Controlling post-prandial hyperglycemia and hyperlipidemia, particularly by regulating the activity of digestive enzymes, allows managing type 2 diabetes and obesity. The aim of this study was to assess the effects of TOTUM-63, a formulation of five plant extracts (Olea europaea L., Cynara scolymus L., Chrysanthellum indicum subsp. afroamericanum B.L.Turner, Vaccinium myrtillus L., and Piper nigrum L.), on enzymes involved in carbohydrate and lipid absorption. First, in vitro inhibition assays were performed by targeting three enzymes: α-glucosidase, α-amylase, and lipase. Then, kinetic studies and binding affinity determinations by fluorescence spectrum changes and microscale thermophoresis were performed. The in vitro assays showed that TOTUM-63 inhibited all three digestive enzymes, particularly α-glucosidase (IC₅₀ of 13.1 µg/mL). Mechanistic studies on α-glucosidase inhibition by TOTUM-63 and molecular interaction experiments indicated a mixed (full) inhibition mechanism, and higher affinity for α-glucosidase than acarbose, the reference α-glucosidase inhibitor. Lastly, in vivo data using leptin receptor-deficient (db/db) mice, a model of obesity and type 2 diabetes, indicated that TOTUM-63 might prevent the increase in fasting glycemia and glycated hemoglobin (HbA1c) levels over time, compared with the untreated group. These results show that TOTUM-63 is a promising new approach for type 2 diabetes management via α-glucosidase inhibition.

Une part grandissante de la population présente des dérèglements de leur métabolisme, regroupés au sein du syndrome métabolique. Ces perturbations engendrent des pathologies comme le diabète de type 2, qui correspond à une déficience de régulation de la glycémie par manque d’efficacité et de production d’insuline. Dans ce contexte, un principe actif végétal à base d’extraits de plantes a été développé. Ce principe nous a permis in vitro et in vivo d’améliorer des paramètres métaboliques liés au diabète de type 2 et à son état préliminaire, le prédiabète. Nous avons effectivement démontré qu’il possède des activités inhibitrices sur les enzymes digestives des sucres et des lipides (α-glucosidase, α-amylase et lipase). L’inhibition la plus forte a été observée sur une α-glucosidase, avec un mécanisme d’inhibition mixte, combiné à une très forte affinité (supérieures à un produit commercial). In vivo, le principe actif a également exprimé les caractéristiques d’un anti-diabétique sur deux modèles de souris. Sur des souris génétiquement diabétiques (db/db), nous avons observé une réduction significative de la glycémie à jeun, des taux d’hémoglobine glyquée et de la prise de masse grasse. Chez des souris black6 (wild type) subissant un régime délétère riche en graisses (high-fat diet), le principe actif a permis de réduire l’élévation de la glycémie à l’issue d’un test de tolérance au maltose et au saccharose. De plus, une étude d’absorption in vitro sur un modèle intestinal (cellules CACO-2) a démontré que certaines molécules de notre principe actif pourraient être absorbées par l’organisme pour agir sur des cibles internes. Lors d’une autre partie du projet, une bioconversion du mélange d’extraits végétaux a été réalisée par de multiples souches de micro-organismes (bactéries lactiques et bactéries et champignons filamenteux). Certains des produits de bioconversion ont été caractérisés et testés sur les mêmes cibles que le principe actif initial mais ce dernier a toujours démontré une bioactivité supérieure ou similaire.

Lignocellulosic biomass represents a promising renewable feedstock for sustainable biorefinery applications, yet efficient enzymatic saccharification remains challenging due to the recalcitrant structure of plant cell walls. This study presents a comprehensive comparative analysis of enzymatic activities, saccharification performance, and secretome composition of six fungal species cultivated under solid-state fermentation (SSF) and submerged fermentation (SmF) conditions using untreated flax shives as substrate. While SmF yielded approximately 4-fold higher total protein concentrations (0.38 ± 0.13 g.L-1 vs. 0.08 ± 0.02 g.L-1), SSF-derived enzymes demonstrated superior specific enzymatic activities, particularly for endo-xylanase and endo-cellulase, resulting in more efficient biomass saccharification. Proteomics analysis revealed distinct secretome profiles between fermentation modes, with SSF showing higher proportions of polysaccharide metabolism proteins (71.0%) compared to SmF (49.3%), while SmF exhibited greater enzyme diversity including more lytic polysaccharide monooxygenases (LPMOs) and auxiliary activity enzymes. Trichoderma species consistently demonstrated the highest saccharification efficiency, with glucose yields reaching 2.37 mM under SSF conditions. A Scheffe simplex-lattice mixture design comprising 65 enzyme cocktail combinations revealed significant synergistic interactions between several cocktails, with the binary mixture of Trichoderma 2SA21 and P. chrysogenum achieving 54% synergy - in terms of higher sugar release above expectations - and the highest total monosaccharide release (1.80 mM). These findings provide practical guidance for developing cost-effective enzyme cocktails for lignocellulosic biorefinery applications, emphasizing the importance of fermentation mode selection and strategic strain combination over enzyme supplementation complexity. The methodology established here, combining systematic screening, comparative proteomics, and statistical mixture design, offers a robust framework for optimizing fungal enzyme systems across diverse biomass substrates.