Brevet FR2815823A1 — publié le 20020503

La présente invention concerne une méthode permettant de conférer des propriétés bifidogènes à des aliments traditionnels qui n'en possèdent pas ou pas suffisamment. Elle a également pour objets une préparation utile en tant qu'agent bifidogène, l'utilisation d'une telle préparation dans la fabrication d'une composition alimentaire bifidogène et une composition alimentaire incorporant une telle préparation. La présente invention a aussi pour objet une méthode pour favoriser le développement dans le colon de bactéries acidophiles, notamment de bifidobactéries. Les bifidobactéries, qui appartiennent au genre Bifidobacterium, sont connues pour leurs effets bénéfiques sur la santé humaine. En particulier, elles jouent un rôle positif en limitant le développement dans le tube digestif d'autres bactéries pathogènes ou ayant des effets néfastes comme la production de métabolites toxiques. Elles stimulent également les défenses immunitaires de l'homme. La plupart des polysaccharides solubles et indigestible, qui par définition appartiennent au groupe nutritionnel des fibres alimentaires, induisent la multiplication dans le colon des bactéries acidophiles dont les bifidobactéries (effet bifidogène). Il est donc bénéfique d'ajouter de tels polysaccharides en tant qu'agents bifidogènes à la ration humaine lorsque celle-ci en est déficiente, ce qui est généralement le cas dans les pays occidentaux. En général, les polysaccharides sont des macromolécules connues pour exercer un fort pouvoir texturant à faible dose dans des aliments. D'ailleurs, ceux-ci sont souvent utilisés comme additifs alimentaires pour augmenter la viscosité ou même réaliser des gels. Ces effets texturants apparaissent bien en deçà de la dose requise pour observer un effet bifidogène et il est donc souvent impossible d'enrichir des aliments en polysaccharides bifidogènes sans modifier de manière drastique et rédhibitoire leurs caractéristiques organoleptiques. Une possibilité pour contourner cette limite technologique est de réduire la masse moléculaire de ces polysaccharides pour en atténuer le pouvoir texturant et par conséquent d'améliorer leur compatibilité technologique. D'autre part, plusieurs oligosaccharides (de 3 à 10 unités de sucre liées les unes aux autres), tels que fructo-oligosaccharides ou xylooligosaccharides ont été développés pour l'enrichissement d'aliments en agents bifidogènes. Malheureusement, la consommation de substances de faible. masse moléculaire peut provoquer des effets secondaires intestinaux à des doses très proches de leur dose efficace (Bouhnik et coti, J. Nutr., 129, 113-16, 1999). Les inventeurs ont réalisé leurs travaux sur une classe particulière de polysaccharides, qui se distinguent de ceux cités ci-dessus : les arabinogalactanes. Les arabinogalactanes qui sont des polysaccharides de forte masse moléculaire mais de structure chimique très ramifiée, ce qui leur confère un très faible pouvoir texturant. De tels polysaccharides, que dans le cadre de ce brevet nous nommerons préparation se caractérisent par une masse moléculaire supérieure à 300 000 daltons et une viscosité comprise entre environ 100 et 1000 mPa. s, en solution aqueuse à 30% et à 20oC. Grâce à leur faible pouvoir texturant, il est possible d'ajouter à des aliments des doses de préparation conférant un effet bifidogène auxdits aliments sans dénaturer leurs caractéristiques organoleptiques, notamment de texture. Par ailleurs, grâce à la forte masse moléculaire et à la complexité structurale des molécules qui la composent, la préparation n'induit pas d'inconfort digestif. C'est dans ce contexte que les présents inventeurs ont eu la démarche d'incorporer dans une composition alimentaire une préparation constituée d'un polysaccharide bifidogène qui soit compatible avec les caractéristiques de texture de l'aliment fini (compatibilité