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1H-NMR metabolomics response to a realistic diet contamination with the mycotoxin deoxynivalenol: Effect of probiotics supplementation

Authors :
Mathieu Castex
Marie Tremblay-Franco
Caroline Achard
Philippe Pinton
Ana Paula Frederico Rodrigues Loureiro Bracarense
Fabien Jourdan
Anne Marie Cossalter
Cécile Canlet
Imourana Alassane-Kpembi
Maxime Chalzaviel
Sylvie Combes
Isabelle P. Oswald
ToxAlim (ToxAlim)
Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT)
Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Université d'Abomey-Calavi
University of Abomey Calavi (UAC)
Analyse de Xénobiotiques, Identification, Métabolisme (E20 Metatoul-AXIOM)
MetaToul-MetaboHUB
Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL)
Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-ToxAlim (ToxAlim)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan)
Métabolisme et Xénobiotiques (ToxAlim-MeX)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
MedDay Pharmaceuticals
Biosynthèse & Toxicité des Mycotoxines (ToxAlim-BioToMyc)
Plateforme Ezop (Ezop)
Lallemand S.A.S.
Génétique Physiologie et Systèmes d'Elevage (GenPhySE )
Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-École nationale supérieure agronomique de Toulouse [ENSAT]-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Lab. Patologia Animal
State University of Londrina = Universidade Estadual de Londrina
Source :
Food and Chemical Toxicology, Food and Chemical Toxicology, Elsevier, 2020, in press, ⟨10.1016/j.fct.2020.111222⟩
Publication Year :
2020
Publisher :
HAL CCSD, 2020.

Abstract

International audience; Low-level contamination of food and feed by deoxynivalenol (DON) is unavoidable. We investigated the effects of subclinical treatment with DON, and supplementation with probiotic yeast Saccharomyces cerevisiae boulardii I1079 as a preventive strategy in piglets. Thirty-six animals were randomly assigned to either a control diet, a diet contaminated with DON (3 mg/kg), a diet supplemented with yeast (4 × 109 CFU/kg), or a DON-contaminated diet supplemented with yeast, for four weeks. Plasma and tissue samples were collected for biochemical analysis, 1H-NMR untargeted metabolomics, and histology. DON induced no significant modifications in biochemical parameters. However, lesion scores were higher and metabolomics highlighted alterations of amino acid and 2-oxocarboxylic acid metabolism. Administering yeast affected aminoacyl-tRNA synthesis and amino acid and glycerophospholipid metabolism. Yeast supplementation of piglets exposed to DON prevented histological alterations, and partial least square discriminant analysis emphasised similarity between the metabolic profiles of their plasma and that of the control group. The effect on liver metabolome remained marginal, indicating that the toxicity of the mycotoxin was not eliminated. These findings show that the 1H-NMR metabolomics profile is a reliable biomarker to assess subclinical exposure to DON, and that supplementation with S. cerevisiae boulardii increases the resilience of piglets to this mycotoxin.

Details

Language :
English
ISSN :
02786915
Database :
OpenAIRE
Journal :
Food and Chemical Toxicology, Food and Chemical Toxicology, Elsevier, 2020, in press, ⟨10.1016/j.fct.2020.111222⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....03c9008a21546ffaa4ab4aa13f4d1819