Effects of gastrointestinal pH conditions on the stability of the β-lactoglobulin/vitamin D3 complex and on the solubility of vitamin D3

La β-lactoglobuline (βlg) est la principale protéine du lait de vache ayant d’importantes propriétés biologiques et fonctionnelles, dont un rôle dans le transport de petits ligands hydrophobes. Cependant, la βlg est sujette aux changements structuraux provoqués par les variations du milieu où elle se trouve, comme les changements de pH. Un environnement défavorable pendant la formulation, la fabrication ou l’entreposage des produits alimentaires, ou encore pendant leur transit dans le tube digestif, peut nuire à la stabilité du complexe βlg‑ligand et même entraîner la rupture de l’association et la libération prématurée du ligand. La libération prématurée des ligands en affaiblit les propriétés biologiques et en réduit les effets bénéfiques sur la santé. Dans les travaux que nous présentons ici, nous avons utilisé la vitamine D₃ (D₃) comme modèle de ligand nutraceutique pour étudier la stabilité du complexe βlg‑D₃ selon le pH, ainsi que l’incidence de la formation du complexe sur la solubilité de la vitamine. Nous avons eu recours à la spectroscopie de fluorescence pour surveiller la stabilité du complexe βlg‑D₃ aux pH suivants : 1,2; 2,0; 3,0; 5,0; 6,8; 7,0 et 8,0. Pour étudier la solubilité de la D₃, nous avons préparé des complexes βlg‑D₃ comprenant une même concentration de D₃ et des concentrations croissantes de βlg, au moyen de la chromatographie liquide à ultrahaute pression (U-HPLC). L’association entre la D₃ et la βlg n’a pas été significativement affaiblie par le pH. De plus, les données nous ont permis de déterminer la fluorescence résiduelle de la fraction de βlg non liée au ligand, laquelle a indiqué que le complexe βlg‑D₃ est resté stable à tous les pH. Par conséquent, la D₃ pourrait être retenue durant la formulation et l’entreposage des produits alimentaires à différents pH et durant le passage de l’aliment dans l’estomac, ce qui aurait des retombées importantes pour l’industrie alimentaire. La solubilité de la D₃ a aussi augmenté dans une mesure significative lorsqu’elle était liée à la βlg, confirmant le rôle de vecteur de cette dernière dans l’amélioration de l’absorption de la D₃ et, par conséquent, les effets bénéfiques de la vitamine D₃ sur la santé.