Protéome salivaire et sensibilité à l'amertume chez l'Homme

L amertume fait partie intégrante de notre alimentation. Elle est par exemple fortement représentée dans certaines boissons (ex: café) ou dans certains légumes tels les crucifères. Néanmoins, la perception de l amertume varie entre les individus et certains aliments considérés comme bénéfiques pour la santé peuvent être rejetés en raison de leur goût amer. Des facteurs génétiques (ex : polymorphisme génétique des récepteurs du goût amer) ou environnementaux (ex : âge, prise de médicaments) expliquent en partie les variations interindividuelles dans la perception de l amertume. Cependant, d autres facteurs péri-récepteurs pourraient intervenir, notamment la composition salivaire. Afin d investiguer dans un premier temps le lien existant entre le protéome salivaire propre à un individu et sa sensibilité à l amertume, le seuil de détection du goût amer de la caféine a été mesuré sur 29 hommes sains. Leur salive au repos a été étudiée par électrophorèse mono- et bidimensionnelle. L analyse par électrophorèse bidimensionnelle de la salive au repos des 6 sujets les plus sensibles et 6 les sujets les moins sensibles à la caféine a permis la détection de 255 spots, dont 26 étaient significativement différents entre hyper- et hyposensibles. L identification de ces 26 spots a révélé la surexpression de fragments d alpha amylase, de fragments d albumine sérique, et de sous-unités alpha de l immunoglobuline A ainsi que la sous-expression de cystatine SN chez les hypersensibles. Ce dernier résultat a été confirmé par Western Blot. Ceci a permis de formuler une hypothèse sur le rôle de la protéolyse en bouche sur la sensibilité à l amertume. Dans un deuxième temps et afin d étudier l effet des molécules amères sur la composition salivaire, une étude in vitro a été menée sur la lignée cellulaire de glandes salivaires humaines HSG différenciées en acini ou non. Après une mise au point des conditions de différenciation (culture dite en 3D), la cystatine SN a été détectée dans les cellules HSG par Western blot après traitement des cellules à la caféine, à la quinine, et à l urée. Après traitement à la caféine à 5, 50 ou 100 M, une quantification par ELISA a mis en évidence que la cystatine SN était toujours plus abondante dans les cellules HSG différenciées que dans les cellules non-différenciées. Spécifiquement dans les cellules différenciées, l exposition à la caféine induisait une sur-expression de cystatine SN, la teneur maximale en cystatine SN étant observée avec la caféine à 50 M. La présence de cystatine SN a également été détectée dans les milieux de cultureBitterness is present in every day beverages (e.g. coffee) and foods (e.g. vegetables such as cruciferous plants). However, bitterness is perceived differently among individuals and some foods considered as healthy may be rejected due to their bitter taste. Several genetic (eg. genetic polymorphism of bitter taste receptors) or environmental (eg. age, medications) factors partly explain the interindividual variability in bitterness perception. However, other peri-receptor factors may intervene, in particular salivary composition. First, in order to investigate the link between salivary proteome and sensitivity to bitterness, the detection threshold to the bitter taste of caffeine was measured in 29 male healthy subjects. Their resting saliva was studied by one- and two-dimensional electrophoresis. Two-dimensional electrophoresis revealed that 26 out of 255 spots were significantly different between the 6 hypersensitive and 6 hyposensitive subjects to the bitter taste of caffeine. Identification of the 26 spots revealed an overexpression of amylase-, serum albumin-, and immunoglobulin A fragments, and an underexpression of cystatin SN in hypersensitive subjects. The latter finding was confirmed by Western blotting. These results have led to formulate an hypothesis on the role of in-mouth proteolysis in bitterness perception. Second, in order to study the effect of bitter molecules on salivary composition, an in vitro study was performed on undifferentiated and differentiated human salivary cell line HSG. After setting the experimental conditions for HSG cell differentiation (culture in 3D conditions), cystatin SN was detected in HSG cells by Western blot after treatment with caffeine, quinine, and urea. After cell exposure with caffeine at 5, 50 and 100 M, quantification by ELISA demonstrated that cystatin SN was always more abundant in differentiated vs undifferentiated HSG cells. Specifically in differentiated cells, caffeine exposure resulted in over-expression of cystatin SN, 50 M inducing the highest effect. Cystatin SN was also detected in culture media of the HSG cellsDIJON-BU Doc.électronique (212319901) / SudocSudocFranceF

