Peptides de bouillon d'os : Guide pratique de recherche et d'utilisation

Journal of Food Science and Technology

Auteurs : Nathan Cole, Ayumi Nakamura, Brendan O'Sullivan

bone broth peptides
preparation protocol
heavy metal testing
analytical methods
gut barrier
research design
Résumé

Un guide pratique sur les peptides de bouillon d'os couvrant les méthodes de préparation pour une composition cohérente, les approches de caractérisation analytique, les protocoles de supplémentation, les tests de sécurité des métaux lourds et les considérations pour l'utilisation du bouillon d'os dans des contextes de recherche clinique.

Les peptides de bouillon d'os présentent des défis pratiques uniques par rapport aux produits de collagène purifiés en raison de leur variabilité compositionnelle et de la nature artisanale des méthodes de préparation traditionnelles. Ce guide aborde les considérations pratiques pour les chercheurs étudiant les peptides de bouillon d'os et les praticiens recommandant sa consommation, couvrant la standardisation de la préparation, la caractérisation analytique, le dosage, les tests de sécurité et la conception de recherche. Les méthodes de préparation influencent significativement la composition et la bioactivité du bouillon d'os, faisant de la standardisation une considération critique pour les applications de recherche. Pour la préparation en laboratoire, un protocole contrôlé doit préciser l'espèce animale et la source anatomique des os, les os fémoraux bovins étant les plus fréquemment étudiés. Les os doivent être nettoyés du tissu adhérent ou inclure intentionnellement du cartilage et du tissu conjonctif selon la composition souhaitée. Le rapport eau/os doit être contrôlé, les protocoles de recherche typiques utilisant un rapport eau/poids osseux de quatre pour un. La température de mijotage doit être maintenue entre quatre-vingt-dix et quatre-vingt-quinze degrés Celsius, en dessous du point d'ébullition, pendant une durée définie de douze à vingt-quatre heures. L'ajout d'une petite quantité d'acide, comme deux cuillères à soupe de vinaigre de cidre de pomme par litre d'eau, est traditionnellement recommandé pour améliorer l'extraction minérale de la matrice osseuse. Après le mijotage, le bouillon doit être filtré à travers une étamine et un papier filtre de laboratoire standard, refroidi, et la couche de graisse qui se solidifie à la surface doit être éliminée. La caractérisation analytique du bouillon d'os préparé doit inclure plusieurs mesures clés. La teneur totale en protéines peut être déterminée par la méthode Kjeldahl ou par le dosage Bradford. Le profilage des acides aminés par HPLC fournit des informations détaillées sur la composition en acides aminés individuels, avec une attention particulière aux concentrations de glycine, proline, hydroxyproline et glutamine. La quantification de l'hydroxyproline sert de marqueur spécifique du contenu dérivé du collagène. La distribution du poids moléculaire de la gélatine et des peptides peut être évaluée par chromatographie d'exclusion stérique. La teneur en glycosaminoglycanes peut être estimée à l'aide du dosage au bleu de diméthylméthylène. L'analyse de la teneur en minéraux par spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif fournit des données quantitatives sur le calcium, le phosphore, le magnésium, le potassium et les oligo-éléments. Les tests de métaux lourds sont essentiels pour l'évaluation de la sécurité du bouillon d'os et doivent être effectués sur chaque lot destiné à la consommation humaine dans un contexte de recherche. Les os sont connus pour accumuler du plomb et d'autres métaux lourds provenant de l'exposition environnementale, et le processus de mijotage peut extraire ces contaminants dans le bouillon. Le plomb, le cadmium, le mercure et l'arsenic doivent être quantifiés par ICP-MS, avec des résultats comparés aux limites réglementaires pour les boissons et les aliments liquides. Des études publiées ont détecté du plomb dans le bouillon d'os à des niveaux qui, bien que généralement inférieurs aux seuils de toxicité aiguë, pourraient contribuer à une exposition chronique avec une consommation quotidienne régulière. S'approvisionner en os d'animaux certifiés biologiques ou élevés en pâturages peut réduire mais non éliminer ce risque. Les protocoles de supplémentation pour le bouillon d'os sont moins standardisés que pour les produits de collagène purifié. La consommation traditionnelle implique généralement une à deux tasses par jour, soit environ 240 à 480 millilitres, consommées comme boisson chaude ou incorporées dans la cuisine. Cela fournit environ dix à vingt grammes de protéines et de peptides par jour, selon la concentration de préparation. Les suppléments de bouillon d'os en poudre offrent des tailles de portion standardisées de dix à vingt grammes par jour, avec la commodité d'un dosage cohérent et une durée de conservation plus longue. À des fins de recherche, le bouillon d'os lyophilisé peut être préparé à des concentrations définies et administré sous forme de capsules pour permettre des designs d'étude contrôlés par placebo. Pour la recherche clinique, la variabilité compositionnelle du bouillon d'os pose des défis significatifs pour la conception de l'étude et la reproductibilité. Les chercheurs devraient envisager de préparer un seul grand lot de bouillon d'os au début de l'étude, de caractériser soigneusement sa composition et d'utiliser ce lot caractérisé tout au long de la période d'étude. Les aliquotes doivent être congelées à moins vingt degrés Celsius dans des contenants scellés et décongelées selon les besoins. Cette approche garantit que tous les participants reçoivent du bouillon de composition identique, bien qu'elle limite la généralisabilité des résultats aux conditions de préparation spécifiques utilisées. La teneur en histamine est une considération de sécurité qui fait l'objet d'une attention croissante. Le processus de cuisson prolongé et la nature riche en protéines du bouillon d'os créent des conditions propices à la formation d'histamine, en particulier si les matières premières ont subi un certain degré de dégradation bactérienne avant la cuisson. Les personnes souffrant d'intolérance à l'histamine peuvent présenter des réactions indésirables incluant céphalées, bouffées vasomotrices, troubles gastro-intestinaux et réactions cutanées. Des os frais, un traitement rapide et une réfrigération adéquate du bouillon fini aident à minimiser l'accumulation d'histamine. Le stockage du bouillon d'os liquide préparé nécessite une réfrigération entre deux et quatre degrés Celsius, où il reste propre à la consommation pendant environ cinq jours. La teneur en gélatine fait se solidifier le bouillon d'os correctement préparé en un gel lorsqu'il est réfrigéré, ce qui est en réalité un indicateur d'une bonne extraction du collagène. Pour un stockage plus long, le bouillon d'os doit être congelé dans des contenants fractionnés à moins vingt degrés Celsius, où il reste stable pendant trois à six mois. La poudre de bouillon d'os lyophilisée doit être stockée dans des contenants scellés avec dessiccant à température ambiante, maintenant sa stabilité pendant douze à dix-huit mois. Pour les applications de recherche in vitro, le bouillon d'os peut être filtré stérilement à travers des membranes de 0,22 micromètre et ajouté au milieu de culture cellulaire comme supplément. Lors du test des effets du bouillon d'os sur des modèles de cellules épithéliales intestinales telles que les cellules Caco-2, le bouillon est généralement dilué dans le milieu de culture à un à dix pour cent volume par volume et appliqué à la surface apicale de monocouches de cellules cultivées sur des inserts Transwell. Les mesures de résistance électrique transépithéliale et les dosages de perméabilité au dextrane fluorescent fournissent des lectures fonctionnelles de l'intégrité de la barrière en réponse au traitement par le bouillon d'os.

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