée par le β-1,3-d-glucane en tant que chaîne principale Et etle β-1,6-d-glucane en tant que chaîne ramifiée (comme le montre la Figure 1), Et etun poids moléculaire de 20-4000 kDa [3-4]. Il représente 30% à 35% du poids sec de la paroi cellulaire de la levure. En 2010, la Chine a inclus le β-glucane de levure dans la liste des nouveaux ingrédients alimentaires, avec une quantité comestible ne dépassant pas 250 mg/ jour, Et eten 2012, il a été ajouté comme supplément nutritionnel au lait maternisé pour les nourrissons plus âgés [5]. En outre, la levure β-glucane a passé des examens de sécurité aux États-Unis, dans l’uniSur leeuropéenne Et etd’autres endroits. Par exemple, la levure bêta-Le glucanea été approuvée comme «généralement reconnue comme sûre» (GRN No. 239) par la La nourritureEt en plusDrug AdministratiSur le(FDA) des États-Unis en 2009, Et etpeut être utilisée dans une variété d’aliments tels que les produsonde boulangerie, les boissons Et etles produits laitiers, avec un ajout de pas plus de 200 mg par portion. L’union européenne a approuvé la vente de la levure bêta-glucane en tant que nouvel ingrédient alimentaire en 2011(2011 /762/ ue).
Actuellement,Levure β-glucaneEst largement disponible. Commercialement, il est généralement préparé à partir de la brasserie et#39; L llevure (levure de pain) par extraction, traitement acido-basique, séchage par pulvérisation Et etautres étapes. En plus de Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromycesmarxianus Et etKluyveromyces lactis ont été approuvés pour utilisation dans les aliments en 2013 Et et2024, respectivement. Kluyveromyces marxianus a un taux de croissance rapide et contient des composants antioxydants, ce qui en fait une matière première potentielle pour l’extraction du β-glucane [6].
Vaithanomsat et Al., et al.[7] ont étudié le potentiel du β-glucane dérivé de Kluyveromyces marxianus en tant que matériau polymère, et ont constaté qu’il pourrait être utilisé comme matériau polymère potentiel comme le β-glucane de levure commerciale. Chen et Al., et al.[8] [traduction]ont constaté que le β-glucanedérivé de Kluyveromyces marxianus avait une forte activité antioxydante contre le radical diphénylpicrylhydrazyle (DPPH ·), le radical hydroxyle (·OH) et le radical anion superoxyde (O2·) ont un fort effet de piégeage, présentant ainsi une activité antioxydante.
Bêta-glucane a une variété d’avantages pour la santé, tels que l’immunomodulation, l’amélioration de la santé intestinale, la régulation du métabolisme des glycolipides, et l’activité antioxydante. Alors que la politique «Chine en bonne santé 2030» entre dans la phase de mise en œuvre complète, la levure bêta-glucane est progressivement venue dans les yeux du public en raison de ses effets immunomodulateurs et prébiotiques importants. La levure β-glucane peut être reconnue par des récepteurs de reconnaissance de formes à la Surface de surfacedes cellules immunitaires, qui peuvent activer les effets immunitaires dans le corps; Réguler la flore intestinale, promouvoir l’immunité intestinale, peut être utilisé et métabolisé par la flore intestinale spécifique, et influer positivement sur la santé du corps en régulant la flore intestinale et leurs métabolites [9].
1 activité fonctionnelle de la levure β-glucane
1.1 fonction immunitaire
1.1.1 régule la fonction immunitaire et favorise l’immunité intestinale
La levure β-glucane est un immunomodulateur naturel. Son mécanisme immunomodulateur comprend une liaison spécifique aux cellules immunitaires et la stimulation des cellules immunitaires pour exercer une activité immunologique sur le corps [10-11]. Après que la levure β-glucaneait atteint l’intestin, elle se lie aux récepteurs de reconnaissance des formes (PRRs) exprimés par les macrophages sur les microvillovilles de Peyer' L lpatches et est internalisé [12-13]. Ensuite, après avoir été reconnu par le récepteur, un signal est transmis aux cellules mononucléaires du sang périphérique humadans(PBMC), parmi lesquelles Dectin-1 et le récepteur du complément 3 (CR3) sont les deux principaux récepteurs des cellules immunitaires pour reconnaître le β-glucane de levure et produire la phagocytose. Enfin, après réception du signal transmis, le phagolysosome des PBMC dépend de la NADPH oxydase pour consommer une grande quantité d’oxygène et produire un burst oxydatif, tuant ainsi efficacement les agents pathogènes qu’il phagocyte [14-17].