technologique) et qui n'engendre pas d'effets secondaires néfastes à l'acceptabilité par le consommateur dudit aliment (compatibilité nutritionnelle). La présente invention a ainsi pour objet une composition alimentaire comprenant la préparation selon l'invention à raison de 0,5 à 100% (p/p). Elle a encore pour objet une utilisation de la préparation selon l'invention, en tant qu'agent bifidogène, dans la fabrication d'une composition alimentaire tout en. conservant les caractéristiques organoleptiques initiales de ladite composition en l'absence de ladite préparation. La présente invention vise également une méthode qui consiste à ajouter à une composition alimentaire une préparation qui est elle-même bifidogène. L'addition de ladite préparation à la composition alimentaire n'entraîne pas de modifications qui dénatureraient cette dernière et n'engendre pas de symptômes d'inconfort digestif qui affecteraient la tolérance à la composition enrichie en préparation bifidogène. La présente invention a aussi pour objet une méthode pour favoriser le développement des anaérobies acidophiles dans le colon humain consistant à ajouter à une alimentation habituelle une préparation ou une composition selon l'invention. L'invention permet donc de préparer des aliments acceptables par le consommateur, favorisant le développement dans le colon des bifidobactéries, sans engendrer d'effets secondaires générateurs d'inconfort digestif tels que ballonnements ou flatulences, contrairement aux agents bifidogènes de l'état de la technique. La préparation selon l'invention présente en outre les caractéristiques alternatives ou complémentaires suivantes : - ladite préparation est un polysaccharide appartenant au groupe des arabinogalactanes. - par hydrolyse acide (Anderson D. M. V., Phytochemistry, 8,167-176, 1969), l'arabinogalactane produit les constituants suivants : galactose, de préférence entre 33 et 54%, arabinose, de préférence entre 27 et 59%, rhamnose, de préférence entre 0,4 et 13%, et acides glucuroniques, de préférence entre 7 et 20%. - la préparation contient moins de 5% de protéines, de préférence de 0,1 à 4%. - la préparation dose de 80 à 95% de fibre alimentaire soluble, de préférence de 82 à 88%, tel que mesuré par la méthode AOAC (méthode officielle AOAC No. 985.29). - la préparation prête à être incorporée dans un aliment se présente sous la forme d'une poudre atomisée ayant une granulométrie de 10 à 300 um. - la préparation prête à être incorporée dans un aliment se présente sous la forme d'une poudre granulée ayant une granulométrie de 60 à 500 um. La préparation selon l'invention permet de formuler des compositions alimentaires qui vont avoir un effet bifidogène soit dans une ration unique soit dans des rations qui complètent les apports de l'alimentation habituelle. En tant qu'agent bifidogène, la préparation selon l'invention peut être présente à raison de 0,5 à 100% dans des compositions alimentaires à usage humain ou vétérinaire. Dans le cas d'une composition selon l'invention la préparation est présente de préférence dans les proportions suivantes, par exemple de 0,5 à 5% pour un yaourt, de 0,5 à 10% pour une boisson, de 1 à 10% pour une barre céréalière. Bien entendu la composition selon l'invention peut se présenter sous d'autres formes alimentaires, par exemple comprimés, sirops, soupes, fromages, confiseries, etc... Il peut être avantageux d'associer la préparation selon l'invention à un ou plusieurs agents probiotiques connus, à savoir des ferments vivants, tels que des bifidobactéries lyophilisées, par exemple. La composition ainsi obtenue a un effet dit symbiotique . Il est également possible d'associer la préparation selon l'invention à d'autres polysaccharides bifidogènes connus tels que des oligosaccharides, ce qui a pour intérêt de diminuer les doses de ces derniers qui, comme rappelé ci-dessus, présentent des effets secondaires