Le collagène agit comme un biotique intestinal

[Nutrimuscle-Conseils]

Gastrointestinal Digestion Model Assessment of Peptide Diversity and Microbial Fermentation Products of Collagen Hydrolysates
by Christina E. Larder Nutrients 2021, 13(8), 2720;

Osteoarthritis (OA), the most common form of arthritis, is associated with metabolic diseases and gut microbiome dysbiosis. OA patients often take supplements of collagen hydrolysates (CHs) with a high peptide content. Following digestion, some peptides escape absorption to induce prebiotic effects via their colonic fermentation to generate short-chain fatty acids (SCFAs), branched-chain fatty acids (BCFAs) and colonic gases (NH4 and H2S). The capacity of CHs to generate microbial metabolites is unknown. Proteomic analysis of two CHs (CH-GL and CH-OPT) demonstrated different native peptide profiles with increased peptide diversity after in vitro gastric and small intestinal digestion.

Subsequent 24 h fermentation of the CH digests in a dynamic gastrointestinal (GI) digestion model containing human fecal matter showed that CH-OPT increased (p < 0.05) H2S, SCFAs (propionic, butyric and valeric acids), BCFAs, and decreased NH4 in the ascending colon reactor with no major changes seen with CH-GL. No major effects were observed in the transverse and descending vessels for either CH.

These findings signify that CHs can induce prebiotic effects in the ascending colon that are CH dependent. More studies are needed to determine the physiological significance of CH-derived colonic metabolites, in view of emerging evidence connecting the gut to OA and metabolic diseases.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Évaluation du modèle de digestion gastro-intestinale de la diversité peptidique et des produits de fermentation microbienne des hydrolysats de collagène
par Christina E. Larder Nutriments 2021, 13(8), 2720;

L'arthrose (OA), la forme la plus courante d'arthrite, est associée à des maladies métaboliques et à une dysbiose du microbiome intestinal. Les patients arthrosiques prennent souvent des suppléments d'hydrolysats de collagène (CH) à haute teneur en peptides. Après digestion, certains peptides échappent à l'absorption pour induire des effets prébiotiques via leur fermentation colique pour générer des acides gras à chaîne courte (SCFA), des acides gras à chaîne ramifiée (BCFA) et des gaz coliques (NH4 et H2S). La capacité des CH à générer des métabolites microbiens est inconnue. L'analyse protéomique de deux CH (CH-GL et CH-OPT) a démontré différents profils de peptides natifs avec une diversité peptidique accrue après digestion gastrique et intestinale in vitro.

La fermentation subséquente de 24 h des produits de digestion CH dans un modèle de digestion gastro-intestinale (GI) dynamique contenant des matières fécales humaines a montré que CH-OPT augmentait (p < 0,05) le H2S, les SCFA (acides propionique, butyrique et valérique), les BCFA et diminuait le NH4 dans le réacteur du colon ascendant sans changements majeurs observés avec CH-GL. Aucun effet majeur n'a été observé dans les vaisseaux transversaux et descendants pour les deux CH.

Ces résultats signifient que les CH peuvent induire des effets prébiotiques dans le côlon ascendant qui dépendent des CH. D'autres études sont nécessaires pour déterminer la signification physiologique des métabolites coliques dérivés du CH, compte tenu des preuves émergentes reliant l'intestin à l'arthrose et aux maladies métaboliques.

[Nutrimuscle-Conseils]

Comprehensive study of Tilapia skin collagen peptide on ileal injury and intestinal flora in rats induced by high altitude hypoxia
Journal of Functional Foods Volume 124, January 2025 Jingyi Wang

Highlights
• CP effectively mitigated mechanical and chemical intestinal damage.
• CP showed an effects on the intestinal microbiota.
• Five peptides with the potential anti-inflammatory activity were identified.
• CP could reduce intestinal damage induced by high altitude hypoxia.

Acute high-altitude hypoxia is typically linked to intestinal injury and dysbiosis of the gut microbiota. Thus, the aims of this study were to investigate the effects of Tilapia skin collagen peptide (CP) on inflammatory response, antioxidant systems, intestinal barrier function, and intestinal flora in rats exposed to high altitude hypoxia condition. Additionally, a Nano liquid chromatography-tandem mass spectrometry (nano LC-MS/MS) and virtual screening were employed to identify specific peptides that could be functionally significant. The results showed that CP could reduce the Disease active index (DAI), increase the mRNA expression level of tight junction protein, and reduce the content of D-lactic acid (D-LA) and Diamine oxidase (DAO) in the serum of rats, and thus alleviate the mechanical injury of intestinal mucosa induced by hypoxia. In addition, CP improved hypoxia-induced intestinal inflammation by significantly down-regulating pro-inflammatory cytokines (IL-6, IL-12, TNF-α and CRP). Furthermore, CP significantly up-regulated the an tioxidant enzymes SOD and GSH-Px and down-regulated MDA in the serum of rats, and improved hypoxia-induced oxidative stress. 16S rDNA sequencing of the intestinal flora revealed that CP significantly reduced the abundance of the pathogenic bacterium Escherichia, increased the abundance of the beneficial bacterium Limosilactobacillu, and significantly increased the levels of acetic acid, isobutyric acid, and isovaleric acid in feces.