Certaines études ont confirmé que les cellules présentatrices d’antigènes sont spécifiquement liées par la levure β-glucane, qui est alors reconnue et phagocytée par la molécule Dectin-1 qu’elle exprime, activant ainsi la voie NF-κB en downstream et médiant une réponse immunitaire en favorisant la sécrétion de facteurs inflammatoires tels que le facteur de nécrose tumorales -α (TNF-α) et l’interleukine-6 (IL-6) [18]. Zhao Wenting et Al., et al.[19] ont constaté que la levure β-gluane peut considérablement favoriser la formation des macrophages et améliorer leur fonction phagocytique grâce à un modèle de phagocytose de macrophage de poisson zébrafé. Lee et Al., et al.[20] ont constaté que la levure β-glucanefavorise la réponse immunitaire en induisant la production d’ifn -γ et la différenciation des cellules Th1. Zhu Yamdanset Al., et al.[21] ont constaté que la levure β-glucane peut améliorer considérablement l’activité des cellules NK de souris. De plus, il existe de plus en plus de preuves [22] que la levure β-glucane peut «former» les cellules immunitaires innées, modifiant ainsi la biologie des monocytes et des précurseurs des macrophages pour produire une réponse immunitaire plus efficace. Patricia et Al., et al.[23] ont constaté que la levure β-glucan peut favoriser la production d’ «immunité entraînée» chez les monocytes primaires humains, produisant ainsi une réponse efficace de l’hôte inné dans la réponse immunitaire non spécifique.
En plus de sa capacité à activer les neutrophiles et les phagocytes, à activer et à influencer davantage le réseau de régulation «immuno-neuroendocrine», la levure β-glucane a également pour fonction de promouvoir le système immunitaire intestinal [24]. Wang et Al., et al.[25] ont constaté que l’injection de la levure β-glucane peut améliorer l’immunité intestinale en améliorant la voie de signalisation NF-κB chez le mérou perlé. Carballo et Al., et al.[26] ont constaté que la levure β-glucan peut augmenter l’expression du facteur régulateur 7 de l’il-1 et de l’interféron, réduire la proportion de bactéries nocives telles que le Vibrio dans l’intestdanset améliorer l’immunité intestinale des poissons. Wang et Al., et al.[27] ont constaté que la levure β-glucane peut augmenter considérablement les concentrations d’ifn -γ et d’il-6 et favoriser la prolifération des lymphocytes; Il augmente également l’abondance de probiotiques L’abondance de bactéries dans l’intestin, et favorisent la fonction du système immunitaire intestinal.
1.1.2améliorer l’immunité et inhiber la réponse immunitaire excessive
Les enfants sont sujets aux infections des voies respiratoires supérieures en raison de leur système immunitaire sous-développé. La supplémentation quotidienne avec la levure β-glucane peut considérablement améliorer les enfants ' L ll’immunité et de réduire l’incidence et la durée des rhumes. Dans des essais cliniques sur les infections chroniques des voies respiratoires chez les enfants, l’administration orale à court terme de levure bêta-glucan a été constaté pour augmenter significativement les niveaux d’albumine, de lysozyme et d’iga dans la salive des enfants malades, réguler leur fonction immunitaire muqueuse et raccourcir significativement l’évolution des maladies respiratoires chroniques chez les enfants [28-29]. Meng et Al., et al.[30] ont constaté qu’après une période de supplémentation en levure bêta-glucan, l’incidence et la durée du rhume chez les enfants susceptibles aux maladies des voies respiratoires supérieures était réduite de 66%. En outre, des essais cliniques ont également montré que la levure bêta-glucane peut améliorer le système immunitaire après un exercice excessif. Par exemple, les coureurs de marathon qui ont pris 250 mg ou 500 mg de levure bêta-glucanes par jour pendant quatre semaines après le marathon ont considérablement réduit les symptômes des infections respiratoires [31].
QuEt en plusle corps ' L lréponse immunitaire dépasse la plage normale, le corps et#Les propres cellules ou tissus normaux sont attaqués, ce qui est appelé une réaction allergique. Sur le plan clinique, les maladies connexes sont courantes, comme la rhinite allergique et l’asthme allergique [32]. La levure β-glucane peut affecter de manière significative la réponse immunitaire des lymphocytes T T(cellules Th1 et Th2), libérer des cytokines anti-inflammatoires telles que l’interleukine et transformer le facteur de croissance, inhibant ainsi efficacement les réactions allergiques [33]. Talbott et Al., et al.[34] ont constaté qu’un supplément de 250 mg/ jour de levure bêta-gluane pendant 4 semaines peut améliorer les symptômes allergiques, comme en atteste une analyse de l’immunoglobuline E sérique et d’autres indicateurs chez 48 volontaires atteints de rhinite allergique au pollen (24 sujets chacun dans les groupes de levure bêta-gluane et placebo). Kirmaz et coll. [33] ont étudié les effets de la levure bêta-glucane sur les patients atteints de rhinite allergique. Il a été constaté qu’après administration à long terme, l’expression de l’il-12 par les cellules Th1 dans le corps augmentait, tandis que l’expression de l’il-4 et de l’il-5 par les cellules Th2 diminuait significativement. Dans le même temps, les granulocytes d’éosinophil ont diminué, soulageant ainsi les symptômes de la rhinite allergique.