néfastes aux doses dites efficaces. La présente invention va maintenant être décrite à l'aide d'exemples illustratifs et non limitatifs et en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre la variation de la viscosité en solution aqueuse en fonction de la concentration de la préparation selon l'invention ; - la figure 2 montre la fréquence des symptômes digestifs éprouvés lors de la consommation de divers substrats, et - les figures 3,4 et 5 illustrent l'évolution moyenne des symptômes digestifs (flatulence, ballonnements, diarrhées, respectivement) lorsque la dose de substrat augmente. Dans la suite de la description et dans les exemples illustratifs de compositions alimentaires selon l'invention, la préparation selon l'invention est constituée par de la gomme acacia, produite par la société Colloïdes Naturels International (Rouen, France) sous la dénomination commerciale Fibregum. EXEMPLES Exemple 1 : La gomme d'acacia est un polysaccharide naturel excrété par les arbres du genre botanique Acacia. La gomme d'acacia appartient au groupe chimique des arabinogalactanes et possède toutes les caractéristiques de la préparation telles que décrites précédemment et peut donc être utilisée comme préparation selon l'invention. La gomme d'acacia a une masse moléculaire typiquement supérieure à 1 000 000 daltons (Picton et coil. Carbohydr. Polym., 42 (1), 23-31,2000) et sa viscosité est inférieure à 1000 mPa. s en solution aqueuse à 30% et à 20oC, comme l'indique la Figure 1. Elle peut donc être avantageusement ajoutée en grande quantité à de nombreux aliments sans modifier la texture qui les caractérise. Par ailleurs, la gomme d'acacia est connue pour stimuler le développement des bifidobactéries dans le colon humain. McLean-Ross et coll. ont démontré que la gomme d'acacia ingérée ne se retrouve pas dans les selles de rats (McLean-Ross et coli., Brit. J. Nutr., 51 (1), 47-56,1984) ou d'humains (McLeanRoss et coti, Amer. J. Clin. Nutr., 37 (3), 368-375,1983). En fait, la gomme d'acacia ingérée sert de nutriment carboné aux bactéries qui par conséquent voient leur activité stimulée ce qui a été nettement observé chez le rat par Walter et coli. (Brit. J. Nutr., 55, 465-479, 1986 et Brit. J. ; Nutr., 60 (2), 225-232,1988). Ces auteurs n'ont toutefois pas précisé les genres des bactéries étudiées. In vitro, si Salyers et coll. (Am. J. Clin. Nutr., 31, S128S130, 1978) ont observé que la gomme d'acacia est fermentée par un grand nombre d'espèces de la flore intestinale humaine, ils n'ont pas mis en évidence un genre plutôt qu'un autre. Plus récemment, Crociani et coil. (Int. J. Microbiol., 24,199-210, 1994) ont montré que parmi les nombreuses espèces de bifidobactéries présentes chez l'homme, seules quelques unes peuvent fermenter la gomme d'acacia. Les inventeurs ont démontré l'effet bifidogène de la gomme d'acacia chez l'homme comme décrit ci-après. Méthode Dix volontaires sains (5 hommes et 5 femmes) âgés de 20 à 40 ans n'ayant pas d'antécédents gastro-entérologiques et n'ayant pas été soumis à un traitement laxatif ou antibiotique durant les trois mois précédent le début des essais, ont reçu dans leur alimentation de la gomme d'acacia (préparation) ou du saccharose en guise de placebo (témoin). L'essai a été conduit en simple aveugle. Les volontaires ont consommé pendant 10 jours consécutifs 10g/jour de saccharose, puis pendant 10 jours consécutifs 10g/jour de gomme d'acacia. Pendant les 5 derniers jours de chacune des périodes, un échantillon de selles a été collecté quotidiennement pour dénombrement des bactéries totales et des bifidobactéries. Les échantillons ont été conservés en milieu anaérobe et analysés dans les 2 heures après le prélèvement. Pour les dénombrements de bactéries, 1 g de matière fécale a été dilué 10 fois avec de l'eau peptonée à 3, 75g/l sous anaérobiose. Les boîtes de Pétri contenant le milieu sélectif ont été