Review

Metabolic impact of dietary lipids: towards a role of unabsorbed lipid residues?^☆

Impact métabolique des lipides alimentaires : rôle des résidus lipidiques non absorbés ?

¹ Université de Lyon, CarMeN laboratory, INRAE, INSERM, Université Claude Bernard Lyon 1, INSA-Lyon, Pierre-Bénite, France
² CRNH Rhône-Alpes, CENS, Pierre-Bénite, France

^* Correspondence: marie-caroline.michalski@inrae.fr

Received: 17 June 2020
Accepted: 20 October 2020

Abstract

The metabolic impact of dietary lipids needs to be considered beyond the fatty acid profile and energetic value of such lipids. Fatty acids are the building blocks of the different lipid molecules, including triacylglycerols and phospholipids, which are organized within various supramolecular structures such as emulsion droplets. These structures can also be naturally present or incorporated a posteriori in different food matrices. Gut health including its barrier function and microbiota is now recognized as a major player in cardiometabolic health. Even if more than 95% of dietary lipids are absorbed by the intestine to reach the bloodstream within the chylomicrons, a small proportion that is not absorbed is however able to interact with the microbiota and the cells of the distal intestine. The present non-exhaustive review will summarize briefly recent work on the impact of dietary lipids on absorption and their metabolic fate in the intestine, in particular on endotoxemia and low-grade inflammation related to obesity. Functional lipids are important ingredients used in food formulation and recent work has revealed the potential impact of some food emulsifiers on metabolism and inflammation in rodents in line with intestinal effects. Of particular interest in this review will be also recent findings on the benefits of dairy polar lipids on human lipid metabolism and their beneficial effects on metabolic inflammation in preclinical models. The review will also address the underlying mechanisms related to the metabolic fate of specific lipids such as sphingomyelin in the distal intestine, the microbiota and some actors of the intestinal barrier. Finally, these recent findings will be considered in the concept of the “food matrix effect” opening perspectives in the nutritional management of metabolic disorders.

Résumé

L’impact métabolique des lipides alimentaires doit aujourd’hui être considéré au-delà de leur profil en acides gras et de leur apport énergétique. Les acides gras sont les briques élémentaires de différentes molécules lipidiques, dont les triglycérides et les phospholipides, qui sont organisées en différentes structures supramoléculaires telles que les gouttelettes d’émulsion. Ces structures peuvent être présentes naturellement ou incorporées a posteriori dans différentes matrices alimentaires. En parallèle, une bonne santé intestinale, incluant sa fonction barrière et son microbiote, est désormais reconnue comme un acteur majeur de la santé cardiométabolique. Même si 95 % des lipides alimentaires sont absorbés par l’intestin pour rejoindre la circulation sanguine au sein des chylomicrons, une faible proportion restante et non absorbée est néanmoins capable d’interagir avec le microbiote et les cellules de la partie distale de l’intestin. Cette revue non-exhaustive résumera certains travaux récents portant sur l’impact des lipides alimentaires sur leur absorption et leur devenir métabolique dans l’intestin, mais aussi sur l’endotoxémie et l’inflammation à bas bruit liée à l’obésité. Les lipides fonctionnels sont des ingrédients importants utilisés en formulation alimentaire et les impacts potentiels de certains agents émulsifiants sur le métabolisme et l’inflammation, en lien avec leurs effets dans l’intestin, ont récemment été mis en évidence chez les rongeurs. Cette revue s’intéressera aussi particulièrement aux découvertes récentes sur les bénéfices des lipides polaires laitiers sur le métabolisme lipidique chez l’Homme et sur l’inflammation métabolique dans les modèles précliniques. La revue abordera également les mécanismes sous-jacents en lien avec le devenir métabolique de lipides spécifiques comme la sphingomyéline dans l’intestin distal, ainsi que ceux en lien avec le microbiote et la barrière intestinale. Enfin, l’ensemble de ces nouveaux résultats sera mis en perspective dans le cadre du concept récent de l’ « effet matrice alimentaire » qui ouvre des perspectives dans la prise en charge nutritionnelle des désordres métaboliques.