Les préparations pour nourrissons (PPNs), seul substitut adéquat du lait humain, sont des matrices complexes qui nécessitent de nombreux ingrédients et étapes de transformation. Dans des études précédentes, nous avons montré que la qualité des ingrédients protéiques laitiers des PPNs modulaient leur structure, leurs cinétiques de digestion in vitro et les concentrations plasmatiques in vivo en acides aminés chez un modèle du nourrisson. L'objectif de cette étude était donc d’évaluer l'impact de la structure et de la qualité des lait humaindes PPNs sur la physiologie intestinale et le microbiote. Trois PPNs iso-azotées ont été formulées conformément à la réglementation européenne en vigueur, en utilisant des protéines de lactosérum (PS) de différentes origines (lactosérum de fromagerie : PPN-A, vs. lactosérum idéal : PPNs-B/-C) et de différents niveaux de dénaturation (élevé : PPN-A, vs. faible : PPNs-B/-C), et des caséines dont l’organisation supramoléculaire était différente (micellaire : PPNs-A/-B, vs. non-micellaire : PPN-C), avec un ratio PS/caséine de 60/40. Vingt-quatre mini-porcelets Yucatan, utilisés comme modèle du nourrisson, ont reçu l'une des trois PPNs entre 2 et 21 jours d’âge. La composition et l'activité du microbiote intestinal, la perméabilité en chambres d’Ussing et l'expression intestinale des gènes codant des protéines impliquées dans les fonctions barrière, immunitaire, entéroendocrine et de transport des nutriments ont été analysées. Des analyses statistiques univariée et multivariée ont été réalisées. La perméabilité paracellulaire colique ex vivo était plus élevée chez les porcelets nourris avec la PPN-C que chez les porcelets nourris avec les PPNs-A/-B, et plusieurs gènes codant pour des protéines des jonctions serrées (occludine et claudines-3 et -4) étaient également moins exprimées chez les porcelets nourris avec la PPN-C. La combinaison de la modulation de l'origine du lactosérum et de l'organisation des caséines a induit une légère augmentation de la réponse immunitaire colique (SOCS3, PIGR et TNFα) chez les porcelets nourris avec la PPN-C par rapport à ceux nourris avec la PPN-A. L'analyse multidimensionnelle a montré que l'expression de certains transporteurs d'acides aminés (SLC15A1, SLC7A7, SLC6A19, SLC7A9) contribuait à discriminer les porcelets nourris avec la PPN-C des porcelets nourris avec la PPN-A au travers d’une diminution de l’expression colique de ces transporteurs chez les porcelets nourris avec la PPN-C. Les indices de diversités α- et β du microbiote dans l'iléon, le côlon et les fèces n'étaient pas différents entre les PPNs et seules quelques modifications de la composition ont été observées au niveau des genres dans le côlon. La composition en acides gras libres différait entre les PPNs avec un taux d'acétate moins faible et un taux de butyrate plus élevé dans les fèces des porcelets nourris avec les PPNs-B/-C par rapport aux porcelets nourris avec la PPN-A. Bien qu'aucune corrélation significative entre le microbiote (composition et activité) et les fonctions physiologiques modulées (barrière, immunité et transporteurs d'acides aminés) n'ait été mise en évidence, l'hypothèse serait que les différences de cinétique digestive précédemment démontrées entre les PPNs modifieraient le substrat colique disponible pour l'activité fermentaire du microbiote, modulant à son tour les métabolites bactériens interagissant avec l'épithélium et par conséquent, influençant la maturation de ce dernier. Comparativement, les modifications de la perméabilité de la barrière épithéliale intestinale et de la réponse immunitaire des porcelets nourris avec la PPN-C que nous avons mesurées, étaient plus proches de celles observées dans une autre étude (Charton et al. 2022) chez des porcelets nourris avec du lait humain qu’avec une PPN, suggérant que la qualité des ingrédients sériques laitiers et l’organisation des caséines peuvent participer aux propriétés physiologiques des PPNs.