Time- and Dose-Related Effects of Di-(2-ethylhexyl) Phthalate and Its Main Metabolites on the Function of the Rat Fetal Testis in Vitro

International audienceBACKGROUND: Endocrine-disrupting effects of phthalates are understood primarily from in utero exposures within the fetal rat testis. Nevertheless, their path of action, dose-response character, and cellular target(s) within the fetal testis are not known. OBJECTIVES: In this study we investigated the effects of di-(2-ethylhexyl) phthalate (DEHP), mono-(2-ethylhexyl) phthalate (MEHP), and several of their metabolites on the development of organo-cultured testes from rat fetus. METHODS: We removed testes from 14.5-day-old rat fetuses and cultured them for 1-3 days with or without DEHP, MEHP, and the metabolites. RESULTS: DEHP (10(-5) M) produced a proandrogenic effect after 3 days of culture, whereas MEHP disrupted testis morphology and function. Leydig cells were the first affected by MEHP, with a number of them being inappropriately located within some seminiferous tubules. Additionally, we found a time- and dose-dependent reduction of testosterone. By 48 hr, gonocyte proliferation had decreased, whereas apoptosis increased. Sertoli cell number was unaffected, although some cells appeared vacuolated, and production of anti-Müllerian hormone decreased in a time- and dose-dependent manner. The derived metabolite mono-(2-ethyl-5-hydroxyhexyl) phthalate was the only one to cause deleterious effects to the rat fetal testis in vitro. CONCLUSION: We hope that this in vitro method will facilitate the study of different phthalate esters and other endocrine disruptors for direct testicular effects

5.7. Les migrations depuis les matériaux d’emballages

Les matériaux d’emballage au contact des denrées alimentaires (MCDA) jouent un rôle incontournable de protection de l’aliment, de conservation de ses qualités nutritionnelles et organoleptiques, ils en facilitent le transport, permettent un étiquetage, peuvent en renforcer l’attractivité. Lors de la mise en contact du contenu (aliment) avec le contenant (emballage), des interactions peuvent avoir lieu comme la migration (Figure 1). C’est un transfert de molécules chimiques de l’emballage vers..

EU régulations and general principles

International audienceThis engineering book brings together two of the key strands in food packaging: active packaging and natural, often biobased, components. The text investigates the chemistry, effects and technical incorporation of bioactives into different forms of packaging. Specifically, chapters focus on techniques for impregnating natural substances into conventional and biodegradable food packaging materials with an emphasis on their antioxidant and antimicrobial functions. Oxygen scavengers, plant extracts, essential oils, enzymes, phytochemicals, polysaccharides are investigated. Chapters discuss how bioactives are combined with packaging to suppress microbes and improve the quality of meat, seafood, dairy and cereal products. How bioactives affect packaging development, such as scale-up, fabrication and labeling is discussed, as are European and U.S. regulations

Génotoxicité et potentiel perturbateur endocrinien de contaminants de l'aliment (modèle cellulaire Hep-G2 - mécanismes moléculaires)