inoculées après différentes dilutions de la suspension de départ et ont été incubées sous conditions aérobies ou anaérobies pendant 24 à 96 heures. Les aérobes totaux ont été déterminés sur agar nutritif à 28g/l, les anaérobes totaux sur milieu WC à 82g/1 et les bifidobactéries sur milieu Beerens (agar Columbia à 42, 5g/l, glucose à 5g/l, cystéine à 0, 5g/l et agar bactériologique à 1, 5g/l). les données ont été traitées par analyse de la variance (test de Scheffé) en prenant un seuil de signification de 5% (p Résultats Le tableau 1 montre l'évolution du nombre de bactéries totales et de bifidobactéries, consécutivement à l'ingestion de la préparation selon l'invention (10g/jour gomme d'acacia). Tableau 1 : concentrations bactériennes (exprimées en log de cellules formant colonie par gramme de selle fraîche) dans les selles de volontaires ayant ingéré 10g/jour de témoin ou de préparation selon l'invention. Tableau 1 Témoin Préparation p* selon l'invention Aérobes totaux 7, 950, 12 7, 810, 090, 356 Anaérobes totaux 10, 450, 0510, 420, 040, 665 Bifidobactéries 9, 130, 16 9, 750, 14 0, 006 l'effet de la préparation selon l'invention (gomme d'acacia) est considéré comme statistiquement significatif quand p est inférieur à 0,05 Le tableau 1 démontre que la consommation de 10 g par jour de la préparation selon l'invention permet d'augmenter de manière significative le nombre de bifidobactéries dans les selles. La préparation de l'invention est donc bifidogène. Par ailleurs, les inventeurs ont démontré l'excellente tolérance digestive à la préparation selon l'invention, même aux doses dépassant largement celles provoquant un effet bifidogène significatif, comme décrit ci-après. Méthode L'expérience était composée de 3 périodes de 18 jours durant lesquelles 10 volontaires sains ont consommé des doses croissantes (de 10 à 70 g/jour) de saccharose (témoin négatif, ou témoin dans les figures), de fructo-oligosaccharide à chaîne courte scFOS produit par la société Béghin Say sous la dénomination commerciale Actilight P95 (témoin positif, ou art antérieur ) ou de la préparation selon l'invention (gomme d'acacia, ou invention ). Chaque période était séparée de la précédente par une période de 15 jours de repos (sans substrat). Dans une période finale, les volontaires ont été soumis, à 8 jours d'intervalle, à une dose unique de 20 g/jour pour tester la tolérance en prise aiguë. Pendant les périodes d'ingestion des différents substrats, les volontaires ont noté dans leur journal quotidien les symptômes ressentis (flatulences, ballonnements, diarrhée) et ont noté leur intensité (0 : absence, 1 : léger, 2 : modéré et 3 : sévère). Résultats La figure 2 montre la fréquence des symptômes intestinaux ressentis par les volontaires lors de la consommation des différents substrats. Les figures 3,4 et 5 montrent l'évolution moyenne des symptômes digestifs lorsque la dose de substrat augmente. Comme on peut l'observer sur ces figures, la préparation selon l'invention (gomme d'acacia) génère significativement moins de flatulence et de ballonnements que des fructooligosaccharides à chaîne courte. En particulier aux doses inférieures à 15 g/jour, il n'y a pas de différence significative entre la préparation conforme à l'invention et le saccharose dont la tolérance n'est pas à démontrer. Contrairement au domaine du médicament, dans le cadre d'une alimentation, il est impossible de contrôler la prise effective des consommateurs. Certains consommateurs, convaincus de l'utilité d'accroître leur consommation en agent bifidogène risquent de dépasser la dose efficace et donc d'entrer dans une zone à risque d'effets secondaires. Il est donc essentiel que l'agent bifidogène puisse être toléré, même audelà de sa dose efficace. Un des intérêts de la préparation selon l'invention est d'éviter les symptômes d'inconfort en cas de surconsommation de composition alimentaire enrichie