1.2 fonction prébiotique
1.2.1 régule la flore intestinale et améliore la santé intestinale
La levure β-glucane peut résister à l’hydrolyse par l’acide gastrique et les enzymes digestives dans une certaine mesure, et améliorer le péristaltisme intestinAl., et al.En même temps, il est absorbé et métabolisé par la flore intestinale, et régule le corps et#39; S le métabolisme du sucre et des lipides en améliorant l’hôte ' S flore intestinale et ses métabolites, présentant des avantages prébiotiques [4,35-36]. La levure β-glucane peut également augmenter la sécrétion d’immunoglobuline A Aà la surface intestinale et réguler l’expression de molécules de signal telles que les hormones et les cytokines pour améliorer la santé intestinale de l’hôte [37].
Han et al. [38] ont constaté que l’administration orale de la levure β-glucan atténuait de façon significative l’infiltration inflammatoire et l’apoptose chez les souris souffrant de colite induite par le DSS,et améliorait la perméabilité intestinale et l’intégrité des structures de jonction serrée. Li et al. [39] ont constaté que la levure β-glucane peut favoriser la production d’acides gras à chaîne courte, réduire l’abondance de bactéries nuisibles comme les bactérioïdes et augmenter l’abondance de bactéries bénéfiques comme les Lactobacillus. Sun Yunhong et al. [40] ont constaté que la levure β-glucan peut réguler l’homéostasie immunitaire intestinale en inhibant la voie de signalisation NF-κB/NLRP3, restaurer le rapport des Firmicutes à Bacteroidetes phyla, augmenter l’abondance de probiotiques tels que Lactobacillus et Akkermansia, et restaurer la fonction de barrière muqueuse intestinale, améliorant ainsi la fonction de la colite.
Hu et al. [35] ont constaté que la levure β-glucane a une activité prébiotique semblable à l’inuline en inhibant l’abondance de bactéries nuisibles telles que les Firmicutes et Bacteroidetes phyla et en augmentant la croissance de bactéries bénéfiques telles que Bifidobacterium. En outre, la levure β-glucane peut également favoriser le péristalse intestinal, augmenter le taux d’échange intestinal de substances, et adsorber les mycotoxines pour promouvoir la santé intestinale. Ses principaux mécanismes sont les suivants: 1. La levure β-gluane peut inhiber la fixation d’escherichia coli à la muqueuse intestinale en inhibant de façon concurrentielle les adhésines bactériennes situées aux extrémités d’escherichia coli pili; 2. Réguler l’expression des neurotransmetteurs et des protéines de jonction serrée dans l’épithélium intestinal pour lutter contre les bactéries pathogènes, renforçant ainsi la barrière mécanique intestinale et maintenir l’intégrité des muqueuses; 3. La levure β-glucane de faible poids moléculaire peut pénétrer les parois cellulaires microbiennes et perturber le métabolisme cellulaire, réduisant la proportion de bactéries étrangères nuisibles [41-43].
1.2.2 réguler le métabolisme du sucre et des lipides et améliorer le syndrome métabolique
Levure β-glucane poudrePeut réguler la microécologie intestinale pour prévenir le syndrome métabolique, protéger efficacement et réparer les cellules β β β βdu pancréas, et améliorer la résistance à l’insuline. Cao Yan[44-45] a constaté que la levure β-glucane peut réguler la microflore intestinale de souris obèses et diabétiques de type 2, inhiber le processus de gluconéogenèse hépatique et l’expression des gènes impliqués dans la synthèse des graisses, améliorer le microenvironnement du tissu adipeux, et inhiber efficacement l’inflammation chronique des intestins et du tissu adipeux causée par l’obésité et le diabète de type 2. Mitchelson [46] et d’autres ont constaté que la levure β-glucane peut augmenter la sensibilité à l’insuline et le métabolisme des lipides du foie chez les souris humanisées en améliorant la structure de la flore intestinale.