L alimentation peut être à l origine d une exposition aux xénobiotiques. Les différentes étapes entre la production et la consommation peuvent être sources de contaminations de cet aliment. L objectif de ce travail de thèse est de vérifier deux toxicités s exprimant à faible dose : la génotoxicité et la perturbation endocrinienne. Les xénobiotiques étudiés sont une dioxine (la TCDD, polluant de l environnement), le glyphosate et ses formulations de Roundup (pesticides), le 5-hydroxyméthylfurfural (molécule néoformée) et le bisphénol F (contaminant d emballage). Le modèle cellulaire choisi est la lignée cellulaire HepG2, issue d un hépatocarcinome d origine humaine. Ces cellules sont un modèle pertinent car elles possèdent des capacités métaboliques bien caractérisées et que les contaminants étudiés sont tous hépatotoxiques. Les résultats ont permis de montrer, avec un test d activation transcriptionnelle, que les quatre formulations de Roundup étaient antioestrogèniques et antiandrogèniques. Le glyphosate ne présentait que des effets antiandrogèniques. De plus, les formulations modifient l activité de l aromatase dans les cellules HepG2. Après quatre heures de contact, le Roundup à 400 g/L présente des effets génotoxiques mais non liés à un stress oxydatif, dans le test des comètes. Il présente également des effets apoptotiques. Les différences observées entre les formulations et les différents éléments de la formulation (le glyphosate et l adjuvant POEA) suggèrent un effet mélange . Le modèle HepG2 a également permis de montrer que le 5-HMF est une molécule progénotoxique à des concentrations non cytotoxiques dans le test des comètes. De plus, il a permis de mettre en évidence le fait que le BPF est la molécule la plus active en matière de génotoxicité et de perturbation endocrinienne, par comparaison avec ses métabolites. Parallèlement, la mise en place d un modèle stablement transfecté issu des cellules HepG2 a été initiée pour vérifier les potentiels effets (anti)oestrogèniques. Parallèlement, les mécanismes cellulaires et moléculaires à l origine des effets toxiques observés ont été étudiés. Ainsi, il a été montré que les cellules HepG2 métabolisent le BPF (30% à 25 M) en sulfoconjugué alors que les hépatocytes humains le métabolisent en sulfoconjugué et/ou glucuroconjugué (100% à 25 M) avec une différence interindividuelle. Enfin, il a été vérifié, in vitro et dans les conditions expérimentales de l étude le rôle de ERalpha dans les effets toxiques de la TCDD. Ainsi, un effet anti-oestrogènique de la TCDD sur ERE et un effet potentialisateur de E2 sur l effet de la TCDD sur XRE ont été mis en évidence. Les tests in vitro ont permis la mise en évidence d effets toxiques de contaminants de l alimentation et ont ainsi leur place dans l évaluation du risque.Food can expose Human to xenobiotics. Indeed, the various steps between production and consumption can be at the origin of food contaminations, either with natural or chemical substances. The objective of this work was to test two toxicities exhibited at low doses: genotoxicity and endocrine disruption. Xenobiotics studied are a dioxin (TCDD, environmental pollutant), glyphosate and different Roundup formulations (pesticides), 5-hydroxymethylfurfural (neoformed compound) and bisphenol F (food packaging contaminant). The model is the HepG2 cell line derived from a human hepatocarcinoma. These cells are chose because they have well-characterized metabolic capacities and all contaminants studied are hepatotoxic. Using transcriptional activation assay, we have shown that the four formulations of Roundup were anti-estrogenic and anti-androgenic. Glyphosate was only anti-androgenic. Furthermore, formulations were able to modify the aromatase activity in HepG2 cells. After 4 hours of contact, the formulation at 400g/L induced genotoxic effect (comet assay) which was not correlated to an oxidative stress or an apoptotic effect (caspase 3,7 activation). The differences observed between the formulation and its components (glyphosate and POEA) suggest a mixture effect . We have shown that 5-HMF is a progenotoxic molecule at noncytotoxic concentrations in the comet assay. Also, we have demonstrated that BPF is the most active molecule in genotoxicity and endocrine disruption assays compared to its metabolites. In parallel, the establishment of a stably transfected HepG2 cell line in order to assess the potential (anti)estrogenic effects was initiated.Cellular and molecular mechanisms involved in the toxic effects was also studied. Thus, HepG2 cells metabolized BPF to sulfate metabolite (30% at 25 M), whereas human hepatocytes produced the sulfate and / or glucuronide conjugates (100% at 25 M) with aninterindividual difference. Finally, in vitro and in our experimental conditions, the role of ER in the toxic effects of TCDD was investigated. Using transcriptional activity, TCDD was shown anti-estrogenic on ER . Furthermore, a potention of E2 on transcriptional activity of TCDD induced via AhR was demonstrated. Finally, in vitro assays was used to assess xenobiotic toxicity. They are relevant to in risk assessment.DIJON-BU Doc.électronique (212319901) / SudocSudocFranceF

Distribution du Bisphénol F, un monomère utilisé dans les résines époxy, chez la rate gestante et le fœtus (identification des métabolites et conséquences toxicologiques)