en préparation bifidogène. Notamment, entre 10 et 15g/j, la préparation conforme à l'invention est très efficace tout en étant parfaitement tolérée. En outre, la consommation de la préparation selon l'invention ne provoque pas de diarrhées, même à des doses journalières de 70 g. Il a été observé que l'augmentation du nombre de bifidobactéries est d'autant plus marqué que le nombre initial de bifidobactéries est faible. Ainsi, il semble que la préparation selon l'invention présente une plus grande efficacité chez les individus ayant un taux initial relativement faible de bifidobactéries et qui par conséquent ont le plus besoin de voir ce taux augmenter. Exemple 2 : yaourt à effet bifidogène Composition typique (en % p/p) : Lait entier 84,4 Poudre de lait écrémé 4,2 Saccharose 6,8 Ferment lactique 2,1 Préparation selon l'invention 2,5 Pour fabriquer le yaourt à effet bifidogène, on procède comme suit : La poudre de lait, le sucre et la gomme d'acacia sont mélangés avant d'être incorporés au lait. Le mélange est pasteurisé à 80 C pendant 15 min. puis refroidi à 45 C avant d'ajouter les ferments lactiques et de laisser incuber à 43 C jusqu'à une acidité de 850 doric. Le yaourt est ensuite brassé et lissé lentement avant d'être conditionné en pots de 125 g. Tableau 2 : évolution au cours du stockage de la viscosité (mesurée avec un viscosimètre Broekfield RVT) du yaourt enrichi en préparation selon l'invention en comparaison avec un yaourt sans ajout. Yaourt bifidogène Yaourt témoin J + 2 5600 mPa. s 6000 mPa. s J +6 6400 mPa. s 6600 mPa. s J+126000 mPa. s6200 mPa. s J + 19 5700 mPa. s 5700 mPa. s J +22 4400 mPa. s 4800 mPa. s Le Tableau 2 montre que la viscosité du yaourt enrichi en préparation selon l'invention évolue de la même manière que celle du yaourt témoin sans ajout de préparation. Cela démontre que l'ajout de la préparation selon l'invention (gomme d'acacia) dans un yaourt ne perturbe en rien la texture qui le caractérise. L'absence de différence de texture a également été confirmée par des dégustations pendant lesquelles les testeurs n'ont pas pu différencier les deux yaourts (test triangulaire). Chaque pot de yaourt (c'est-à-dire 1 ration) apporte 3,13 g de préparation. Quatre pots de yaourt par jour, ou un pot de yaourt combiné à d'autres aliments tels que décrits dans les exemples suivants, permettent de stimuler le développement des bifidobactéries intestinales sans générer d'inconfort digestif. Exemple 3 : boisson aux fruits à effet bifidogène Composition typique (en % p/p) : Préparation selon l'invention 4, 2 100% pur jus de fruit 95, 8 Pour fabriquer la boisson aux fruits à effet bifidogène, on procède comme suit : la préparation est dissoute directement dans le jus de fruit. Après totale dissolution de la préparation, le mélange est ensuite conditionné en bouteille ou autre contenant et est pasteurisé à 75 C pendant 15 min. La boisson aux fruits traditionnelle a une viscosité (mesurée avec un viscosimètre Broekfield LVF) de 8 mPa. s. La boisson aux fruits additionnée de préparation a une viscosité de 9 mPa. s. ce qui n'est pas significativement différent. L'analyse sensorielle permet de détecter la différence mais celle-ci est jugée favorable en faveur de la boisson additionnée de la préparation. Un verre de 240 ml de cette boisson aux fruits (une ration) apporte 10, 5 g de préparation, soit une dose suffisante pour obtenir un effet bifidogène sans générer d'inconfort digestif. Exemple 4 : boisson aromatisée à teneur réduite en sucre à effet bifidogène Composition typique (en % p/p) : Jus de citron concentré à 45 Brix 1, 3 Emulsion d'arôme de citron 0, 2 Acide citrique 0, 4 Edulcorant (Aspartame) 0, 05 Préparation selon l'invention 4, 5 Benzoate de sodium 0, 03 Eau qsp. 100 Pour fabriquer la boisson aromatisée sans sucre à effet bifidogène, on procède comme suit : La préparation selon l'invention, le benzoate de