Topographie et propriétés mécaniques de membranes de lipides polaires laitiers mesurées par AFM

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Submitted on 3 Jun 2020

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Topographie et propriétés mécaniques de membranes de lipides polaires laitiers mesurées par AFM

Fanny Guyomarc’H, Appala Venkata Ramana Appala, Christelle Lopez

To cite this version:

Fanny Guyomarc’H, Appala Venkata Ramana Appala, Christelle Lopez. Topographie et propriétés

mécaniques de membranes de lipides polaires laitiers mesurées par AFM. 7. Rencontres Biologie-

Physique du Grand Ouest, Jun 2016, Nantes, France. 2016. �hal-01454627�

TOPOGRAPHIE ET PROPRIETES MECANIQUES DE MEMBRANES DE LIPIDES POLAIRES LAITIERS MESUREES PAR AFM

F. Guyomarc’h*

, A.V.R Murthy

, C. Lopez

a

UMR STLO, Agrocampus Ouest, INRA, Rennes, France

* fanny.guyomarch@rennes.inra.fr

La membrane biologique qui enveloppe les globules gras du lait (ou milk fat globule membrane, MFGM) constitue une interface protectrice pour le cœur de triglycérides et apporte des lipides et des protéines bioactifs au consommateur, en particulier le nouveau-né allaité. Cependant, l’assemblage des lipides polaires qui constituent la MFGM ainsi que ses propriétés biophysiques sont encore mal connus, notamment en rapport avec la présence de cholestérol ou avec l’historique thermique auquel le lait peut être soumis pendant sa mise en œuvre en industrie alimentaire ou pendant sa pasteurisation et son stockage en lactarium.

En particulier, les lipides polaires des laits de mammifères possèdent une proportion significative d’espèces à haute température de transition de phase gel/liquide désordonné, telles que la sphingomyéline (~30% w/w des lipides polaires totaux; température de fusion = 34°C – Murthy et al., 2015). Ces espèces seraient responsables de la formation de domaines lipidiques à la surface des globules gras du lait (Lopez et al., 2010 ; Guyomarc’h et al., 2014). L’objectif de ces travaux était donc de décrire l’organisation latérale des lipides polaires laitiers lorsqu’ils sont assemblés sous la forme d’une bicouche hydratée, modèle de la membrane du globule gras du lait. Dans ce contexte, la microscopie à force atomique (AFM) se révèle un instrument performant, permettant de quantifier des hétérogénéités structurales et mécaniques au sein des membranes lipidiques, avec une résolution nanométrique et dans des conditions physiologiquement pertinentes.

Image 2D (à gauche) et cartographie de la force de rupture (à droite) obtenues par AFM sur la même surface d’une bicouche d’extrait de MFGM en milieu hydraté à 25°C, présentant une séparation de phase entre des domaines gel riches en sphingomyéline et une phase continue liquide. Le schéma central utilise l’image 3D de la même surface, sous laquelle sont représentés les lipides polaires en phase gel (orange) ou liquide (vert). La largeur des flèches orange et verte est proportionnelle à la rigidité des phases gel et liquide, respectivement.

[1] A.V.R. Murthy, F. Guyomarc’h, G. Paboeuf, V. Vié & C. Lopez. Biochim. Biophys. Acta:

Biomembranes, 1848 (2015) 2308-2316.

[2] C. Lopez, M.-N. Madec & R. Jiménez-Flores. Food Chem., 120 (2010): 22-33.

[3] F. Guyomarc’h, S. Zou, M. Chen, P.-E. Milhiet, C. Godefroy, V. Vié & C. Lopez, Langmuir,

30 (2014) 6516–6524