Chen [47] et d’autres ont montré que la levure β-glucan peut améliorer le syndrome métabolique en réduisant les niveaux de facteurs pro-inflammatoires tels que l’il-6 dans le sang des souris à haute teneur en graisse et en réduisant l’accumulation relative de bactéries telles que le Lactobacillus et le Streptococcus. D’autres études ont également confirmé que la levure β-glucane peut améliorer le syndrome métabolique en régulant la flore intestinale, y compris en améliorant le poids, l’accumulation de graisse et la stéatose hépatique [48]. Une supplémentation à long terme avec la levure β-glucane peut rétablir le déséquilibre de la flore intestinale causé par un régime riche en graisses, et peut améliorer la prise de poids, la dyslipidémie et l’inflammation systémique chez les rats[49]. De plus, la levure β-glucane peut réduire l’absorption du glucose en inhibant les protéines porteuses du transport du glucose dans l’intestin, et inhiber l’expression de gènes liés à la digestion des graisses et aux protéines de transport, réduisant ainsi l’absorption et l’utilisation de la graisse intestinale [47].
La levure β-glucane peut également favoriser la libération de lipoprotéines et d’acides gras, ce qui a un bon effet sur la réduction du cholestérol sangudans[37,50]. Un certadansnombre d’essais cliniques ont également confirmé les effets bénéfiques de la levure bêta-glucane sur diverses maladies métaboliques. Par exemple, Crondanset al. [51] ont mené une étude d’intervention exploratoire randomisée, contrôlée contre placebo sur des patients atteints de diabète de type 2, qui a montré qu’après avoir pris de la levure bêta-gluane pendant 8 semaines, les patients et#39; La résistance à l’insuline a été significativement améliorée. Mosikanon et al. [52] ont mené une expérience de population de 6 semaines sur 44 personnes obèses (2 2 personnes), et ont constaté que par rapport au groupe témoin, la levure β-glucane peut réduire le corps et#39; S expression de l’il-6 et du TNF-α, et réduire le tour de taille et la pression artérielle des sujets.
1.3 autres effets par la régulation immunitaire et la fonction prébiotique
La levure β-gluane peut également favoriser la cicatrisation des plaies, améliorer les symptômes de la maladie pulmonaire obstructive chronique, et la déficience cognitive par des activités immunitaires et prébiotiques. La levure bêta-gluane peut augmenter l’infiltration des macrophages au site de la plaie et en même temps renforcer la résistance à la traction de la plaie, favorisant ainsi la cicatrisation [53]. Luo Zhen [54] a constaté que la levure bêta-glucan peut réduire les dommages aux tissus bronchiques dans la mpoc et améliorer considérablement l’inflammation de la paroi bronchique en améliorant le type et l’abondance de bactéries intestinales bénéfiques et en affectant l’expression des protéines dans le tissu pulmonaire, améliorant ainsi considérablement les symptômes associés à la mpoc. Zhang Qiwei [55] [traduction]a constaté que la levure β-glucan peut affecter la voie de la phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)/ protéine kinase B (AKT) à travers les métabolites de la flore intestinale pour améliorer la réponse neuroinflammatoire et améliorer l’apprentissage et la capacité de mémoire des souris.
Mo et al. [56] ont étudié si l’administration orale à long terme de la levure β-glucan pouvait favoriser la production d’acides gras à chaîne courte dans l’intestdansde la souris pour inhiber la neuroinflammation et ainsi soulager les symptômes associés à l’alzheimer' S maladie. Xu et al. [57] ont constaté que la levure β-glucane pourrait modifier la composition de la flore intestinale et améliorer le dysfonctionnement cognitif causé par l’alzheimer' S par la voie de l’axe intestinal-cerveau.
2 Applicationde la levure β-glucane dans l’industrie alimentaire
La levure β-gluane est de plus en plus utilisée dans l’industrie alimentaire, non seulement comme additif alimentaire et ingrédient alimentaire pour améliorer la texture et la stabilité des produits, mais aussi pour améliorer leurs bienfaits pour la santé (Figure 2). En raison de ses propriétés épaississantes et émulsifiantes, la levure β-gluane peut être utilisée comme épaississant quEt en pluselle est ajoutée au yogourt dans les bonnes proportions [58]. Raikos et al. [59] ont ajouté du β-glucane au yogourt sans gras à différentes concentrations. Lorsque la teneur en β-glucane était aussi élevée que 0,8%, les propriétés physiques et structurelles du yoghourt étaient meilleures, et le temps de fermentation était considérablement réduit de 1 h. Sahlany et al. [60] ont ajouté 0,1% / 0,5% /1% de levure β-glucane au lait acide, respectivement, avec 0,1% / 0,5% /1% de levure β-glucane, et ont constaté que, comparativement au yoghourt sans β-glucane ajouté, l’acidité du bio-yoghourt avec 0,5% et 1% de β-glucane ajouté augmentait, et la perte et le rétrécissement d’eau diminuaient. La levure β-glucane a également des applications potentielles dans le pain, les pâtes et les biscuits. Par exemple, l’ajout de levure β-glucane pendant le processus de fabrication du padanspeut maintenir les propriétés sensorielles du pain. Martins et al. [61] ont ajouté environ 2% de β-glucane de levure au pain, qui a formé une structure interstitielle uniforme après la cuisson, améliorant la texture et les propriétés nutritionnelles.