sodium, l'acide citrique et l'édulcorant sont mélangés à sec puis mis à dissoudre dans l'eau. Après complète dissolution, le jus de citron puis l'émulsion d'arôme sont ajoutés. La boisson est conditionnée en bouteille ou autre contenant et est pasteurisée à 800C pendant 10 min. Un verre de 240 ml de cette boisson aromatisée (une ration) apporte 11, 5 g de gomme d'acacia, soit une dose suffisante pour obtenir un effet bifidogène sans toutefois augmenter la viscosité de manière rédhibitoire et sans générer d'inconfort digestif. Exemple 5 : barre céréalière à effet bifidogène Composition typique (en % p/p) : Céréales (grains de riz soufflés, flocons d'avoine et de mais, farine de riz...) 41,0 Fruits secs (raisins secs, noisettes...) 12,0 Sirop de glucose DE 60 19,8 Fructose 8, 0 Matière grasse végétale hydrogénée 6,0 Eau 4,2 Préparation selon l'invention 9, 0 Pour fabriquer la barre céréalière à effet bifidogène, on procède comme suit : Le fructose est dissous dans le mélange de sirop de glucose et d'eau chauffé à 900C. La gomme d'acacia est ajoutée et le mélange est maintenu sous agitation jusqu'à complète dissolution de cette dernière. La matière grasse est ajoutée puis le mélange est battu pour l'émulsifier. L'extrait sec du mélange est ajusté à 85-86% par évaporation. Les céréales et les fruits secs sont ajoutés au sirop avant de malaxer jusqu'à obtention d'un mélange homogène. Le mélange est coulé sur une plaque et est découpé en barres de 37 g après refroidissement. En dégustation la texture des barres céréalières additionnées de préparation selon l'invention est jugée très agréable et conforme à la texture des barres céréalières traditionnelles. Trois barres céréalières de 37 g apportent 10 g de gomme d'acacia, soit une dose suffisante pour obtenir un effet bifidogène sans générer d'inconfort digestif. REVENDICATIONS 1. Préparation de type fibre alimentaire soluble, à haut poids moléculaire et faible viscosité, caractérisée en ce qu'elle comprend un polysaccharide à structure très ramifiée ayant une masse moléculaire supérieure à 300 000 Daltons et une viscosité en solution aqueuse à 30% et à 200C, comprise entre environ 100 et 1000 mPa. s et est utile en tant qu'agent de promotion dans le colon de bifidobactéries. 2. Préparation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit polysaccharide est un arabinogalactane. 3. Préparation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que sa composition en sucres après hydrolyse est la suivante : galactose, arabinose, rhamnose et acides glucuroniques. 4. Préparation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comprend des protéines à raison de 0,1 à 4%. 5. Préparation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le taux de fibres solubles mesuré sur le polysaccharide est de 80 à 95%. 6. Préparation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle se présente sous forme de poudre atomisée ayant une granulométrie de 10 à 300 um. 7. Préparation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle se présente sous forme de poudre agglomérée ayant une granulométrie de 60 à 500 um. 8. Préparation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle est constituée par la gomme d'acacia. 9. Composition alimentaire comprenant une préparation selon l'une quelconque des revendications précédentes à raison de 0,5 à 100% (p/p). 10. Méthode pour favoriser le développement de bactéries anaérobies acidophiles dans le colon d'une personne ou d'un animal consistant à ajouter à leur alimentation habituelle une préparation ou une composition selon l'une quelconque des revendications précédentes. 11. Utilisation d'une préparation de type fibre alimentaire soluble selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 dans la fabrication d'une composition alimentaire ce par quoi ladite composition alimentaire conserve ses propriétés organoleptiques tout en étant bien tolérée.