Five potential anti-inflammatory peptides were identified including AGFF, FGLGFF, LGLF, LGFL and LFGF by nano LC-MS/MS technology and virtual screening. Molecular docking analysis revealed that these screened peptides can competitively interrupt the formation of TNF-α. Consequently, CP effectively alleviates hypoxia-induced intestinal barrier injury in rats by reducing inflammation, oxidative stress, and modifying intestinal flora and its metabolites.

[Nutrimuscle-Conseils]

Anti-Obesity Effects of a Collagen with Low Digestibility and High Swelling Capacity: A Human Randomized Control Trial
by Miguel López-Yoldi Nutrients 2024, 16(20), 3550;

Background/Objectives: Collagen is a protein formed by very long amino acid chains. When conveniently treated, it can incorporate water into the net, thus increasing its volume and mass. The present work aimed to evaluate the potential anti-obesity effects of bovine collagen that has been technologically treated to increase its water retention capacity in an acid pH medium, with the objective of inducing satiation.

Methods: Collagen’s digestibility was tested with a pepsin digestion test. Its swelling capacity was tested in an acid pH medium simulating gastric conditions. Postprandial levels of ghrelin in response to collagen supplementation were tested in rats.

In a randomized control trial, 64 subjects with overweight/obesity were allocated in two groups: supplemented daily with two protein bars enriched with collagen (20 g per day) for 12 weeks, or control group. Anthropometric and biochemical measurements were assessed in all the participants.

Results: This collagen showed a low digestibility (<60%) and high swelling capacity (>1900%) in vitro. In humans with overweight and obesity, this collagen significantly reduced body weight, body mass index (BMI), systolic blood pressure (SBP), and fatty liver index (FLI) and increased fat-free mass when compared with the control group. A significant reduction in the sarcopenic index; total, troncular, and visceral fat (measured by DEXA); and serum leptin levels were observed in the collagen group at the end of the intervention, with no differences with respect to controls. Collagen reduced the sensation of hunger and increased fullness and satisfaction. In male Wistar rats, collagen decreased postprandial blood ghrelin levels.

Conclusions: Collagen supplementation (20 g per day for 12 weeks) reduced body weight, BMI, waist circumference, fat mass, FLI, and SBP in humans with overweight and obesity, which might be related to the increased sensation of fullness and satisfaction reported by the volunteers after the intake.

[Nutrimuscle-Diététique]

Traduction de l'étude

Effets anti-obésité d'un collagène à faible digestibilité et à forte capacité de gonflement : un essai contrôlé randomisé sur l'humain
par Miguel López-Yoldi Nutrients 2024, 16(20), 3550 ;

Contexte/Objectifs : Le collagène est une protéine formée de très longues chaînes d'acides aminés. Lorsqu'il est traité de manière appropriée, il peut incorporer de l'eau dans le filet, augmentant ainsi son volume et sa masse. Le présent travail visait à évaluer les effets anti-obésité potentiels du collagène bovin qui a été traité technologiquement pour augmenter sa capacité de rétention d'eau dans un milieu à pH acide, dans le but d'induire la satiété.

Méthodes : La digestibilité du collagène a été testée avec un test de digestion de la pepsine. Sa capacité de gonflement a été testée dans un milieu à pH acide simulant des conditions gastriques. Les niveaux postprandiaux de ghréline en réponse à une supplémentation en collagène ont été testés chez le rat.

Dans un essai contrôlé randomisé, 64 sujets en surpoids/obésité ont été répartis en deux groupes : supplémentés quotidiennement avec deux barres protéinées enrichies en collagène (20 g par jour) pendant 12 semaines, ou groupe témoin. Des mesures anthropométriques et biochimiques ont été évaluées chez tous les participants.

Résultats : Ce collagène a montré une faible digestibilité (< 60 %) et une capacité de gonflement élevée (> 1900 %) in vitro. Chez les humains en surpoids et obèses, ce collagène a réduit de manière significative le poids corporel, l'indice de masse corporelle (IMC), la pression artérielle systolique (PAS) et l'indice de stéatose hépatique (ISH) et a augmenté la masse maigre par rapport au groupe témoin. Une réduction significative de l'indice sarcopénique ; de la graisse totale, tronculaire et viscérale (mesurée par DEXA) ; et des taux de leptine sérique ont été observés dans le groupe collagène à la fin de l'intervention, sans différence par rapport aux témoins. Le collagène a réduit la sensation de faim et a augmenté la satiété et la satisfaction. Chez les rats Wistar mâles, le collagène a diminué les taux de ghréline sanguine postprandiale.

Conclusions : La supplémentation en collagène (20 g par jour pendant 12 semaines) a réduit le poids corporel, l'IMC, le tour de taille, la masse grasse, l'indice de masse grasse et la pression artérielle systolique chez les humains en surpoids et obèses, ce qui pourrait être lié à la sensation accrue de satiété et de satisfaction rapportée par les volontaires après la prise.