Nutritional, Health, and Technological Functionality of Lupin Flour Addition to Bread and Other Baked Products: Benefits and Challenges

Lupin is an undervalued legume despite its high protein and dietary fiber content and potential health benefits. This review focuses on the nutritional value, health benefits, and technological effects of incorporating lupin flour into wheat-based bread. Results of clinical studies suggest that consuming lupin compared to wheat bread and other baked products reduce chronic disease risk markers; possibly due to increased protein and dietary fiber and bioactive compounds. However, lupin protein allergy has also been recorded. Bread quality has been improved when 10% lupin flour is substituted for refined wheat flour; possibly due to lupin-wheat protein cross-linking assisting bread volume and the high water-binding capacity (WBC) of lupin fiber delaying staling. Above 10% substitution appears to reduce bread quality due to lupin proteins low elasticity and the high WBC of its dietary fiber interrupting gluten network development. Gaps in understanding of the role of lupin flour in bread quality include the optimal formulation and processing conditions to maximize lupin incorporation, role of protein cross-linking, antistaling functionality, and bioactivity of its γ-conglutin protein

Déréglementations métaboliques affectant l'architecture de la chromatine : Métabolisme à un carbone et impact du cycle de Krebs sur la méthylation des histones.

International audienceThe methylation status of a particular amino acid results from the interplay of two enzymes: “Writers” (methyltransferases) and “Erasers” (demethylases). Methylation of histones in chromatin can be recognized by “Readers” which induce changes in chromatin organization and gene expression, directed by the methylation status. Importantly, the reactions of methylation and demethylation involve several metabolites. Some, such as folate and S-adenosyl-l-methionine, act as cofactors for methyltransferases while flavin adenine dinucleotide and α-ketoglutarate act as cofactors for demethylases. Other metabolites, such as succinate and fumarate, function as enzyme inhibitors. Factors that modulate the levels of these metabolites in the cell therefore affect the dynamics of protein methylation. These factors can include diet, as well as altered expression of enzymes involved in cofactor synthesis through mutations and/or post-translational modifications. For example, methionine is a substrate for S-adenosyl-l-methionine formation, and reduction in its abundance ultimately induces a global reduction in histone methylation in vitro, affecting gene expression. Changes in the metabolic states of cells in diseases such as cancer, and regulation of metabolites required for histone methylation and demethylation, have thus been highlighted as avenues for therapeutic development. In this review, we evaluate the current knowledge concerning methylation of histones, and also of other protein substrates. We document how this is linked to metabolites such as S-adenosyl-l-methionine and other intermediates in the Krebs cycle. Finally, we discuss the implications of deregulation at this level in cancer.Le statut de méthylation d'un acide aminé particulier résulte de l'interaction de deux enzymes : "Writers" (méthyltransférases) et "Erasers" (déméthylases). La méthylation des histones dans la chromatine peut être reconnue par les "Readers" qui induisent des changements dans l'organisation de la chromatine et l'expression des gènes, dirigés par le statut de méthylation. Il est important de noter que les réactions de méthylation et de déméthylation impliquent plusieurs métabolites. Certains, tels que le folate et la S-adénosyl-l-méthionine, agissent comme cofacteurs des méthyltransférases, tandis que la flavine-adénine-dinucléotide et le α-ketoglutarate agissent comme cofacteurs des déméthylases. D'autres métabolites, tels que le succinate et le fumarate, fonctionnent comme des inhibiteurs d'enzymes. Les facteurs qui modulent les niveaux de ces métabolites dans la cellule affectent donc la dynamique de la méthylation des protéines. Ces facteurs peuvent inclure le régime alimentaire, ainsi que l'altération de l'expression des enzymes impliquées dans la synthèse des cofacteurs par des mutations et/ou des modifications post-traductionnelles. Par exemple, la méthionine est un substrat pour la formation de S-adénosyl-l-méthionine, et la réduction de son abondance induit finalement une réduction globale de la méthylation des histones in vitro, affectant l'expression des gènes. Les modifications de l'état métabolique des cellules dans des maladies telles que le cancer, et la régulation des métabolites nécessaires à la méthylation et à la déméthylation des histones, ont donc été mises en évidence comme des pistes pour le développement thérapeutique. Dans cette revue, nous évaluons les connaissances actuelles concernant la méthylation des histones, ainsi que d'autres substrats protéiques. Nous documentons la façon dont celle-ci est liée à des métabolites tels que la S-adénosyl-l-méthionine et d'autres intermédiaires du cycle de Krebs. Enfin, nous discutons des implications de la déréglementation à ce niveau dans le domaine du cancer