La levure β-glucane peut être utilisée seule ou en combinaison avec d’autres macromolécules telles que des protéines comme matière première pour les biorevêtements en raison de ses bonnes propriétés rhéologiques et de sa biocompatibilité [62]. Miroslav et al. [63] ont utilisé 20% de β-glucan de levure et de glycérine pour produire un film dense, non poreux et insoluble dans l’eau. Après un vieillissement d’un an, les propriétés sont restées presque inchangées, ce qui en fait un bon matériau d’emballage alimentaire.
Les propriétés de rétention d’eau et d’émulsion de la levure β-glucane et de ses complexes sont bénéfiques pour les produits carneux, favorisant l’absorption d’eau, améliorant le produit et#39; S texture, et transmettre différentes saveurs et textures. Apostu et al. [64] ont constaté que 1,5 % de β-glucane de levure dans les produits carné peut permettre une rétention d’eau optimale et réduire la quantité de chlorure de sodium dans le produit. Zhang Manli [65] a constaté que l’ajout de β-glucane ou d’un complexe à des produits carné peut réduire la proportion de matières grasses et la quantité d’amidon ajoutée. Le remplacement de 20% de la graisse des saucisses par un complexe de levure β-glucane et d’isolat de protéine d’arachide a produit un produit dont la rétention d’eau et la texture sont comparables à celles du produit commercial. Les propriétés émulsionnantes de la levure β-glucane lui permettent également de remplacer partiellement la graisse en tant que substitut de graisse. Reis et al. [66] ont étudié l’utilisation de la levure β-glucane pour remplacer la graisse dans la production de mayonnaise, ce qui a donné une durée de conservation plus longue et des calories plus faibles que la mayonnaise ordinaire.
Avec des préoccupations croissantes pour la santé, en particulier la demande pour l’amélioration de l’immunité et la prévention des maladies, la levure β-glucan a un large potentiel d’application sur les marchés nationaux et internationaux en tant qu’ingrédient avec de multiples avantages pour la santé. Actuellement, les produits liés à la levure β-glucane couvrent les produits laitiers, les aliments fonctionnels, les produits de santé, etc., et les formulations de produits comprennent les boissons, les poudres, les capsules, les bonbons, etc.[67-68]. Par exemple, Mead Johnson' S "Blue Zen" série de poudre de lait ajoute de la levure β-glucane pour améliorer l’immunité, Red Bull' S "EXTRA" produit, Amway' S concentré de jus de pomme, et Goodhealth' S bonne santé comprimés à croquer à croquer.
3 Conclusion et perspectives
La Chine a une longue histoire d’aliments fermentés et est riche en ressources de levure, de sorte que l’utilisation efficace de la levure β-glucane a une grande valeur d’application. La levure β-glucane a des activités fonctionnelles importantes telles que l’immunoLa modulationet les effets prébiotiques, et est actuellement utilisée dans les additifs alimentaires, les suppléments nutritionnels, et les transporteurs de médicaments. Cependant, il y a encore quelques problèmes avec le développement et l’utilisation actuels de la levure β-glucane: 1) bien qu’il y ait eu de nombreux essais animaux et humains sur la levure β-glucane, la plupart d’entre eux se concentrent sur la régulation de l’immunité et du métabolisme des glycolipides, et d’autres activités fonctionnelles doivent encore être explorées en profondeur. 2) malgré la similarité structurelle de la levure β-glucane, son poids moléculaire, son rapport de ramification et d’autres structures lui donnent des propriétés physico-chimiques différentes, de sorte que les relations structure-activité pertinentes doivent encore être révélées. 3) la levure β-glucane a une grande valeur d’application dans le domaine alimentaire, et des recherches supplémentaires sont nécessaires sur sa transformation et l’adaptabilité des produits afin d’élargir son champ d’application.
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