Le BPF est un monomère utilisé pour la synthèse de certaines résines époxy des boites de conserves et des canettes. Le BPF peut migrer depuis l'emballage jusque dans l'aliment, ce qui expose le consommateur et constitue un risque potentiel. L'objectif de cette étude consistait à étudier la distribution du BPF chez la rate gestante, non gestante et chez le foetus, après l'administration orale de [3H]BPF. Cette étude a montré que le BPF était retrouvé dans les urines, mais était aussi métabolisé, chez la rate, par des enzymes de phase I (métabolites hydroxylés) et par des enzymes de phase II (métabolites sulfoconjugués, glucuro-conjugués, et méthoxylés). Des incubations avec des fractions subcellulaires hépatiques ont montré des différences de métabolisation entre le rat et l'homme, avec la production de métabolites hydroxylés majoritaires (BPF ortho et méta-hydroxylé), des dimères du BPF, mais pas de métabolites de phase II chez l'Homme. D'un point de vue toxicité, le BPF était la molécule la plus génotoxique (test des comètes sur cellules HepG2) et la plus oestrogénique avec ERa (agoniste partiel) et ERb (agoniste total) par rapport à ses métabolites libres, la DHB et le BPF-OH. De plus, le BPF était anti-androgénique sur les cellules MDA-kb2 et diminuait la production de testostérone chez le foetus de rat, après une exposition directe de la gonade, suggérant une atteinte de la fonction testiculaire.BPF is a monomer used in the manufacture of epoxy resins as an internal coating in food and beverage cans. BPF has been shown to migrate from wrap into the food. Therefore, the consumer is exposed to this migrant, which could be a potential risk. This study was carried out to determine the metabolic balance and tissue distribution of BPF in pregnant, nonpregnant rats and fetuses, after a per os [3H]BPF administration. This study showed that BPF was recovered in rat urine, and metabolized in female rat by phase I enzymes (hydroxylated BPF) and phase II enzymes (sulfate, glucuronide and methoxy- BPF). Incubations with liver subcellular fractions showed differences between rat and human in vitro. Hydroxylated metabolites (ortho and meta-hydroxylated BPB), and dimmers of BPF were produced, but no phase II metabolites were detected in human subcellular fractions. BPF was the most genotoxic molecule in the comet assay carried out on HepG2 cells, and was the most estrogenic compound (ERa partial agonist and ERb full agonist) among its free metabolites BPF-OH and DHB. Moreover, BPF showed antiandrogenic activity on MDA-kb2 cells and decreased testosterone production in fetal testis, after a direct exposure, suggesting alterations in testicular function.DIJON-BU Sciences Economie (212312102) / SudocSudocFranceF

Évaluation et gestion des risques–Matériaux d’emballage à contact alimentaire

International audienceFood contact materials play an essential role in the food conservation and protection. They are characterized by a constant innovation such as the development of active and intelligent materials. They have also a very important marketing function and have to be recoverable. The ability of materials to be on contact with the food is assessed on the constituents initially introduced in a formulation (European Regulation No. 1935/2004). The objective of this article is to examine how better evaluate the risk associated with neoformed products which could appear during the manufacturing process of packaging or a potential “mixture” effect.Les matériaux d’emballage à contact alimentaire jouent un rôle incontournable en matière de conservation et de protection des denrées. Ils se caractérisent aussi par une innovation constante comme le développement des matériaux actifs et intelligents. Enfin, ils ont une fonction marketing très importante et se doivent d’être valorisables. L’aptitude des matériaux à entrer en contact avec les aliments est menée sur les constituants de départ introduits dans une formulation (règlement européen n° 1935/2004). L’objectif de cette publication consiste à étudier comment mieux appréhender le risque lié aux produits néoformés apparaissant au cours du procédé de fabrication de l’emballage ou de son utilisation et aux effets « mélanges »

Effects of estradiol on TCDD-induced oxidative stress in liver cells

International audienc

Use of reliable bioassays to detect potential hazard of food contact materials extracts to ensure quality, safety and innovation of paperboards

International audienceFood contact materials (FCM) represent a major economic issue and also an important field of innovation for packaging industries. Food packaging production must currently meet manufacturing good practices, safety for human health and thus be in compliance with the article 3 of the European Regulation 1935/2004: “Material and articles in contact with food do not transfer substances in amounts which could endanger human health…”

FP7: The Human Submandibular Gland (HSG) cell line: a tool to study the regulation of salivary markers of bitterness perception

Abstract of flash presentation page 7